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Mn22Cr2镶铸合金衬板是针对高冲击、强磨损工况（如大型旋回破碎机、颚式破碎机初破）研发的高性能耐磨部件。其核心在于通过镶铸工艺，将高硬度的合金块（镶嵌体）与高韧性的Mn22Cr2高锰钢基体（母体）冶金结合，实现抗冲击性与耐磨性的组合。以下将系统阐述其原材料处理与生产工艺的关键环节。
1. 母体材料（Mn22Cr2高锰钢）
成分控制：严格遵循标准，重点控制C、Mn、Cr元素。碳含量（~1.20%）保证加工硬化能力，锰含量（~22%）确保奥氏体稳定性与韧性，铬含量（~2.0%）细化晶粒并提升初始硬度与耐蚀性。需严格控制S、P等有害元素（通常要求P≤0.04%，S≤0.025%）。
炉料处理：采用优质废钢、锰铁、铬铁等。入炉前需清洁、烘干，防止气体夹杂。废钢应无严重锈蚀、油污。
2. 镶嵌体材料（高硬度合金块）
材料选择：通常采用高铬铸铁（如Cr20~28%）、钨钛合金或专用硬质合金。其宏观硬度（HRC≥58）需显著高于母体，以形成有效的耐磨点。
预处理：将合金加工成设计形状（如圆柱、方条），并进行喷砂或酸洗处理，彻底清除氧化皮与油污，确保表面洁净。随后进行预热（通常300-400°C），以去除水分并减小与钢液接触时的热冲击。
3. 铸造辅助材料
造型材料：采用水玻璃砂、树脂砂或铬铁矿砂等，以保证铸型强度与表面质量。
涂料：使用高耐火度的醇基锆英粉涂料，防止粘砂。
1. 模具设计与镶嵌体预置
根据衬板磨损规律（如颚板底部、锥破轧臼壁冲击区），在模具（木模或金属模）的特定位置设置型腔，用于固定预热的镶嵌体。固定须牢固，防止浇注时移位。
2. 熔炼与浇注
熔炼：在电弧炉或中频感应炉中进行。采用高温熔化（~1550°C）、造渣脱磷脱硫、预脱氧工艺。出钢前进行终脱氧与合金微调。
浇注：关键在于温度与速度控制。钢液出炉温度需略高于普通高锰钢（约1520-1550°C），以保证良好的流动性，使钢液与镶嵌体实现充分熔合。浇注需快速平稳，避免紊流冲刷镶嵌体。
3. 镶铸复合过程
高温钢液注入型腔，包裹预置的镶嵌体。两者接触界面发生元素扩散与微观冶金结合，形成牢固的过渡层。这是工艺成败的核心，依赖于前述的镶嵌体洁净度、预热温度及钢液过热度的精确配合。
4. 凝固、清理与热处理
凝固控制：合理设置冒口与冷铁，实现顺序凝固，确保镶嵌体区域无缩孔、缩松等铸造缺陷。
清砂与切割：落砂后，去除浇冒口，进行抛丸清理。
热处理（水韧处理）：
升温：缓慢加热至~1050-1100°C，使碳化物充分溶解于奥氏体中。
保温：根据衬板截面厚度确定时间（通常2-4小时），确保奥氏体均匀化。
淬火：快速入水（水温≤40°C）急冷，获得单一、强韧的奥氏体组织，避免碳化物沿晶界析出。
后续：一般不进行回火。
结合界面检测：通过超声波探伤（UT）或宏观腐蚀检验，确保界面无夹渣、气孔及未融合缺陷。
硬度与金相验证：
母体：处理后布氏硬度（HB）保持在200-250，金相为单一奥氏体。
镶嵌体：硬度HRC≥58，金相为共晶碳化物+马氏体/奥氏体。
过渡区：应呈现平缓的硬度梯度与良好的组织过渡。
尺寸精度：机加工后，关键安装尺寸需符合图纸公差，确保与主机完美装配。
Mn22Cr2镶铸衬板通过科学的材料组合与严谨的工艺，实现了 “韧性基体扛冲击，硬质镶嵌抗磨损” 的设计理念。其寿命通常可比传统高锰钢衬板提升30%-80%，尤其适用于破碎高硬度、大块物料的关键冲击磨损区域。
