“搞好热处理，零件一顶几”，这是机械制造行业人人皆知的一句名言，耐磨材料业更是要求将热处理作为最重要的工序之一而将材料性能潜力发挥到{jz}。其实很多企业铸件毛坯质量是{yl}的，恰恰在热处理上不同装备、工艺及管理往往造成了不同企业产品性能的巨大区别。

颚板的材质80%以上是采用高锰钢(Mn13)，热处理工艺则几乎是清一色的“水韧处理”（也有少量采用“沉淀强化”处理工艺的），如下图：

    别看这个工艺简单，这其间有几个工艺参数和细节还是相当讲究的。

1、入炉温度和加热速度

由于高锰钢导热性差、热膨胀系数大，铸态组织中大量的网状碳化物存在，加热时很容易因应力而开裂。如铸件结构复杂，同一铸件壁厚相差悬殊，铸件本身存在不小的铸造应力，在加热时，热应力和铸造应力叠加，会使铸件产生裂纹，故要注意铸件的入炉温度和加热速度。

入炉温度取决于高锰钢铸件的结构复杂程度、壁厚、质量及其碳含量等因素。大件、复杂件入炉温度应<400℃，壁厚<50mm的形状简单件入炉温度可达600℃，前者升温速度可以为50℃/h，后者升温速度可定在80-100℃/h。升温在650-700℃保温一段时间，时间长短视铸件大小而定，一般为1-3h。此处保温可xx铸造应力，并使金属由弹性状态进入塑性状态。进入塑性状态后允许快速升温，升温速度可>100℃/h，甚至高达150℃/h。

化学成分中P、C含量和热处理时加热开裂倾向密切相关，在700℃/h以下升温速度随C、P含量增高而放慢，正常态下升温速度仍可为80℃/h。

2、固溶处理温度和保温时间

固溶处理温度和保温时间确定的根据为：碳化物充分分解，分解产物碳和合金元素固溶入奥氏体，在奥氏体中碳及合金元素扩散，得到成分尽可能均匀的合金化奥氏体。Mn等系过热敏感性元素，温度过高，奥氏体晶粒过大，出现过热组织。故固溶温度也不能过高，防止过热组织出现。

对普通高锰钢而言，固溶温度定为1050-1100℃已足够了。含有其他合金元素如Cr、Mo、V、Nb、Ti等高锰钢，固溶温度比普通高锰钢提高30-50℃即可，即1100-1150℃。

保温是为了碳化物溶解，合金元素扩散，得到成分尽可能均匀的奥氏体组织。

确定保温时间要考虑的因素是，铸件壁厚、固溶处理温度、钢的化学成分、铸件结构特点等。铸件壁愈厚，保温时间愈长，经验数据是每25mm保温1h。使用经验数据时还得根据具体情况给予调整，如普通高锰钢中C、Si含量高，碳化物既多且粗，保温时间应适当延长。钢种含有Mo、V、Ti等合金元素，这些特殊碳化物溶解困难，合金元素扩散速度慢，保温时间也得适当延长。

τ=0.016δ{1.27［w(C) +w(Si)］}

式中τ为保温时间(h)；δ为铸件主体或{zd0}壁厚(mm)；w(C) 、w(Si)分别为钢中C、Si含量（%）。

上式为普通高锰钢保温时间的经验公式。为了满足碳化物溶解、奥氏体均匀化的需要，保温时间最短不要低于2h，最长也不要超过8h。

3、冷却

冷却的目的为了使得到过冷奥氏体，即把高温奥氏体组织保留在高温。高锰钢冷却采用水淬。根据相变析出，960℃即开始有碳化物从奥氏体中析出，为保证高锰钢件在960℃以上入水，从打开炉门到高锰钢铸件入水时间要小于30s。30s将使铸件降温70-90℃，大于30s难保证铸件在960℃以上入水。为此，高锰钢热处理炉一般设计成翻转式台车炉。打开炉门，拉出台车，到水池边，台车翻转，整车铸件同时入水。翻转式台车炉可保证30s内铸件入水。

水池中水容量要求为处理铸件质量的8-10倍，即50t炉，水池中水量为400-500t。水池要深，保证整车铸件入水后全部浸没在水中，水池设计成循环冷却水，可适当减少水池容积，即水池下方有高压水喷出，水池上方有热水溢出装置。

要保证低的入水水温，要求<30℃，处理后水温<60℃，以保证冷却速度。高锰钢固溶处理铸件冷却速度要达到30℃/s。

热处理在古往今来的钢铁生产制造过程中是极其受到重视的，不论是古代高明的冶剑大师，还是当今高科技机械装备，均将热处理放在极其重要的位置。有个有趣的现象是颇能说明这一问题的，全球耐磨材料巨头马格托公司在中国苏州建厂了，这在当年业内也算是个新闻。过了很长时间，有次会议上，几个朋友一聊天才知道，原来马格托在苏州建的这家工厂仅仅是个热处理工厂，而铸件毛坯，如衬板毛坯等全是从国内本土铸造企业采购的，这说明了什么？就这么在苏州这家热处理工厂一进一出，立马身价倍增，啊呀呀不得了，乌鸦真的变成了凤凰！