高錳鋼往往應用于耐磨零件如掘土機的鏟斗，拖拉機履帶板，圓錐式破碎機的軋臼壁和破碎壁，顎式破碎機顎板、板錘、錘頭、電機護環等等。

 

破碎機部件

 

電機護環

 

　　一、什么是高錳鋼

 

　　錳含量為11%～18%的鋼稱為高錳鋼。常用的鑄造高錳鋼 ZMn13的化學成分為：Mn含量為 11%～14%，C含量為1%～1.4%，Si含量為0.3%～1%，P含量小于 0.03%，S含量小于0.05%。高錳鋼是一種耐磨鋼，經過水韌處理的高錳鋼可以得到較好的塑性和沖擊韌性。經過水韌處理的高錳鋼，稱為高錳奧氏體鋼。其力學性能：抗拉強度=980MPa，屈服強度=392MPa，硬度為210HB，ak=2.94MJ/m2 。高錳鋼雖然硬度只有210HBW，但它的屈服點較低，只有抗拉強度的40%，因而具有較高的塑性和韌性。

 

　　高錳鋼分為高碳高錳耐磨鋼、中碳高錳無磁鋼、低碳高錳不銹鋼和高錳耐熱鋼。

 

　　中國常用的高錳鋼的牌號：ZGMn13—1(C：1.10%～1.50%)用于低沖擊件，ZGMn13—2(C1.00%～1.40%)用于普通件，ZGMn13—3(C0.90%～1.30%)用于復雜件，ZGMn13-4(C0.90%~1.20%)用于高沖擊件、ZGMn13-5、用于電機護環的50Mn18Cr4V等等。

 

　　二、高錳鋼的切削加工特點

 

　　（1）加工硬化特別嚴重。高錳鋼在切削過程中，由于塑性變形大，奧氏體組織轉變為細晶粒的馬氏體組織，從而產生嚴重的硬化現象，硬度可從210HB提高到500HB以上，比基體的硬度提高2.5倍左右，硬化層深度可達0.1～0.3mm。這不僅使切削力和切削熱增大，也加劇了刀具的磨損，給下一次的切削加工帶來了困難。它的硬化程度和深度，是切削45鋼的好幾倍。

 

　　（2）切削力大。據有關文獻得知，切削ZGMn13時的單位切削力3800MPa/mm2 比切削45鋼的單位切削力2300MPa/mm2 增大60%左右。

 

　　（3）切削溫度高。由于切削高錳鋼的切削力和切削功率大，產生的熱量就多。加之它的熱導率又小，僅為45鋼熱導率的1/4左右，所以切削區的溫度很高。當切削速度Vc≤50m/min時，高錳鋼的切削溫度比切削45鋼的切削溫度高200～250℃。

 

　　（4）斷屑困難。高錳鋼的韌性是45鋼的8倍，伸長率也很大，造成變形系數和切削力大。在切削加工時，切屑不易折斷，給切屑處理帶來很大困難。

 

　　（5）加工精度不易保證。由于高錳鋼的線膨脹系數大，在切削熱的作用下，易產生熱變形，而影響工件的加工精度。

 

 

　　三、鋸切高錳鋼的鋸條類型選擇和鋸切參數設置

 

　　該材料的切削加工系數僅僅相當于45號鋼的0.2~0.4。因此鋸切這種材料時，所選鋸條類型要很為注意。雙金屬帶鋸條不推薦使用，建議選取抗沖擊能力好，耐磨性高的合金鋸條。

 

　　一般選用分齒型硬質合金帶鋸條，如果刀具前角可以有選擇的話，盡量選取小前角的硬質合金帶鋸條，后角的選擇可以與鋸切不銹鋼的硬質合金刀具相同。

 

　　鋸切時，要盡可能穿透硬化層，因此，線速度要低，推薦20m/min~30m/min的線速度，但進給適當調大，中小型的材料（200mm）可以采用10cm2/min的鋸切效率；如果為大型的材料，為了保證進給深度超過硬化層，建議選擇多屑分齒型的硬質合金帶鋸條(如泰嘉的CB-PRO系列，多屑分齒型可以減小鋸條切削力，相同進給速度下和線速度的條件下，增加進給深度)。鋸切時盡量避免在材料表面停留，以免加劇硬化。

 

　　此外，也可以將要鋸切的高錳鋼加熱到600~650度回火，保溫2h冷卻，使高錳鋼變為索氏體組織，可以使加工硬化顯著降低，改善切削性能。