Oțelul cu conținut ridicat de-mangan, cunoscut și ca oțel aliat cu mangan, se referă la oțel aliat cu un conținut de mangan de 10% sau mai mult. După potrivittratament termic, oțelul cu conținut ridicat de-mangan devine un material-rezistent,-la uzură.
Caracteristicile oțelului cu conținut ridicat de-mangan
Cea mai importantă caracteristică a oțelului cu conținut ridicat de-mangan este că, în condiții puternice de impact și extrudare, stratul de suprafață suferă rapid întărire prin muncă, permițându-i să mențină rezistența și plasticitatea bună a materialului austenitic din miez, în timp ce stratul întărit are o rezistență excelentă la uzură. Cu toate acestea, rezistența la uzură a oțelului cu conținut ridicat de-mangan își demonstrează superioritatea doar în condiții suficiente pentru călirea prin muncă; in alte conditii, este destul de slaba.
Adăugarea a 2,5-3,5% mangan în oțel are ca rezultat oțel cu conținut scăzut de-mangan, care este foarte fragil. Cu toate acestea, adăugarea a mai mult de 13% mangan pentru a crea oțel cu conținut ridicat de-mangan, îl face atât dur, cât și dur. În plus, oțelul cu conținut ridicat de-mangan nu este magnetic și nu va fi atras de magneți.
Oțelul tipic Mn17-rezistent la uzură înalt-de mangan este bazat pe oțel Mn13 cu conținut crescut de mangan. Acest lucru îmbunătățește stabilitatea austenitei, previne precipitarea carburilor și, astfel, crește rezistența, plasticitatea, capacitatea de întărire și rezistența la uzură a oțelului.
Procese de formare a metalelor din oțel cu conținut ridicat de mangan
Piesele turnate de oțel cu conținut ridicat de mangan folosesc în cea mai mare parteturnare cu nisip, o tehnologie adoptată pe scară largă datorită maturității și eficienței ridicate a producției. Cu toate acestea, sunt folosite și metode speciale de turnare. Turnarea specială se referă la metodele de turnare care diferă semnificativ de turnarea cu nisip în ceea ce privește materialele matriței, metodele de-confectionare a matriței, metodele de umplere cu metal topit și condițiile de solidificare în matriță. Turnarea specială include:turnare de investiții, turnare metal, turnare sub presiune, turnare sub presiune joasă-, turnare sub presiune inversă, turnare prin comprimare, turnare centrifugă, turnare cu spumă pierdută, turnare turnare de ipsos, turnare de precizie ceramică, turnare continuă, turnare sub vid, turnare cu granulație-fină și turnare electromagnetică.
Datorită contracției mari de solidificare și disipării slabe a căldurii a oțelului cu conținut ridicat de-mangan, rata de contracție a turnării este de obicei stabilită la 2,5%–2,7% în proiectarea procesului, cu limita superioară aplicată la piese turnate mai mari. O bună colapsabilitate între nisipul de turnare și miez este esențială.
Oțelul cu conținut ridicat de-mangan este un oțel obișnuit-rezistent la uzură. Microstructura sa-turnată este austenită cu carburi. Oțelul austenitic cu mangan este materialul principal pentru turnarea oțelurilor rezistente la uzură-și rezistente la uzură-. Cu toate acestea, oțelurile slab-aliate, în anumite condiții și cu un tratament termic adecvat, pot fi, de asemenea, foarte eficiente. După călirea cu apă la aproximativ 1000 de grade , microstructura pieselor turnate de oțel cu conținut ridicat de-mangan se transformă într-o singură austenită sau austenită cu o cantitate mică de carburi, îmbunătățind astfel duritatea turnării.
Prelucrarea pieselor turnate din oțel cu conținut ridicat de-mangan
Din cauza călirii prin muncă,prelucrare mecanicăde oțel turnat cu conținut ridicat de-mangan trebuie evitat pe cât posibil. Găurile și fantele din turnare trebuie turnate cât mai mult posibil. Cu toate acestea, prelucrarea oțelului cu conținut ridicat de-mangan nu este complet imposibilă. Pentru operațiunile de prelucrare care pot fi finalizate într-o singură trecere, se poate efectua prelucrarea sculelor. Pentru prelucrări inevitabile, alocația de prelucrare trebuie mărită în timpul proiectării procesului de turnare pentru a se asigura că viteza de avans evită stratul întărit de lucru-.
Aplicații ale oțelului cu conținut ridicat de mangan
Datorită proprietăților menționate mai sus, turnările din oțel cu conținut ridicat de mangan sunt utilizate în principal înechipamente mecanicecare trebuie să reziste la condiții dure de lucru, cum ar fi impactul, extrudarea și abraziunea materialului. Exemplele includ: plăci de sub caroserie a motorului, rulmenți cu bile, găleți pentru buldozer și excavator, șine de cale ferată, poduri, căptușeli pentru moara cu bile, ciocane de concasor cu ciocane, plăci de fălci pentru concasor de fălci, pereți ai fălcilor de concasor conic, dinți și pereți ai cupei de excavator, covoare feroviare, tractoare, plăci de oțel {1} sigure, plăci de oțel {1} piese turnate rezistente la impact- și la uzură-.
Piese turnate tipice din aliaje cu conținut ridicat de mangan
| Clase echivalente de oțel turnat carbon și oțel turnat aliat | |||||||||
| Nu. | China | STATELE UNITE ALE AMERICII | Germania | Rusia | Franţa | Regatul Unit | Japonia | ||
| (GB) | ASTM | NECUNOSCUT | DIN | W-Nr. | (TOCT) | (NF) | (BS) | (JIS) | |
| 1 | ZG40Mn | - | - | GS-40Mn5 | 1.1168 | - | - | AW3 | SCMn3 |
| 2 | ZG40Cr | - | - | - | - | 40XЛ | - | - | - |
| 3 | ZG20SiMn | LCC | J02505 | GS-20Mn5 | 1.112 | 20TCL | FB-M | - | SCW480 |
| 4 | ZG35SiMn | - | - | GS-37MnSi5 | 1.5122 | 35CTЛ | - | - | SCSiMn2 |
| 5 | ZG35CrMo | - | J13048 | GS-34CrMo4 | 1.722 | 35XMЛ | - | - | SCCrM3 |
| 6 | ZG35CrMnSi | - | - | - | - | 35XTCЛ | - | - | SCMnCr3 |
| 7 | - | - | - | GS-30Mn5 | 1.1165 | 30TЛ | - | - | SCMn2 |
| 8 | - | - | - | GS-36Mn5 | 1.1167 | 35TЛ | - | - | SCMn3 |
| 9 | - | LC1 | J12522 | GS-22Mo4 | 1.5419 | - | FC1-M | 240 | SCPH11 |
| B1 | |||||||||
| 10 | - | WC11 | J11872 | GS-17CrMo55 | 1.7357 | - | - | - | SCPH21 |
| 11 | - | WC9 | J21890 | GS-12CrMo9 10 | 1.738 | - | - | 622 | SCPH32-CF |
| B3 | |||||||||
| 12 | - | C5,CP5 | J42045 | GS-12CrMo19 5 | 1.7363 | - | - | 625,B5 | SCPH61 |
| 13 | - | 9 | J21610 | GS-17CrMoV5 11 | 1.7706 | - | - | - | SCPH23 |
| 14 | - | B2N | J22501 | GS-24Ni8 | 1.5633 | - | FC2-M | - | SCPL21 |
| B2Q | J22500 | ||||||||
| 15 | - | B3N | J31500 | GS-10Ni14 | 1.5638 | - | FC3-M | BL2 | SCPL31 |
| CLA10 | |||||||||
| 16 | - | B4N | J41501 | GS-10Ni19 | 1.5681 | - | - | - | - |
| B4Q | |||||||||
| 17 | ZGMn13-1 | B-4 | J91149 | G-×120Mn13 | 1.3802 | T13Л | - | BW10 | - |
| 18 | ZGMn13-2 | B-3 | J91139 | G-×120Mn12 | 1.3401 | ||||
| 19 | - | B-2 | J91129 | - | - | ||||
| 20 | - | A | J91109 | - | - | ||||
| 21 | ZGMn13-3 | B-1 | J91119 | - | - | 100T13Л | - | - | SCMnH1 |
| 22 | ZGMn13-4 | SCMnH2 | |||||||
| 23 | - | SCMnH3 | |||||||
| 24 | 15Mn | - | - | 14Mn4 | - | 15Г | XC12 | 080A17 | SB46 |
| 25 | 20 de milioane | - | - | - | - | 20Г | XC18 | 080A20 | - |
| 26 | 30 de milioane | - | - | - | - | 30Г | XC32 | 080A32 | S30C |
| 27 | 40 de milioane | - | - | 40Mn4 | - | 40Г | 40M5 | 080A40 | S40C |
| 28 | 45 de milioane | - | - | - | - | 45Г | 080A47 | S45C | |
| 29 | 50 de milioane | - | - | - | - | 50Г | XC48 | 030A52 | S53C |
| 30 | - | - | - | - | - | - | 080M50 | - | |
| 31 | 20Mn2 | - | - | 20Mn5 | - | 20Г2 | - | 150M19 | SMn420 |
| 32 | 30Mn2 | - | - | 30Mn5 | - | 30Г2 | 32M5 | 150M28 | SMn433H |
| 33 | 35Mn2 | - | - | 36Mn5 | - | 35Г2 | 35M5 | 150M36 | SMn438(H) |
| 34 | 40Mn2 | - | - | - | 40Г2 | 40M5 | - | SMn443 | |
| 35 | 45Mn2 | - | - | 46Mn7 | - | 45Г2 | - | - | SMn443 |
| 36 | 50Mn2 | - | - | - | 50Г2 | 55M5 | - | - | |
| 37 | 20MnV | - | - | 20MnV6 | - | - | - | - | - |
| 38 | 35SiMn | - | - | 37MnSi5 | - | 35CГ | - | En46 | - |
| 39 | 42SiMn | - | - | 46MnSi4 | - | 35CГ | - | En46 | - |
| 40 | 40B | - | - | - | - | - | - | - | |
| 41 | 45B | - | - | - | - | - | - | - | |
| 42 | 40 MnB | - | - | - | - | - | - | - | |
| 43 | 45 MnB | - | - | - | - | - | - | - | |
| 44 | 15Cr | - | - | 15Cr3 | - | 15X | 12C3 | 523M15 | SCr415(H) |
| 45 | 20Cr | - | - | 20Cr4 | - | 20X | 18C3 | 527A19 | SCr420H |
| 46 | 30Cr | - | - | 28Cr4 | - | 30X | 530A30 | SCr430 | |
| 47 | 35Cr | - | - | 34Cr4 | - | 35X | 32C4 | 530A36 | SCr430(H) |
| 48 | 40Cr | - | - | 41Cr4 | - | 40X | 42C4 | 520M40 | SCr440 |
| 49 | 45Cr | - | - | - | 45X | 45C4 | 534A99 | SCr445 | |
| 50 | 38CrSi | - | - | - | 38XC | - | - | ||
| 51 | 12CrMo | - | - | 13CrMo44 | - | 12XM | 12CD4 | 620C | - |
| 52 | 15CrMo | - | - | 16CrMo44 | - | 15XM | 12CD4 | 1653 | STC42 |
| 53 | - | - | - | - | - | - | - | STT42 | |
| 54 | - | - | - | - | - | - | - | STB42 | |
| 55 | 20CrMo | - | - | 20CrMo44 | - | 20XM | 18CD4 | CDS12 | SCT42 |
| 56 | - | - | - | - | - | - | CDS110 | STT42 | |
| 57 | - | - | - | - | - | - | - | STB42 | |
| 58 | 25CrMo | - | - | 25CrMo4 | - | - | 25CD4 | En20A | |
| 59 | 30CrMo | - | - | - | 30XM | 30CD4 | 1717COS110 | SCM420 | |
| 60 | 42CrMo | - | - | 42CrMo4 | - | 42CD4 | 708A42 | - | |
| 61 | - | - | - | - | 708M40 | - | |||
| 62 | 35CrMo | - | - | 34CrMo4 | - | 35XM | 35CD4 | 708A37 | SCM3 |
| 63 | 12CrMoV | - | - | - | 12XMΦ | - | - | - | |
| 64 | 12Cr1MoV | - | - | 13CrMoV42 | - | 12X1MΦ | - | - | - |
| 65 | 25Cr2Mo1VA | - | - | - | 25X2M1ΦA | - | - | - | |
| 66 | 20CrV | - | - | 22CrV4 | - | 20XΦ | - | - | - |
| 67 | 40CrV | - | - | 42CrV6 | - | 40XΦA | - | - | - |
| 68 | 50CrVA | - | - | 50CrV4 | - | 50XΦA | 50CV4 | 735A30 | SUP10 |
| 69 | 15CrMn | - | - | - | 15XГ,18XГ | - | - | - | |
| 70 | 20CrMn | - | - | - | 20XГCA | - | 527A60 | SUP9 | |
| 71 | 30CrMnSiA | - | - | - | 30XГCA | - | - | - | |
| 72 | 40CrNi | - | - | 40NiCr6 | - | 40XH | - | 640M40 | SNC236 |
| 73 | 20CrNi3A | - | - | 20NiCr14 | - | 20XH3A | 20NC11 | - | - |
| 74 | 30CrNi3A | - | - | 28NiCr10 | - | 30XH3A | - | 653M31 | SNC631H |
| 75 | - | - | - | - | - | - | - | SNC631 | |
| 76 | 20 MnMoB | - | - | - | - | - | - | - | |
| 77 | 38CrMoAlA | - | - | 41CrAlMo07 | - | 38XMIOA | 40 CAD6,12 | 905M39 | SACM645 |
| 78 | 40CrNiMoA | - | - | 40NiCrMo22 | - | 40XHMA | - | 871M40 | SNCM439 |
| 79 | 60 | - | - | C60 | - | 60 | XC55 | 080A62 | S58C |
| 80 | 85 | - | - | - | 85 | - | 080A86 | SUP3 | |
| 81 | - | - | - | - | - | - | - | - | |
| 82 | 65 de milioane | - | - | - | 65Г | - | - | - | |
| 83 | 55Si2Mn | - | - | 55Si7 | - | 55C2Г | 55S6 | 250A53 | SUP6 |
| 84 | 60Si2MnA | - | - | 65Si7 | - | 60C2ГA | 61S7 | 250A61 | SUP7 |
| 85 | - | - | - | - | - | - | - | - | |
| 86 | 50CrVA | - | - | 50CrV4 | - | 50XΦA | 50CV4 | 735A50 | SUP10 |
| 87 | GCr9 | - | - | 105Cr4 | - | ШX9 | 100C5 | - | SUJ1 |
| 88 | - | - | - | - | - | - | - | - | |
| 89 | GCr9SiMn | - | - | - | - | - | - | SUJ3 | |
| 90 | GCr15 | - | - | 100Cr6 | - | ШX15 | 100C6 | 534A99 | SUJ2 |
| 91 | - | - | - | - | - | - | - | - | |
| 92 | GCr15SiMn | - | - | 100CrMn6 | - | ШX15CГ | - | - | - |
| 93 | Y12 | - | - | - | - | A12 | - | - | SUM12 |
| 94 | Y15 | - | - | 10S20 | - | - | - | 220M07 | SUM22 |
| 95 | Y20 | - | - | 22S20 | - | A20 | 20F2 | - | SUM32 |
| 96 | Y30 | - | - | 35S20 | - | A30 | - | - | SUM42 |
| 97 | Y40Mn | - | - | 40S20 | - | A40Г | 45MF2 | 225M36 | - |
| 98 | ZGMn13 | - | - | X120Mn12 | - | 116Г13Ю | Z120M12 | - | SCMnH11 |