质地和热处理良好的高锰钢强度和硬度不高,塑性和韧性较好。但在工作中受到强烈的冲击挤压、摩擦时,表面因塑性变形会产生强烈的加工硬化,并伴随有奥氏体向马氏体的转变,使表面硬度提高到HB=500一50,可获得较高的耐磨性。
芯部仍保持原来的奥氏体,具有较高的塑性和韧性。当外表面磨损后,新露出的表面又可在冲击与摩擦作用下,获得新的耐磨层,故它具有较高的耐磨性与抗冲击性。由于未对试制的板锤进行金相分析,故对其断裂只能进行一般的推测。
断裂的原因可以认为是板锤的芯部塑性和韧性较差。当表面产生的耐磨层磨损后,芯部没有奥氏体组织,较脆,在强烈的冲击挤压下发生了断裂,也就是说在水韧处理过程中,加热温度没有达到所要求的温度,芯部与表面的温度不一致,没有全部奥氏体化,存在较多的碳化物,所以在冲击挤压后不会产生加工硬化。
晶粒粗大、夹杂物粗大,并呈条状分布也会大降低它的韧性和延伸率,从而开裂掉块。高锰钢的微合金化是一种细化晶粒,能改善机械性能,增加耐磨性。其中以钒钦微合金化的变质处理效果最为明显。