国标的
ZGMn13
，也就是德标
X120Mn12
。几年前上海已有人开发生产了
Mn13
的轧制钢板，各种性能均高于
ZGMn13
很多。在强冲击、大压力的环境下，
Mn13
轧
制钢板的耐磨性能非常优良。
经预加工处理后的
Mn13
轧制钢板在无冲击或较小压力
的环境下，耐磨性能也远高于进口低合金耐磨钢，当然比国产耐磨钢
NM420
也要强
很多。而且切割焊接性能也非常好。目前在抛丸机行业应用非常广泛，价格也比几年
前低了很多。
Mn13
特性及适用范围：
具有高的抗拉强度、塑性和韧性以及无磁性，即使零件磨损到很薄，
仍能承受较大的冲击载荷而不致破裂，可用于铸造各种耐冲击的磨损件，
如球磨机衬板、挖掘机斗齿、破碎机牙板等。一般用于结构简单，
要求以耐磨为主的低冲击铸件，如衬板、齿板、破碎壁、轧臼壁、辊套和铲齿。
这类钢含锰
10
％～
15
％，
碳含量较高，
一般为
0.90
％～
1.50
％，
大部分在
1
．
0
％
以上。
其化学成分为
(
％
)
：
C0
．
90
～
1
．
50Mn10.0
～
15
．
0 Si0
．
30
～
1.0 S≤0.05 P≤0.10
这类高锰钢的用量最多，
常用来制作挖掘机的铲齿、
圆锥式破碎机的轧面壁和破碎壁、
颚式破碎机岔板、球磨机衬板、铁路辙岔、板锤、锤头等。
上述成分的高锰钢的铸
态组织通常是由奥氏体、碳化物和珠光体所组成，有时还含有少量的磷共晶。碳化物
数量多时，常在晶界上呈网状出现。因此铸态组织的高锰钢很脆，无法使用，需要进
行固溶处理。通常使用的热处理方法是固溶处理，即将钢加热到
1050
～
1100
℃，保
温消除铸态组织，得到单相奥氏体组织，然后水淬，使此种组织保持到常温。热处理
后钢的强度、塑性和韧性均大幅度提高，所以此种热处理方法也常称为水韧处理。热
处理后力学性能为：
σb615
～
1275MPa σ 0.2340
～
470MPa
ζ15
％～
85
％
ψ15
％～
45
％
aKl96
～
294J
／
cm2 HBl80
～
225
高锰钢经过固溶处理后还会有少量的碳化物
未溶解，当其数量较少符合检验标准时，仍可使用。
奥氏体组织的高锰钢受到冲击
载荷时，金属表面发生塑性变形。形变强化的结果，在变形层内有明显的加工硬化现
象，表层硬度大幅度提高。低冲击载荷时，可以达到
HB300
～
400
，高冲击载荷时，
可以达到
HB500
～
800
。随冲击载荷的不同，表面硬化层深度可达
10
～
20mm
。高硬
度的硬化层可以抵抗冲击磨料磨损。高锰钢在强冲击磨料磨损条件下，有优异的抗磨
性能，故常用于矿山、建材、火电等机械设备中，制作耐磨件。在低冲击工况条件下，
因加工硬化效果不明显，高锰钢不能发挥材料的特性。
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，
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。
高锰钢极易加工硬化，因而很难加工，绝大多数是铸件，极少量
用锻压方法加工。高锰钢的铸造性能较好。钢的熔点低
(
约为
14()()
℃
)
，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。
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。
为提高高锰钢的性能进行过很多合金化、微合
金化、碳锰含量调整和沉淀强化处理等方面的研究，并在生产实践中得到应用。介稳
奥氏体锰钢的出现则可较局
gao
大幅度降低钢中碳、
锰含量并使钢的形变强化速度提
高，可适用于高和中低冲击载荷的工况条件，这是高锰钢的新发展。
