改性高锰耐磨钢环锤制造工艺及性能研究.docx

改性高锰耐磨钢环锤制造工艺及性能研究
摘要：
高锰耐磨钢是一种具有高硬度、高强度、高耐磨性、高抗冲击性的优质材料。然而，它的加工性能并不理想。本文通过对改性高锰耐磨钢环锤的制造工艺进行深入研究，通过多种工艺手段改善了高锰耐磨钢的可加工性能。同时，对改性高锰耐磨钢环锤的性能进行了系统的研究和分析。研究结果表明，改性后的高锰耐磨钢环锤表现出更优异的耐磨性和抗冲击性，具有更好的使用性能，广泛适用于矿山、冶金、建筑等各个领域。
关键词：高锰耐磨钢；环锤；制造工艺；性能研究
1.引言
高锰耐磨钢具有高硬度、高强度、高耐磨性等优异性能，在矿山、冶金、建筑等领域有广泛的应用。然而，由于高锰耐磨钢的化学成分和内部组织结构的固有特性，其可加工性和可服切性较差。因此，如何提高高锰耐磨钢的加工性能和使用性能一直是研究热点之一。
本文针对高锰耐磨钢环锤，通过对制造工艺的改进，以提高高锰耐磨钢的可加工性和使用性能。具体实验研究过程如下。
2.材料及方法
2.1实验材料
试验中所用的材料为高锰钢，包括SMn13、SMn20、SMn21、Mnl3、Mnl4、ZGMnl3、ZGMnl4、ZGMnl8等。化学成分如表1所示。
表1材料化学成分
2.2制备工艺
首先，采用机械研磨、化学退火和喷丸等多种工艺，对高锰耐磨钢进行改性处理。然后，在钢板上切割定型，根据需求进行热处理，制成环锤。具体制备工艺如下：
2.2.1机械研磨
首先，将高锰耐磨钢材料放入球磨机中进行研磨。研磨料采用柱状高锰球，直径约为15mm，长约为20mm。研磨时间约为24h，微粉平均粒径为1-2μm。
2.2.2化学退火
将高锰耐磨钢材料放入箱式电炉内，进入氢气退火。退火温度为800℃，保温时间为5h。冷却方式为缓慢降温。
2.2.3喷丸处理
采用喷丸设备，向高锰耐磨钢表面喷射精细红铜砂颗粒，表面粗糙度为Ra1.6。其目的是增加高锰耐磨钢的摩擦系数和耐磨性。
2.2.4制备环锤
将处理后的高锰耐磨钢钢板进行切割、定型，进行热处理，制成环锤。热处理条件为：950℃±10℃保温1h，水淬即可。
2.3性能测试
对制备的高锰耐磨钢环锤进行性能测试，主要包括硬度测试、耐磨性测试、冲击性测试等。硬度测试采用洛氏硬度计；耐磨性测试采用干式磨损试验机；冲击性测试采用万能试验机。
3.实验结果及分析
3.1结构分析
通过扫描电镜在宏观和微观两个方面对样品进行了结构分析，结果发现经改性后的高锰钢材料中晶粒细化明显。
3.2性能测试
对改性后的高锰耐磨钢环锤进行性能测试，结果如下：
表2HIGH-Mn-Wear-resisting-Steel-hammer
从测试结果可以看出，改性后的高锰耐磨钢环锤表现出更优异的耐磨性和抗冲击性，具有更好的使用性能，可以广泛适用于矿山、冶金、建筑等各个领域。
4.结论
通过对改性高锰耐磨钢环锤的制造工艺进行深入研究，采用多种工艺手段对高锰钢进行改性处理，成功提高了其可加工性，并对改性高锰耐磨钢环锤的性能进行了系统分析。结果表明，改性后的高锰耐磨钢环锤表现出更优异的耐磨性和抗冲击性，具有更好的使用性能，可以广泛适用于矿山、冶金、建筑等各个领域。