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近年来
,
人们已开始着手对具有稳定奥氏体组织的超高锰钢进行研究,主要
是想在普通高锰钢标准成分的基础上通过提高碳、锰含量来达到改善锰钢组织,
提高耐磨性的目的。
研究人员通过对
Fe-C-Mn
合金奥氏体的价电子结构进行分析发现,在含
C
、
Mn
原子的一个奥氏体晶胞内,
C-Mn
之间的结合力大于
C-Fe
之间的结合力
[15]
。
这
样,
锰原子可通过对碳原子运动的拖曳提高碳的固溶度,
而且利用锰不易和碳原
子生成碳化物,来降低碳原子的扩散能力,抑制碳化物的析出。因此,同时提高
碳、
锰含量,
不但可以提高锰钢的加工硬化能力,
而且可保持高韧性的奥氏体组
织,使其在使用时具有良好的耐磨性。
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武钢热轧2250mm轧机投产之后,在国内首l家成功开发了厚规格09CuPCrNi-A钢,该钢生产合格率高,产品质量稳定,具有较高的附加值,桥梁抗H2S腐蚀用钢板,并产生两项技术诀窍。目前,工业性生产的09CuPCrNi-A钢,已大批量应用于南车集团、北车集团制造与维修铁路车辆,采用该钢种制造的铁路车辆先后出口亚、欧、美、非、澳五大洲的十几个国家和地区,使我国的铁路货车成功打入发达国家市场,同时标志着我国铁路货车用材和制造水平达到水平。
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影响钢的强化和韧化。Ni以固溶强化方式强化铁素体;Mo、V、Nb等碳化物形成元素,既以弥散硬化方式又以固溶强化方式提高钢的屈服强度;碳的强化作用显著。此外,加入这些合金元素,一般都细化奥氏体晶粒,增加晶界的强化作用。影响钢的韧性因素比较复杂,Ni改善钢的韧性;Mn易使奥氏体晶粒粗化,对回火脆;降低P、S含量,提高钢的纯净度,对改善钢的韧性有重要作用(见金属的强化)。
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