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热处理MN13高锰耐磨板提高其使用寿命

来源:天津市东和盛泰钢铁商贸有限公司 发布时间: 2014/9/17 8:10:26 【返回上一步】
本页关键词:热处理MN13高锰耐磨板提高其使用寿命

Mn13高锰钢的铸态组织中除奥氏体相外,还有分析出的碳化物。为获得高韧性,必须予以热处理,以消除铸态组织中晶内和晶界上的碳化物。Mn13高锰耐磨板的含碳量通常为13%左右,要消除其铸态组织的碳化物,需将钢加热到1000℃以上,并保温适当时间,使其碳化物完全溶解,随后迅速冷却,这种热处理通常称为水韧处理。水韧温度取决于铸钢成分,通常为1000~1100℃。过高的水韧温度会导致铸件表面严重脱碳,而且奥氏体晶粒中和晶界上将析出共晶碳化物。由于共晶碳化物是不能通过重新热处理来消除的脆性相,应尽量避免产生。
1、加热及速率 Mn13高锰耐磨板铸件在入炉之前,铸件表面的粘 砂、披缝和浇注冒口要清理干净。粘砂对铸件加热或冷却都有隔热作用,使铸件加热和入水后的冷却不均匀,严重粘砂会降低铸件入水后的冷却速度,造成晶界碳化物重新析出。披缝较薄,在热处理加热时会产生脱碳,水淬后转变成马氏体,马氏体相变体积膨胀,可能会使铸件基体受到拉应力而开裂。Mn13高锰钢导热系数低,100℃以下为碳钢的 1/4~1/6,600℃时为碳钢的1/2~5/7。高锰钢的热 膨胀系数大,为碳钢的2倍,500℃以上时更大。虽然铸件在低温加热过程中无相变应力产生,但加热到300℃以上后会出现晶内和晶界上脆性碳化物增多的现象,有时会发生珠光体转变。Mn13高锰钢辙叉结构复杂,同一铸件壁厚相差悬殊,铸件本身存在不小的铸造应力。在热处理的加热或冷却过程中不同部位存在较大的温差,会产生热应力。这样,热应力和铸造应力叠加,使辙叉产生裂纹。因此,必须控制Mn13高锰钢辙叉的入炉温度和加热速度。 Mn13高锰钢辙叉的热处理分冷辙叉处理和热 辙叉处理。对于热辙叉,如果装入同一窑的所有辙叉的装窑温度基本和窑温一致,则这种工艺可以节约能源,提高效率。但在实际生产中装窑温度很难与窑温一致,且相差较大,主要原因有:不同炉次的辙叉开箱水爆后在同一窑中进行热处理,造成同一窑中辙叉的初始温度不同;由于连续生产,每天窑的初始温度也不尽相同;季节性的温度变化导致辙叉与窑的温度变化较大;辙叉在窑内的排序不同会造成一定的温差。这样导致辙叉与炉窑存在较大温差,导致辙叉在水韧处理后开裂。冷辙叉的装窑温度降到室温,热辙叉的装窑温度降到150℃。两种辙叉入窑后都均温1.0~1.5h后再升温。在650℃以下升温时,由于高锰钢晶界和晶内会析出碳化物,有时还会发生珠光体转变,因此升温速度要慢。改进后的工艺(图1)中,冷、热两种辙叉从150℃升温到650℃时,升温速度均为90℃/h,冷辙叉在150℃以下升温速度要降到70℃/h。此外,在650℃以下升温时,升温速度随高锰钢中C、P含量增加而放慢,这是因为 C、P含量与热处理时加热裂纹密切相关。升温到650~700℃时,要保温1~2h,目的是使辙叉温度均 匀,消除铸造应力。温度大于650℃,超过了高锰钢的弹性变形温度,高锰钢水韧处理的目的,在于消除铸态组织中晶内和晶界上的碳化物,尽可能得到单相奥氏体组织,提高高锰钢的韧性和强度,进而提高其使用寿命。
1,入炉温度和加热速度。高锰钢导热性较差,宜较低温度入炉并低速加热升温。生产上常采用650-700度预热保温,之后再升温到水韧处理温度的方案;
2,水韧处理的温度和保温时间。温度常为1050-1100度,出炉前15Min最好再提温到1080-1100度。通常保温时间可按工件壁厚25mm保温1h计算。
3,冷却。处理时,工件入水的温度应在950度以上,避免碳化物的析出。水温小于等于30度,淬火后水温不得超出60度。并且要有强力的搅拌系统。工件在水中的冷却要保证低于200度
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