一，Mn13簡介
Mn13是抵抗強(qiáng)沖擊、大壓力物料磨損等耐磨材料中的很好選擇，具有其它耐磨材料無法比擬的加工硬化特性，在較大沖擊載荷或較大接觸應(yīng)力的作用下，鋼板表層產(chǎn)生加工硬化，表面硬度由HB200迅速提升到HB500以上, 從而產(chǎn)生高耐磨的表面層，而鋼板內(nèi)層奧氏體仍保持良好的沖擊韌性。高錳鋼的特點有兩個：一是外來沖擊載荷越大，其自身表層耐磨性越高；二是隨著表面硬化層的逐漸磨損，新的加工硬化層會連續(xù)不斷形成。高錳鋼的特殊性能，適于制作長時間經(jīng)受高沖擊物料磨損的耐磨構(gòu)件，長期以來廣泛應(yīng)用于冶金、礦山、建材、鐵路、電力、煤炭等機(jī)械設(shè)備中。尤其是近幾十年年來，隨著現(xiàn)代工業(yè)的高速發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的突飛猛進(jìn)，高錳鋼已成為磁懸浮列車、保險柜、防彈車、鑿巖機(jī)器人、新型坦克等先進(jìn)設(shè)備中首選的耐磨材料。許多新型材料和現(xiàn)代表面工程技術(shù)在性價比上仍無法與高錳鋼相比。
二，Mn13化學(xué)成分
mn13各化學(xué)元素含量 單位%
牌號CSiMnPS
Mn130.90-1.200.30-0.8011.00-14.00≤0.035≤0.030
三，Mn13機(jī)械性能
牌 號抗拉強(qiáng)度延伸率沖擊性能20℃初始硬度值（HB）硬化后硬度值（HB）冷 彎 180°
Mn13≥800MPa≥40%ak≥90（J）200-250>300合格
四，Mn13特點
Mn13是高錳耐磨鋼（HIGH MANGANESE STELL ）是抵抗強(qiáng)沖擊、大壓力物料磨損等耐磨材料中的很好選擇。
高錳鋼的特點有兩個：一是外來沖擊越大，其自身表層耐磨性越高；二是隨著表面硬化層的逐漸磨損，新的加工硬化層會連續(xù)不斷形成。Mn13扎制鋼板對強(qiáng)沖擊磨損和大應(yīng)力磨損有極好的耐磨性能，在使用過程中不會出現(xiàn)破碎，而且具有便于切割、焊接、彎曲等易機(jī)械加工性能。傳統(tǒng)使用的高鉻鑄鐵僅僅對移動磨損有較好的耐磨性。Mn13軋制鋼板可以有效降低設(shè)備易損件的使用成本并節(jié)省設(shè)備檢修費用，提高成品競爭力。
五，Mn13標(biāo)準(zhǔn)
標(biāo)準(zhǔn)型的Mn13高錳鋼又稱Hadfield鋼，是由英國人Hadfield于1882年發(fā)明的。
其相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)和國際標(biāo)準(zhǔn)如下：我國高錳鋼鑄件的國家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T5680-2010[1])牌號有：ZGMn13-1、ZGMn13-2、 ZGMn13-3、ZGMn13-4、ZGMn13-5；美國ASTM奧氏體錳鋼鑄件標(biāo)準(zhǔn)(ASTMA128/A128M-1993)鋼號有：ASTM- A(UNS-J91109)、ASTM-B-1(UNS-J91119)、ASTM-B-2(UNS-J91129)、ASTM-B-3(UNS-J91139)、ASTM-B-4(UNS-J91149)、ASTM-C(UNS-J91309)、 ASTM-D(UNS-J91459)、ASTM-E-1(UNS-J91249)、ASTM-E-2(UNS-J91339)、ASTM-F(說明：如果用戶無其它要求,一般供給鋼號A鑄件)；日本高錳鋼鑄件國家標(biāo)準(zhǔn)[JISG5131(1991)]牌號有：SCMnH1、SCMnH2、SCMnH3、 SCMnH11、SCMnH21；俄羅斯鑄造高錳鋼標(biāo)準(zhǔn)ΓOCT977-1988鋼號有：110Γ13π、110Γ13X2BPπ、110Γ13ΦTπ、 130Γ14 XMΦAπ、120Γ10Φπ;ISO奧氏體錳鋼鑄件國際標(biāo)準(zhǔn)[ISO13521:1999(E)]牌號有：GX120MnMo7-1、GX110MnMo13-1、GX100Mn13、GX120Mn13、GX120MnCr13
2、GX120MnNi13-3、GX120Mn17、GX90MnMo14、GX120MnCr17-2。
六，Mn13鋼板用途
1）工程機(jī)械設(shè)備：裝載機(jī)推土機(jī)挖掘機(jī)鏟斗板、側(cè)刃板、斗底板、刀片、忖板。
2）裝卸機(jī)械設(shè)備：卸軋機(jī)鏈板，料斗襯板，抓斗刃板，中型自動翻斗車翻斗板
3）建筑機(jī)械設(shè)備：水泥推料機(jī)齒板，混凝土攪拌機(jī)襯板，攪拌樓襯板，除塵器襯板
4）冶金機(jī)械設(shè)備：鐵礦燒結(jié)輸送彎頭，鐵礦石燒結(jié)機(jī)襯板，刮板機(jī)襯板
5）礦山機(jī)械設(shè)備：礦料、石料破碎機(jī)襯板、葉片。
6）其他機(jī)械設(shè)備：沙磨機(jī)筒體、葉片，各種港口機(jī)械耐磨部件
7）火電設(shè)備：磨煤機(jī)襯板，煤斗，煤分輸送管，煤分分配器格板，卸煤設(shè)備襯板
8）拋丸機(jī)械設(shè)備：拋丸機(jī)襯板
七，Mn13加工工藝
1、Mn13高錳耐磨鋼板的切割,建議采用等離子切割。
等離子切割分為水下等離子和空氣等離子切割兩種。采用水下等離子切割時,等離子氣體可產(chǎn)生幾千度的高溫,高錳鋼板切口處迅速熔化,并因水的阻隔避免了氧化,水又對鋼板及時進(jìn)行冷卻,阻止碳化物析出,使鋼板切割面光滑平整,無熱影響區(qū),切割質(zhì)量很好,是切割高錳鋼的首選。也可采用空氣等離子切割。
2、Mn13高錳耐磨鋼板也可采用傳統(tǒng)的火焰切割。
采用火焰切割時,建議采用切割小車,根據(jù)鋼板厚度不同,采用不同規(guī)格的槍頭,燃?xì)夂脱鯕馀浔日{(diào)整適當(dāng)(建議是中性火焰),建議是全部調(diào)整好后再開始下料,防止因中途熄火引弧造成斷面缺口,影響切割質(zhì)量。
3、Mn13高錳耐磨鋼板的焊接：
高錳耐磨鋼板的焊接可采選用手工電弧焊的方法。
焊條選用D256（堆256）或D266（堆266）焊條；焊接前應(yīng)打磨焊縫，要徹底清理工件坡口及邊緣，去除鐵銹、油污，同時將焊條烘干；焊接時，應(yīng)選擇小直徑焊條（一般為3mm-3.5mm），小電流、高電壓、多焊層、多焊道、快速焊接；如采用直流焊接，焊條接正極；焊接每層后要錘擊焊縫，以提高其抗熱裂紋能力。也可使用流動水快速降溫。
八，焊接工藝
此材料在1000～1100℃之間為單一奧氏體組織，為保持此組織，需高溫淬火，即在1100～1050℃間的溫度內(nèi)立即水淬至常溫。經(jīng)過熱處理后的高錳鋼，如果再加熱到250℃以上，就會有碳化物析出，其脆性增加，再有此材料的線脹系數(shù)大，易出現(xiàn)較大內(nèi)應(yīng)力，如果采取常規(guī)焊接工藝焊接會出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，原因是焊后緩冷到950～250℃的溫度區(qū)間內(nèi)，會有大量碳化物析出，使母材變脆，再有內(nèi)應(yīng)力大，冷卻后檢查焊縫與母材間已開裂。解決此問題，就要根據(jù)此材料的特殊性質(zhì)，采取特殊焊接工藝，采取間斷焊接、焊后立即水冷至常溫的辦法，使焊縫避開那段溫度區(qū)。
1）焊前必須清理焊補(bǔ)處的泥垢、油垢和鐵銹，仔細(xì)檢查有無起層、裂紋、夾砂、氣孔和縮孔等缺陷。若有這些缺陷，必須用砂輪或電弧氣刨鏟出。磨損的部位必須用砂輪磨去硬化層，因為硬化層的金屬對裂紋十分敏感。
2）焊前不應(yīng)預(yù)熱，多層焊時層間溫度不應(yīng)超過300℃，以防止過熱使熱影響區(qū)脆化。
3）焊接時要盡可能地采用小線能量，盡量減少基本金屬受熱，采取措施為盡可能地加快接頭的冷卻。為此，用短弧、直流反極性、跳焊、短段焊、間隙焊、脈沖焊等工藝措施，采用這些措施能在一定程度上減少碳化物的析出。
4）為防止產(chǎn)生熱裂紋，可采用Cr-Mn或Cr-Ni奧氏體鋼焊條打底。如果在低碳鋼或低合金鋼上堆焊ZGMn13奧氏體高錳鋼時，可以先焊一層Cr-Ni或CR-Mn奧氏體鋼作隔離焊道，以防產(chǎn)生裂紋。
5）焊后為消除焊接應(yīng)力，可用尖錘錘擊焊接區(qū)。為使熔敷金屬得到奧氏體組織，錘擊后要迅速將焊接區(qū)進(jìn)行噴水冷卻。
