高錳鋼工業性應用分析及關鍵參數控制

崔林科，董建軍，李志翔

1.概述

高錳鋼產品在實際工況條件下，能否獲得良好的應用效果，關鍵是要通過工藝措施來實現各參數的最佳匹配，多年來我們一直致力于這方面的研究工作，經大量的工業性試驗及結果統計分析，總結出了一整套生產高錳鋼產品的科學方法，保障了高錳鋼產品在實際工況條件下獲得良好的應用效果。現將關鍵控制參數介紹如下，供同行參考。

2.高錳鋼的工業性應用結果分析

表1、表2是高錳鋼襯板在我公司選礦廠使用的生產統計數據。

對一系列統計數據的分析可知，白花嶺選礦廠球磨機襯板平均使用時間由2012年的4128.84h提高到2013年的4896.27h，高錳鋼襯板平均使用壽命延長了767.43h。ZGMn13Cr2應用于破碎機軋臼壁、破碎壁，在白花嶺選礦廠與某冶金機械廠的產品對比試驗，試驗的軋臼壁運行170天，破碎壁運行154天。軋臼壁比對比產品多運行30天。電鏟斗齒在露天礦2012年消耗450件，2013年消耗降低到300件，耐磨性提高也很明顯。在高錳鋼產品使用的可靠性方面，球磨機筒體襯板、格子板、電鏟斗齒等，使用中沒有斷裂現象，為公司的采選設備安全運行，提高設備運轉率做出了貢獻。機修廠的高錳鋼產品以高品質占領了公司內部市場，逐步擴大至外部市場。

3.關鍵參數控制

（1）高錳鋼成分控制 wC＝1.0%～1.2%，wSi＝0.35%～0.45%，wMn＝11%～13%，wCr＝1.5%～2.5%，wP＝0.055%～0.075%，wS＜0.05%。

（2）指標 σb≥680MPa，aK≥150J/cm2，硬度≤229HBW，晶粒度≥2級，夾雜物≤4級。

（3）冶煉過程的關鍵參數控制 Mn/C≥10，wP≤0.075%，出爐溫度1520～1550℃，包內鎮定時間≥5min，澆注溫度1370～1420℃，爐前圓杯試樣收縮良好。

表1 2012年百花嶺選礦廠襯板使用時間統計

表2 2013年百花嶺選礦廠襯板使用時間統計

（4）變質處理 采用包內1#稀土、鋁的復合變質處理工藝，每噸鋼液加入量：1#稀土1.5kg、鋁錠1kg。

（5）工藝模擬 通過高錳鋼凝固模擬，在消失模鑄造工藝條件下，軋臼壁內側8個熱節部位應放置外冷鐵。

（6）熱處理過程的關鍵參數控制 奧氏體化溫度1100～1150℃，保溫時間≥6h，淬火槽加高壓風攪拌，以增加水的冷卻能力。格子板等壁厚不均的鑄件需在鑄型中緩冷48h以上才能進入熱處理工序，并且在鑄件加熱溫度達到760℃以前升溫速度≤80℃/h。

（7）合金化處理 軋臼壁、破碎壁等低沖擊工況使用的高錳鋼鑄件，采用Cr進行合金化，含量控制在wCr＝1.5%～2.5%。