據(jù)合金鋼行業(yè)技術(shù)了解，高錳鋼的合金化主要是通過在傳統(tǒng)成份的高錳鋼中加入Cr、Mo、V、Ti、稀土等元素使其性能得到提高,其中Cr的運(yùn)用尤為廣泛。有關(guān)文獻(xiàn)認(rèn)為:高錳鋼加工硬化過程中,會產(chǎn)生動態(tài)應(yīng)變時效,即形成C-Mn原子對,壇逃行潁垢咼談植苛業(yè)募庸び不вΓ褻r元素的加入具有擴(kuò)大高錳鋼中C-Mn有序原子對的團(tuán)簇效果?，F(xiàn)對2015年我國合金鋼行業(yè)技術(shù)特點(diǎn)分析。本文通過對不同回火溫度的合金高錳鋼及普通高錳鋼的組織、結(jié)構(gòu)、電阻和耐磨性能的變化情況進(jìn)行研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn):合金高錳鋼在含碳量相對較低的條件下, 其耐磨性能優(yōu)于普通高錳鋼。而且合金高錳鋼在不同回火溫度時的不同的組織結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出了不同的耐磨性。

　　合金高錳鋼經(jīng)水韌處理后,隨著回火溫度逐漸升高至250℃,合金高錳鋼的磨損量降低,耐磨性能上升,在250℃時為最大值。當(dāng)溫度從 250℃升到350℃ 時,其磨損量略有增加,耐磨性能有所下降,但仍優(yōu)于合金高錳鋼在常規(guī)水韌處理后的耐磨性能。當(dāng)溫度繼續(xù)升高到500℃時,磨損量繼續(xù)增加,耐磨性能下降, 低于水韌態(tài)時的耐磨性,這進(jìn)一步證明了合金高錳鋼中有序微區(qū)的存在。

　　合金鋼市場調(diào)查報告顯示，對于普通高錳鋼而言,隨著溫度的升高,奧氏體基體中的碳原子也發(fā)生了遷移,并與Mn形成C-Mn原子對,但是由于錳、碳原子間的結(jié)合相對較弱,其短程有序微區(qū)的尺寸相對很少,250℃回火后其晶格畸變有一定程度的恢復(fù),所以在250℃回火后所表現(xiàn)出的耐磨性較之水韌態(tài)的耐磨性幾乎沒有提高。由于固溶強(qiáng)化作用的減弱,其耐磨性能反而略有下降。當(dāng)回火溫度繼續(xù)從250℃升到350℃時,合金高錳鋼中碳原子的活度繼續(xù)隨溫度的升高而增加,此溫度回火處理后仍無碳化物析出,但此時奧氏體的晶格畸變程度進(jìn)一步降低,固溶強(qiáng)化作用減弱,但是由于碳化物尚未析出,仍有大量微區(qū)存在,其耐磨性能相對于 250℃回火時雖有下降,但仍比水韌態(tài)的耐磨性高。對于普通高錳鋼,當(dāng)溫度升高到400℃時,從衍射譜線上看出某些富碳微區(qū)的碳化物開始析出,此時,新析出的碳化物尚未長大, 彌散強(qiáng)化作用比較理想。另外一些微區(qū)仍處于碳化物析出前的亞結(jié)構(gòu)狀態(tài),因?yàn)檫@些亞結(jié)構(gòu)狀態(tài)的微區(qū)為富碳區(qū),故C-Mn有序原子對較豐富。這些彌散均勻分布的微區(qū)以及彌散分布的碳化物對位錯的釘扎作用在一定程度上彌補(bǔ)了固溶強(qiáng)化減弱的影響,所以宏觀力學(xué)性能表現(xiàn)為耐磨性能下降不明顯。當(dāng)溫度繼續(xù)升高到 500℃時,由圖4可知,合金高錳鋼開始析出碳化物,此時奧氏體的基本晶格常數(shù)已基本趨于正常,而且由于合金碳化物的析出,基體含碳量明顯下降,大大影響了有序微區(qū)的形成,從而影響了加工硬化的效果,所以宏觀耐磨性能呈下降趨勢。

　　可以看出C-Mn有序原子對的微區(qū)團(tuán)簇對高錳鋼的耐磨性能有著重要的影響。水韌處理的合金高錳鋼,再經(jīng)250℃回火處理后,由于Cr對C-Mn原子對的“鉸鏈作用”,其表現(xiàn)出的耐磨性能高于含碳量較高的普通高錳鋼。合金高錳鋼的回火溫度升高至500℃后,由于受碳化物析出的影響,有序團(tuán)簇強(qiáng)化作用減弱,再加上固溶強(qiáng)化作用的減弱,其耐磨性能明顯下降。

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