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            無錫天牧儀器科技有限公司
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            解決方案
            光電直讀光譜儀在高錳鋼分析中的應用

                 錳鋼是一種高強度的抗磨鋼,其最重要的特點就是在強烈的沖擊、擠壓條件下,表層迅速發生加工硬化現象,使其在心部仍保持奧氏體良好的韌性和塑性的同時硬化層具有良好的耐磨性能。這是其它材料所不及的。但高錳鋼的耐磨性只是在具備足以形成加工硬化的條件下才表現出其優越性,其他情況下則很差。 基于這個高錳鋼特別的性能,其主要用于需要承受沖擊、擠壓、物料磨損等惡劣工況條件。耐磨鋼的耐磨性能取決于材料本身,而抗磨鋼則在不同的工況條件下表現出不同的耐磨性,材料本身和工況條件兩者才能決定其耐磨性能。

                 錳鋼按照國家標準分為5個牌號,主要區別是碳的含量,其范圍是0.75%-1.45%。受沖擊大,碳含量低。錳含量在11.0%-14.0%之間,一般不應低于13%。超高錳鋼尚無國標,但錳含量應大于18%。硅含量的高低,對沖擊韌度影響較大,故應取下限,以不大于0.5%為宜。低磷低硫是最基本的要求,由于高的錳含量自然起到脫硫作用,故降磷是最要緊的,設法使磷低于0.07%。鉻是提高抗磨性的,一般在2.0%左右。

             化學成分的選擇及對高錳鋼性能的影響

            (1)含碳量和含錳量 鋼中含碳量過低時,不足以產生有效的加工硬化效果;而當碳含量過高時,又會在鑄態中出現大量的碳化物,特別是出現粗大的碳化物,因此為了避免析出碳化物,必須控制含碳量不得過高。
            為了保證高錳鋼的性能,必須有足夠的含錳量。含錳量過低時不能形成單一的奧氏體組織;而過高的含錳量也是不必要的,生產中一般規定,WMn控制在11.0%~14.0%,WC控制在0.9%~1.3%。應該指出的是,含錳量與含碳量之間應有適當的搭配,即應有適宜的錳碳比,一般控制在Mn/C=10。
            (2)含硅量 高錳鋼中Wsi的規格含量為0.3%~0.8%,硅會降低碳在奧氏體中的溶解度,促使碳化物析出,使鋼的耐磨性和沖擊韌度降低,因此硅量應控制在規格下限。
            (3)含磷量 高錳鋼的規格含量為Wp≤0.7%,熔煉高錳鋼時,由于錳鐵的含磷量較高,因此一般情況下鋼中的含磷量也比較高。因為磷會降低鋼的沖擊韌度并使鑄件容易開裂,所以應盡量降低鋼的含磷量。
            (4)含硫量 高錳鋼的規格要求Ws≤0.05%,高錳鋼因為含錳量高,使鋼中大部分的硫與錳在熔煉過程中相互化合而形成硫化錳(MnS)而進入爐渣中,因而鋼中的硫含量經常是較低的(一般不超過0.03%),因此,在高錳鋼中硫的有害作用比磷高。
                  高錳鋼中這些元素的檢測過去一直采用的是傳統的化學分析方法,操作繁瑣,分析時間長。本公司實驗室用傳統化學方法進行測試的時候選取了3個平行樣進行測試,但發現平行性一般,這篇文章主要借鑒前人的經驗,介紹利用光電直讀光譜儀對錳鋼試樣進行成分測試,并將兩種測試方法的測試結果進行對比。具體數據見附件。無錫天牧儀器實驗室自己的檢測數據正在整理中,不久就會上傳上來,希望大家交流指導。
                  試驗結果表明,直讀光譜儀分析高錳鋼與化學法分析結果相一致。應用光電直讀光譜儀分析高錳鋼,其準確度高,精密度高,快速方便。

            [附件: Download]
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