锰元素对钢种特性的影响

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锰钢，别名锰合金钢，是一种高强度的钢材，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、变形等，现普遍适用于机械、冶金等行业。

1、锰钢的种类
Mn元素是钢铁中除C以外最重要的添加元素，在炼钢生铁、铸造生铁和炼钢中发挥了重要作用。在钢铁行业中70%的Mn元素是以合金化并改善钢铁性能作用加入的。

由于Mn元素可以和Fe元素形成无限固溶体，因此，它们可以形成无限宽成分的钢或者合金。例如：高锰汽车钢、高锰低温钢、高锰无磁钢、高锰阻尼合金、高锰不锈钢等。这些高锰钢不仅具有一定的经济性，且具备优异的强塑性、加工硬化、抗疲劳、耐磨损、抗冲击、耐低温、无磁性等。与其他合金元素相比，钢中Mn元素的成本相对更低。

2、锰元素对钢种特性的影响，如下：
（1）锰是良好的脱氧剂和脱硫剂。锰能够与钢中的FeO结合成为MnO进入炉渣，能够降低钢的脆性；锰还能与钢中的硫结合形成高熔点的MnS，避免晶界上FeS薄膜的形成，消除钢的热脆性，改善热加工性能。
（2）适量的加入锰，可以提高钢的强度和硬度。
（3）锰和铁可以形成固溶体，提高钢中铁素体和奥氏体的硬度和强度；同时又是碳化物形成元素，进入渗碳体中取代一部分铁原子。锰还能使钢的调质组织均匀、细化，避免了渗碳层中的碳化物聚集成块。
（4）锰在钢中可以降低临界转变温度，起到细化珠光体的作用，也间接地起到提高珠光体钢强度的作用；锰可以稳定奥氏体组织，也强烈增加钢的淬透性。
（5）锰含量的增加，会使钢的热导率下降，线胀系数上升，在加热或冷却时，部件内应力增加，会产生开裂的现象。锰也会钢的电导率降低和电阻率增大，锰含量很高时，钢的抗氧化性能会下降。
（6）锰含量的增加，能减弱钢的抗腐蚀能力，降低焊接性能。
（7）在炼钢过程中，一般钢中含锰0.3-0.5%。在碳素钢中加入0.7%以上时就称为“锰钢”，较一般碳量的钢不但有足够的韧性，且有较高的强度和硬度，改善钢的热加工性能。含锰的钢有极高的耐磨性，用于挖机铲斗，球磨机衬板等。

结合上述锰元素对钢铁性能的影响，不难看出，钢种在冶炼的过程中，一定要合理控制锰添加的量，才能保证锰钢的优越性。