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高锰钢锤头的水韧处理加时效处理

高锰钢锤头的特点是具有很好的加工硬化性能,在原有硬度基础上提高几倍。但经常会面临的问题是锤头在铸造冷却或机械加工中,锤体晶结组织常会因温差作用沿晶界或滑移面析出碳化物,造成锤头硬度和脆性增大,而冲击韧性降低,影响锤头的工作寿命。

高锰钢锤头

为了提高锤头在大冲击工况下冲击硬化的使用 ,最主要的是提高其韧性和耐磨性,通常将锤头加热至一定温度(1050~1100℃),并将其快速冷却得到均匀的单一奥氏体组织,这一处理过程称为水韧处理。

1、高锰钢锤头的时效处理

高锰钢锤头在水韧处理之后尚未建立起加工硬化状态,硬度很低,导致锤头在使用初期磨损严重。为了克服这种状况提高初始硬度,可采用高锰钢锤头的时效处理的方法:在水韧处理后将锤头再加热至一定温度,保温八小时后空气冷却。这时的奥氏体基体上分布细小的碳化物颗粒,强碳化物的存在可阻碍晶粒长大,可以显著提高锤头的硬度。

2、细化晶粒水韧处理加时效处理

高锰钢锤头可以在水韧处理后进行时效处理,使碳化物从奥氏体中析出,提高耐磨性和硬度。但是碳化物的析出带来了锤头脆性增大的后果,这样不利于锤头的安全使用。因此,在时效处理之前进行细化晶粒水韧处理,用晶粒细化所提高的韧性来补偿时效处理后部分韧性的损失。

细化晶粒水韧及时效处理后的高锰钢强度显著增大,再观察普通水韧及时效处理的强度提高的幅度较小。另外,虽然经过时效处理后,锤头的韧性明显降低,但是都在可使用的范围之内。