Mn13高锰钢板切割加工

Mn13钢种在受到强烈的冲击或较大挤压载荷作用下，表面会瞬时产生加工硬化。随着这种硬化效果的快速积累，钢板表面的硬度迅速升高，而钢的基板始终保持奥氏体钢良好的冲击性能。目前Mn13广泛应用于我国机械设备制造中，是用途广、用量大的耐磨钢品种。Mn13轧制钢板现在尚处于发展的阶段，正逐步成为替代高锰钢铸件等品种的新一代材料。Mn13高锰钢是抵抗强冲击、大压力物料磨损等耐磨材料中的佳选择，具有其它耐磨材料无法比拟的加工硬化特性，在较大冲击载荷或较大接触应力的作用下，钢板表层产生加工硬化，表面硬度由HB200迅速到HB500以上, 从而产生高耐磨的表面层，而钢板内层奥氏体仍保持良好的冲击韧性。高锰钢大的特点有两个：一是外来冲击载荷越大，其自身表层耐磨性越高；二是随着表面硬化层的逐渐磨损，新的加工硬化层会连续不断形成。高锰钢的特殊性能，适于制作长时间经受高冲击物料磨损的耐磨构件，长期以来广泛应用于冶金、矿山、建材、铁路、电力、煤炭等机械设备中。尤其是近几十年年来，随着现代工业的高速发展和科学技术的突飞猛进，高锰钢已成为磁悬浮列车、保险柜、防弹车、凿岩机器人、新型坦克等先进设备中的耐磨材料。许多新型材料和现代表面工程技术在性价比上仍无法与高锰钢板相比。

这类钢含锰10%～15%，碳含量较高，一般为0.90%～1.50%，大部分在1．0%以上。其化学成分为(%)：C0．90～1.50Mn10.0～15.0Si0．30～1.0S≤0.05P≤0.10这类高锰钢的用量多，常用来制作挖掘机的铲齿、圆锥式破碎机的轧面壁和破碎壁、颚式破碎机岔板、球磨机衬板、铁路辙岔、板锤、锤头等。上述成分的高锰钢的铸态组织通常是由奥氏体、碳化物和珠光体所组成，有时还含有少量的磷共晶。碳化物数量多时，常在晶界上呈网状出现。因此铸态组织的高锰钢很脆，无法使用，需要进行固溶处理。通常使用的热处理方法是固溶处理，即将钢加热到1050～1100℃，保温铸态组织，得到单相奥氏体组织，然后水淬，使此种组织保持到常温。热处理后钢的强度、塑性和韧性均大幅度提高，所以此种热处理方法也常称为水韧处理。热处理后力学性能为：σb615～1275MPa σ 0.2340～470MPa ζ15%～85% ψ15%～45% aKl96～294J/cm2 HBl80～225 高锰钢经过固溶处理后还会有少量的碳化物未溶解，当其数量较少符合检验标准时，仍可使用。 奥氏体组织的高锰钢受到冲击载荷时，金属表面发生塑性变形。形变强化的结果，在变形层内有明显的加工硬化现象，表层硬度大幅度提高。低冲击载荷时，可以达到HB300～400，高冲击载荷时，可以达到HB500～800。随冲击载荷的不同，表面硬化层深度可达10～20mm。高硬度的硬化层可以抵抗冲击磨料磨损。高锰钢板

机械手是机械手抛丸机的核心部件，主要用来夹持铸件进行抛丸清理。工作时4台抛丸器同时射砂，每分钟抛丸量在1.8t，工作环境相当恶劣。进口机械手使用已经接近8a，局部变形严重，需要更换。由于进口备件价格相当高，我们决定继续走国产化的尝试。按照三步走的思路：1）上夹爪结构相对简单，先采用国产高锰钢制作，在使用期间按照月、季度进行变形的测量和数据分析。在一个季度内如果变形量不超过2%，继续下夹爪的尝试；2）下夹爪制作安装，同样测量变形量，如果在2%以内，可以进行机械手臂的制作安装；3）机械手手臂的制作安装，同样进行变形量的测量和分析。3.4抛丸室室体及局部材料的改造在抛丸机室体内部正对抛丸器的壁上，采用铸造护板压嵌式结构，在接缝中间室体的壁上加焊50mm宽，12mm厚的高锰钢进行二次防护，主要防止护板边缘破损后仍然可以正常防护，减少丸砂对室体造成的损坏。斗式机和螺旋分离器连接部位采用高锰钢板，可以有效防止钢丸对螺旋分离器的冲击，提高局部的寿命，减少维修的工作量。丸砂分离器也可以在风口部位采用轧制高锰钢板，减少钢丸分离时对局部造成的冲击，达到提高使用寿命的目的。