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本文采用了硬度测试、单摆冲击划痕、扫描电子显微镜分析、金相分析和X射线衍射分析等方法,研究了时效工艺参数对高锰钢的组织结构和性能、变形后高锰钢形变强化性能的影响以及在单摆冲击划痕试验条件下高锰钢的比能耗、切向硬度、法向硬度以及划痕形貌的影响,结果表明:水韧处理后的ZGMn13高锰钢原始试样和时效温度为400℃试样的金相组织均为单一的奥氏体,其奥氏体基体上基本上没有碳化物的析出。经500℃时效处理后在奥氏体基体上有少量碳化物析出。600℃时效处理后在奥氏体基体中的碳化物析出量明显增多,碳化物呈针状和短棒状,分布较均匀。随着时效温度的升高,硬度增加,600℃时效×1h硬度由原始试样的硬度318 HV2提高到395 HV2。时效态ZGMn13钢经过30%压缩变形处理后,除在原基体组织上的析出外还有直条状的滑移线和少量的孪晶出现,随碳化物的析出表现不同。随着时效温度升高,碳化物析出量逐渐增多,硬度增加, 500℃时效变形后的硬度达到464 HV2就基本保持不变。ZGMn13钢的n、k值随着时效温度的增加而增加,表明形变强化性能随时效温度的提高而增加。弹性模量、屈服强度和压缩30%时的载荷随时效温度的升高基本上呈现上升的趋势,表明ZGMn13钢的强度是随着时效温度的升高而增强的。ZGMn13钢的比能耗与划痕体积的关系曲线随着划痕体积的增大,比能耗先降低在缓慢上升最后趋于平稳。经600℃×1h时效处理后的ZGMn13钢的比能耗与划痕体积之间的关系曲线最高。原始和600℃×4h时效处理后的比能耗与划痕体积之间的关系曲线低于经600℃×1h时效处理后的曲线。划痕体积大于0.2mm3后,不同时效处理后的法向硬度变化规律基本相同都是随划痕体积的增加缓慢下降。切向硬度随划痕体积的变化规律虽波动较大,但总体与法向硬度的变化规律基本相同。不论是原始试样,还是时效处理后的试样,在单摆冲击划痕实验后所产生的划痕形貌均为在沟槽内均有明显的划痕,且两边存在有犁皱。