一、高锰钢是指含锰量在10%以上的合金钢。

1、我国常用的高锰钢(GB/T5680-1998)的牌号、化学成份及其适用范围：ZGMn13-1：C 1.00-1.45，Mn 11.0-14.00，Si 0.30-1.00，S≤0.04，P≤0.09，用于低冲击件;ZGMn13-2：C 0.09-1.35，Mn 11.0-14.00，Si 0.30-1.00，S≤0.04，P≤0.07，用于普通件;ZGMn13-3：C 0.95-1.35，Mn 11.0-14.00，Si 0.30-0.80，S≤0.035，P≤0.07，用于复杂件;ZGMn13-4：C 0.09-1.30，Mn 11.0-14.00，Si 0.30-0.80，Cr 1.50-2.50，S≤0.04 P≤0.07，用于高冲击件;ZGMn13-5：C 0.75-1.30 Mn 11.0-14.00，Si 0.30-1.00，Mo 0.90-1.20，S ≤0.04，P≤0.07，用于结构复杂韧性高的冲击铸件。

2、超高锰钢是高锰钢铸造厂针对普通高锰钢大断面铸件水韧处理后，内部仓储出现碳化物而使韧度降低，以及低温条件下使用的高锰钢铸件也经常出现脆断现象而开发的。目前w（Mn）为17%的超高锰钢两个牌号GX120Mn17和GX120MnCr17-2已列入了ISO-13521:1999奥氏体锰钢铸件标准中。国内新修订的奥氏体锰钢铸件国家标准中，也准备新添加ZG120Mn17和ZG120Mn17 Mn17Cr2两个超高锰钢牌号。超高锰钢除了常见的Mn17外，还有Mn18Cr、Mn20AL、Mn24和Mn30等牌号。如ZG Mn18Cr2因为含有较多有碳化物，并且加铬后形成了一种新的碳化物（合金渗碳体）（Fe, Cr）3C，比渗碳体（Fe3C）稳定，并生成了一种新相，铬原子易偏聚聊阻碍位错运动，提高硬化效果，增加抗磨性，这二种因素导致超高锰钢初始硬度和加工硬化率均高于于常规高锰钢。提升Mn含量可提高超高锰钢的韧性，加铬后韧性又有下降。

3、Si含量高会引起碳化物粗大,所需的量是为了脱氧和提高流动性。P是一种有害无益元素，高了易热裂，可用硅钙、碳酸钡和石灰脱P。Mo、Ni能明显提高韧性。

二、锰铁。锰和铁组成的铁合金。

主要分类：高碳锰铁（含碳为7%，价格低）、中碳锰铁（含碳1.0－1.5%，价格较高）、低碳锰铁（含碳0.5%，价格很高）、金属锰、镜铁、硅锰合金。碳素锰铁国际上一般标准为含锰75～80%，中国为适应锰矿品位低的原料条件，规定了含锰较低的牌号（电炉锰铁含锰65%以上，高炉锰铁含锰50%以上）

1、锰铁在高锰钢铸造中的作用。碳有两方面的作用。一方面是扩大奥氏体区，促使钢形成奥氏体组织；另一方面是促使钢加工硬化。高锰钢中必须具有相当的含碳量，才能起到有效的加工硬化作用和高的抗磨性，但碳的含量过高则铸态组织中将出现大量的碳化物。大量碳化物的出现引起钢发脆，即使是经过水韧处理使这些碳化物溶解于奥氏体中，但会在原来碳化物所在位置留下空间，造成显微裂纹，同样发脆。更有甚者，当含碳量过高时，在固溶处理后的淬火过程中仍不免有碳化物析出。所以，碳量应控制在一个合理的范围。

锰是扩大奥氏体区的元素，要想形成单一的奥氏体组织，必须有足够的含锰量。当钢中碳含量高时，锰量应相应提高，二者必须保持合理的比例。一般取Mn/C为10，如含锰量略低时可取8。选择锰碳比时要兼顾铸件壁厚，铸件愈厚，越易开裂，锰碳比愈要高。

由于锰与氧的亲合力很大,可生成氧化锰(MnO)等氧化物,因而在炼钢中用锰铁作脱氧剂.锰与硫可生成不溶与钢液的MnS,所以锰铁有可作为炼钢的脱硫剂。在炼制合金钢中锰铁是锰钢的合金加入剂。

2、锰铁的牌号。电炉锰铁按锰及杂质含量的不同，分为9个牌号(GB/T3795-1996) 。低碳锰铁FeMn88C0.2、FeMn84C0.4、FeMn84C0.7，中碳锰铁FeMn82C1.0、FeMn82C1.5、FeMn78C2.0，高碳锰铁FeMn78C8.0、FeMn74C7.5，FeMn68C7.0。

高炉锰铁按锰及杂质含量的不同分为5个牌号(GB/T3795-1996)、FeMn78(C7.5)、FeMn74(C7.5)、FeMn68(C7)、FeMn64(C7)、FeMn58(C7)。

三、碳钢。也叫碳素钢，指含碳量Wc小于2.11%的铁碳合金。

碳钢除含碳外一般还含有少量的硅、锰、硫、磷。含碳量可以把碳钢分为低碳钢（WC ≤ 0.25%）,中碳钢（WC0.25%－0.6%）和高碳钢（WC>0.6%）。

1、低碳钢。易于接受各种加工如锻造，焊接和切削，常用于制造链条，铆钉，螺栓，轴等。低碳钢一般轧成角钢、槽钢、工字钢、钢管、钢带或钢板，用于制作各种建筑构件、容器、箱体、炉体和农机具等。优质低碳钢轧成薄板，可制作汽车驾驶室、发动机罩等深冲制品；还可轧成棒材，用于制作强度要求不高的机械零件。低碳钢在使用前一般不经热处理，碳含量在0.15%以上的经渗碳或氰化处理，用于要求表层温度高、耐磨性好的轴、轴套、链轮等零件。如Q235(0.14－0.22%)，常用钢板和无缝管（含不锈钢和特钢）都是低碳钢。HRB335(20MnSi)、 HRB400(20MnSiV、20MnSiNb、20MnTi)和HRB500化学成分很多相同：碳0.25%、硅0.80%、锰1.6%、硫0.045%、磷0.045%。是高锰钢铸造的首选品。

2、中碳钢。应用最广，除作为建筑材料外，还大量用于制造各种机械零件。如空气压缩机、泵的活塞，蒸汽透平机的叶轮，重型机械的轴、蜗杆、齿轮等等，表面耐磨的零件，曲轴、机床主轴、滚筒、钳工工具等等。如常用的ZG35即为含碳量为0.35%的碳钢，如45钢（0.42－0.50%），40Cr、35CrMo、42CrMo。是高锰钢铸造的选用品。

3、高碳钢也叫工具钢，可以淬硬和回火。65的弹簧钢含碳量为0.65%。锤，撬棍等由含碳量0.75%的高碳钢制造；切削工具如钻头，丝攻，铰刀等由含碳量0.90%至1.00%的高碳钢制造。高碳钢的硬度、强度主要取决于钢中固溶的碳量，并随固溶碳量的增加而提高。固溶碳量超过0.6%时，淬火后硬度不再增加，只是过剩的碳化物数量增多，钢的耐磨性略有增加，而塑性、韧性和弹性有所降低。是高锰钢铸造中的慎用品，主要为使用其中的徽量元素。

四、铁。

1、生铁。生铁是含碳量大于2%的铁碳合金，工业生铁含碳量一般在2.11-4.3%，并含C、Si、Mn、S、P等元素，是用铁矿石经高炉冶炼的产品，高锰钢铸造时禁止加入。

2、高铬铸铁。根据GB/T8263，分KmTBCr12、KmTBCr15Mo、KmTBCr20Mo、KmTBCr26，其相同元素含量为C2.0-3.3%。高锰钢铸造时加入后要注意降低碳含量。

五、结论。