1.樣品制備
    (1)高錳鋼的熔煉過程試驗(yàn)采用中頻爐返回法熔煉高錳鋼樣品?；瘜W(xué)成分應(yīng)該嚴(yán)格控制，尤其是 P、S含量不能超標(biāo)，要求廢鋼潔凈無銹，后期加入爐料，合金需烘烤400℃以上，出鋼作冷彎檢驗(yàn)，出鋼溫度嚴(yán)格控制在1460 ～1500℃。
    (2)高錳鋼的澆注鑄造工藝采用平做立澆，鑄型表面涂刷醇基快干氧化鎂涂料。為了細(xì)化晶粒，提高表面質(zhì)量，澆注溫度應(yīng)嚴(yán)格控制在 1430 ～1460℃。
    (3)高錳鋼的熱處理工藝高錳鋼具體的熱處理工藝要根據(jù)鑄件壁厚大小決定，本次試驗(yàn)采用的熱處理工藝。本次試驗(yàn)研討用樣品分別由公司生產(chǎn)及試驗(yàn)室制備的共4種樣品，其中，1#為27mm×36mm 棒磨機(jī)使用后襯板樣品;2#為鑄態(tài)高錳鋼; 3#為經(jīng)熱處理的高錳鋼;
    2.力學(xué)性能試驗(yàn)
    (1)拉伸試驗(yàn)在國產(chǎn)島津 AG—25 ( 最大載荷60t) 液壓式萬能試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行。通過這些拉伸試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，1#試樣拉伸數(shù)據(jù)較高，這是因?yàn)闃悠肥枪厩蚰C(jī)、棒磨機(jī)使用后的襯板，有明顯的加工硬化，所以強(qiáng)度較高; 2#試樣為鑄態(tài)高錳鋼，未經(jīng)熱處理，因此強(qiáng)度較低，并且成分中 Cr含量明顯過高，高錳鋼中以 wCr= 0. 5% ～ 2. 0% 為宜，但 Cr 的含量過高會(huì)使高錳鋼的韌性降低; 3#試樣經(jīng)過熱處理，因此數(shù)據(jù)明顯比2#試樣要好;4#試樣成分與熱處理均很合適，因此其拉伸數(shù)據(jù)都很理想。雖然3#樣品也經(jīng)過熱處理，但3#樣品成分中的Mn與C含量的比值約為6.1，即 Mn/C 比較低，一般取10為宜。
    (2)沖擊試驗(yàn)用 1#樣品做的試樣在試驗(yàn)中未被沖斷，而 2#、3#、4#樣品試樣均被沖斷。1#未沖斷，可見具有明顯的加工硬化，高錳鋼具有明顯的加工硬化功能，使試樣的沖擊韌度有較大提高;2#未經(jīng)熱處理，其力學(xué)性能明顯未提高; 3#熱處理未控制好，與4#比起來明顯較低。
    3. 金相組織
    (1) 金相組織分析1#試樣晶粒均勻，晶粒上有明顯的滑移線，且有明顯的加工硬化，它們的金相圖與性能數(shù)值表相聯(lián)系，可見加工硬化使高錳鋼力學(xué)性能提高。可以看出，3#試樣晶粒均勻，碳化物在晶界、晶粒內(nèi)均有析出，降低了高錳鋼的力學(xué)性能，說明3#試樣成分控制不嚴(yán)格，熱處理控制不當(dāng)。可以看出，4#試樣晶粒均勻且晶粒度適中，碳化物都在晶內(nèi)析出，并且均勻分布在晶內(nèi)，因此 4#試樣的力學(xué)性能較為理想。
    (2) 磨損形貌的分析①固定施加載荷為 12N，移動(dòng)行程為 20mm，砂紙的型號(hào)為 120 號(hào)。三試樣的磨損量。②固定施加載荷為 12N，移動(dòng)行程為30mm，砂紙的型號(hào)為 120 號(hào)。三試樣的磨損量。在相同載荷 12N，120 號(hào)砂紙，行程分別為 20mm、30mm 的情況下，可知，4#試樣的磨損量最小，1#試樣次之，3#試樣最差。試樣在 20mm 和 30mm 行程中的磨損，3 種試樣都有加工硬化，由可以看出，該3種試樣的Mn含量4#最高，1#次之，3#最低。因?yàn)楦咤i鋼中 Mn 含量高是為了得到奧氏體組織，可以增大鋼的加工硬化率，3 種試樣都有加工硬化，而 4#的加工硬化率較高，且伴隨著加工硬化的提高，其耐磨性也大大提高，導(dǎo)致磨損量較少。3#試樣的加工硬化率較低，因此其耐磨性提高不明顯，導(dǎo)致了 3#試樣的磨損量仍是最高的。
    4. 結(jié)語
    經(jīng)對(duì)棒磨機(jī)改性高錳鋼襯板抗拉強(qiáng)度、沖擊韌度的研討，通過樣品的成分分析，以及拉伸、沖擊等大量數(shù)據(jù)的分析，不難得出以下結(jié)論:
    (1) 通過對(duì)棒磨機(jī)使用后襯板樣品的拉伸試驗(yàn)，沖擊試驗(yàn)結(jié)果分析，可以看出樣品的耐磨性較差，熔煉和熱處理不夠完善。
    (2) 按試驗(yàn)室提供的成分和熱處理工藝方案，由公司生產(chǎn)的 3#樣品的 C、Cr、Mn 成分超標(biāo)，金相組織正常，因此耐磨性較差，說明對(duì)高錳鋼的成分和熱處理方面控制還不完善。
    (3) 由試驗(yàn)室熔煉生產(chǎn)的 4#樣品，在原高錳鋼成分基礎(chǔ)上加入 wCr=2. 1%、wMo=0. 82%，其耐磨性最好。在熱處理方面，嚴(yán)格控制了熱處理的溫度和時(shí)間，使奧氏體晶粒細(xì)小，碳化物彌散析出，從而提高了樣品的初始強(qiáng)度和耐磨性。
    (4) 改進(jìn)熔煉方法，提高冶金質(zhì)量，減少組織缺陷，提高材料的沖擊韌度，是提高奧氏體錳鋼在強(qiáng)烈沖擊條件下耐磨性的有效途徑。