化学成分

高锰钢按照*标准分为5个牌号，主要区别是碳的含量，其范围是0.75%-1.45%。受冲击大，碳含量低。锰含量在11.0%-14.0%之间，一般不应低于13%。超高锰钢尚无*，高锰钢衬板，但锰含量应大于18%。硅含量的高低，对冲击韧度影响较大，故应取下限，以不大于0.5%为宜。低磷低硫是基本的要求，由于高的锰含量自然起到脱硫作用，高锰钢价格，故降磷是要紧的，设法使磷低于0.07%。铬是提高*磨性的，一般在2.0%左右。

中国常用的高锰钢的牌号及其适用范围是:ZGMn13-1(C 1.10%~1.50%)用于低冲击件，ZGMn13-2(C1.00%~1.40%)用于普通件，ZGMn13-3(C0.90%~1.30%)用于复杂件，高锰钢，ZGMn13-4(C0.90%~1.20%)用于高冲击件。以上4种牌号钢的锰含量均为11.0%~14.0%。

在冲击载荷作用的冷变形过程中，由于位错密度大量增加，位错的交割、位错的塞积及位错和溶质原子的交互作用使钢得到强化。这是加工硬化的重要原因。另一个重要原因则是高锰奥氏体的层错能低，形变时容易出现堆垛层错，从而为ε马氏体的形成和形变孪晶的产生创造了条件。常规成分的高锰钢的形变硬化层中常可以看到高密度位错、位错塞积和缠结。ε马氏体和形变孪晶的出现使钢难以变形，尤其是后者的作用更大。上述各种因素都使高锰钢的硬化层得到很高程度的强化，硬度大幅度提高。

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