高锰钢优缺点

高锰钢(high manganese steel)是指含锰量在10%以上的合金钢。

优点是：铸造性能较好。钢的熔点低(约为1400℃)，钢的液、固相线温度间隔较小，(约为50℃)，钢的导热性低，因此钢水流动性好，易于浇注成型。

缺点是：高锰钢的线膨胀系数为纯铁的1.5倍，为碳素钢的2倍，故铸造时体积收缩和线收缩率均较大，容易出现应力和裂纹。

高锰钢是锤头传统材质，是抗冲击磨损的典型耐磨钢，具有很好的韧性和很强的加工硬化倾向，在冲击条件下显示出优越的耐磨性。

在较大的冲击或接触应力的作用下，表面层将迅速产生加工硬化，其加工硬化指数比其它材料高5-7倍，耐磨性得到较大的提高。

但高锰钢的耐磨性只是在具备足以形成加工硬化的条件下才表现出其优越性，其他情况下如物理冲击力不够或接触应力小不能使表面迅速产生加工硬化，则耐磨性很差

高锰钢的性能特点是硬度高，脆性大。

锰钢主要用于需要承受冲击、挤压、物料磨损等恶劣工况条件，破坏形式以磨损消耗为主，部分断裂、变形。磨损分为三种：金属构件表面间相互接触并运动的摩擦磨损；其它金属或非金属物料打击金属表面的磨料磨损和流动气体或液体与金属接触导致的冲蚀磨损。

主要炉料是优质碳素钢（或钢锭）、高碳锰铁、中碳锰铁、高碳铬铁及高锰钢回炉料。这里特别提醒的是由人认为只要化学成分合适，就可以多用回炉料。这个认识是有害的。某些厂之所以产品质量不佳，皆出于此。

高碳钢优点：

1、热处理后可以得到高的硬度(HRC60一65)和较好的耐磨性。

2、退火状态下硬度适中，具有较好的可切削性。

3、原材料易得，生产成本低。

高碳钢其缺点是:

1、热硬性差，当刀具工作温度大于200℃时，其硬度和耐磨性急剧下降。

2、淬透性低。水淬时完全淬透的直径一般仅为15一18mm；油淬时完全淬透的最大直径或厚度仅为6mm左右，并易变形开裂。高碳钢的硬度、强度主要取决于钢中固溶的碳量，并随固溶碳量的增加而提高。固溶碳量超过0.6%时，淬火后硬度不再增加，只是过剩的碳化物数量增多，钢的耐磨性略有增加，而塑性、韧性和弹性有所降低。为此，常根据使用条件和对钢的强度、韧性匹配来选用不同的钢号。例如，制造受力不大的弹簧或簧式零件，可选择较低碳量的65钢。

一般高碳钢可用电炉、平炉、氧气转炉生产。要求质量较高或特殊质量时可采用电炉冶炼加真空自耗或电渣重熔。冶熔时，严格控制化学成分，特别是硫和磷的含量。为减少偏析，提高等向性能，钢锭可进行高温扩散退火(对工具钢尤为重要)。热加工时，过共析钢的停锻(轧)温度要求低(约800℃)，锻轧成材后应避免粗大网状碳化物的析出，在700℃以下应注意缓冷，以防热应力造成裂纹。热处理或热加工过程中要防止表面脱碳(对弹簧钢尤为重要)。热加工时要有足够的压缩比，以保证钢的质量和使用性能。