Eri elementtejä on erilaisissa rooleissa korkean mangaaniteräksen valuosissa. Eri elementtejä on joitakin vaikutuksia:
Hiili-elementin vaikutus
Hiili on yksi kahdesta tärkeimmistä elementeistä mangaaniteräksissä yhdessä mangaanin kanssa. Mangaaniteräkset ovat ylikyllästettyä hiili- liuosta. Useimmille standardi mangaaniteräslajeille hiili ja mangaani ovat likimääräisessä suhteessa Mn / C = 10. Nämä teräkset ovat siis tyypillisesti 12% Mn ja 1.2% C. Tämä suhde
perustettiin pääasiassa varhaisilla teräksenvalmistusrajoituksilla ja kiinteällä suhteella ei ole todellista merkitystä. Hiilipitoisuuden lisääminen nostaa saanto- voimaa ja alentaa sitkeyttä. Katso seuraavista kuvista 13% mangaaniteräksen ominaisuuksien lisääntymisen vaikutuksia.
Hiilen vaikutus mangaaniteräksen vetolujuusominaisuuksiin
Austeniittisen 12% mangaaniteräksen ja hiilipitoisuuden kulutussuhteet
Lisääntyneen hiilipitoisuuden tärkein merkitys on kuitenkin lisätä kulutuskestävyyttä, katso yllä olevat kuvat. Useimmissa mangaaniteräksissä käytetään kaatamista
hankausta ja suuria iskunkestäviä tilanteita, joten valmistajat yrittävät maksimoida hiilipitoisuuden. Käytännön rajoja on olemassa ja hiilipitoisuus ylittää 1.3%: n halkeilun ja
liukenemattomat viljan rajakarbidit yleistyvät. Mangaaniterästen, joiden mangaanipitoisuus on korkea, huippuluokkaa ovat työntäneet ylemmän
hiilen raja-arvo on paljon suurempi kuin 1.3%.
”Mangaanielementin” vaikutus
Mangaani on austeniitin stabilointiaine ja tekee siitä mahdolliseksi. Se vähentää austeniittia ferriittimuunnoksen lämpötilaan ja auttaa siten säilyttämään täysin austeniittisen rakenteen huoneenlämpötilassa. Seoksilla, joissa on 13% Mn ja 1.1% C, on martensiitin aloituslämpötila alle -328 ° F. Mangaanipitoisuuden alaraja tavallisessa austeniittisessa mangaaniteräksessä on lähellä 10%. Mangaanitasojen lisääntyminen pyrkii lisäämään typen ja vedyn liukoisuutta teräksessä. Premium-seokset, joissa on korkeampi
hiilipitoisuutta ja muita seoselementtejä on mangaanipitoisuuksilla 16-25% mangaanista. Nämä seokset ovat valmistajan omaisuutta.
Pii-elementin vaikutus
Silikonipitoisuus 1: iin asti katsotaan tyypillisesti turvalliseksi mangaaniteräksissä, mutta pii ei vaikuta merkittävästi mekaanisiin ominaisuuksiin. 2.2% pii
sisältöä, Avery on osoittanut voimakasta voimakkuutta ja sitkeyttä. Suurin osa ilmoitetusta kokeilusta on tehty pienillä osioilla, jotka ovat pienempiä kuin 1 tuumaa,
piikonsentraatiota ja raskaampia kappaleiden kokoa tarkasteltaessa iskunkestävyyttä voidaan pienentää voimakkaasti lisäämällä piitä. Katso seuraavasta kuvasta vaikutusta 1.5% Si: n lisäämiseen 6-tuuman osakoon. Tiedot osoittavat 75-prosentin vähennyksen iskupaineessa, kun piitä lisätään tähän tasoon. On suositeltavaa, että piikerrokset pysyvät alhaisina mangaaniteräksessä, alle 0.6% piitä, kun valmistetaan 1-tuumaa suurempia osakokoja.
1.5% -silikonin lisäyksen vaikutus Izod-iskuenergiaan ja 6-tuuman osan mangaaniteräksen vetolujuuteen
Kromielementin vaikutus
Kromia käytetään mangaaniterästen vetolujuuden ja virtausvastuksen lisäämiseen. Usein käytetään jopa 3.0%: n lisäyksiä. Kromi lisää liuoksen hehkutettua kovuutta ja vähentää mangaaniteräksen sitkeyttä. Kromi ei lisää työn kovettuneen kovuuden tasoa tai rasitusta
kovettumisnopeus. Kromipitoisuudet edellyttävät korkeampia lämpökäsittelylämpötiloja, koska kromikarbideja on vaikeampi liuottaa liuokseen. Joissakin sovelluksissa
kromi voi olla hyödyllinen, mutta monissa sovelluksissa. ei ole hyötyä lisätä kromia mangaaniteräkselle.
Nikkeli-elementin vaikutus
Nikkeli on vahva austeniittivakaaja. Nikkeli voi estää muutoksia ja karbidin saostumista jopa pienemmillä jäähdytysnopeuksilla sammuttamisen aikana. Tämä voi tehdä nikkelistä hyödyllisen lisäyksen tuotteissa, joissa on raskasosan koko. Nikkelipitoisuuden lisääminen liittyy lisääntyneeseen sitkeyteen, vetolujuuden pieneen laskuun ja ei vaikuta saantoon. Nikkeliä käytetään myös mangaaniterästen täyteaineiden hitsauksessa, jotta saostunut materiaali voi olla vapaa karbideista. On tyypillistä, että näissä materiaaleissa on alhaisemmat hiilimäärät yhdessä kohonneen nikkelin kanssa halutun tuloksen aikaansaamiseksi.
Molybdeeni-elementin vaikutus
Molybdeenilisäykset mangaaniteräksille johtavat useisiin muutoksiin. Ensinnäkin martensiittilämpötila alenee, mikä stabiloi austeniittia ja hidastaa karbidin saostumista. Seuraavaksi molybdeenilisäykset muuttavat uudelleen kuumennuksen aikana muodostuvien karbidien morfologiaa sen jälkeen, kun materiaali on käsitellyt liuosta. Tyypillisesti muodostavat acicular-karbidien viljarajat, mutta molybdeenin lisäämisen jälkeen saostuvat karbidit sulautuvat ja dispergoituvat jyvien läpi. Näiden muutosten tuloksena teräksen sitkeys paranee lisäämällä molybdeeniä. Molybdeenilisäysten toinen hyöty voidaan parantaa mekaanisesti valettuina
ominaisuudet. Tämä voi olla todellista hyötyä valuntuotannossa. Korkeammissa hiilipitoisuuksissa molybdeeni lisää taipumusta alkuvaiheessa, joten on huolehdittava siitä
Vältä tätä, koska tuloksena olevat mekaaniset ominaisuudet vähenevät voimakkaasti. Molybdeeni on hyödyllinen, kun mangaaniteräksestä valmistetaan erittäin paksuja paksuuksia. Nämä ovat osia, jotka ylittävät 6-tuuman ja erityisesti ne, jotka ovat yli 10-tuumaa leikkauskoolla. Nämä koon koot ovat suuria
primaariset murskaimen mantit ja paksut leuan painevalut. Näiden valukappaleiden osalta on suositeltavaa lisätä molybdeeniä 0.9%: n ja 1.2: n välillä.
hiilipitoisuus 0.9%: iin 1.0%: iin.
Alumiini-elementin vaikutus
Alumiinia käytetään mangaaniteräksen hapettamiseen, mikä voi estää pinhole ja muita kaasuvirheitä. On tyypillistä käyttää 3lbs / tonnin lisäyksiä kauhassa. Alumiinin lisääminen
Sisältö vähentää mangaaniteräksen mekaanisia ominaisuuksia ja lisää samalla haurautta ja kuumaa repeytymistä. Käytännössä on suositeltavaa pitää alumiinijäämät oikeudenmukaisesti
alhainen useimmille mangaaniteräksille. Uusia materiaaleja, jotka sisältävät runsaasti alumiinia ja noin 30% mangaania, kehitetään vahvuus-, painoherkkiin sovelluksiin. Näissä tapauksissa alumiinin matalaa tiheyttä käytetään saadun seoksen tiheyden alentamiseen.
"Titaani" -elementin vaikutus
Titaania voidaan käyttää mangaaniteräksen hapettamiseen. Lisäksi titaani voi sitoa typpikaasua titaaninitrideihin. Nämä nitridit ovat stabiileja yhdisteitä teräksen valmistuksen lämpötiloissa. Kun typpi on sidottu, se ei ole enää käytettävissä valukappaleiden tarttumiseen. Titaania voidaan käyttää myös raekoon parantamiseen, mutta vaikutus on vähäisempää raskaammissa osissa.
”Cerium” -elementin vaikutus
Ceriumia voidaan käyttää mangaaniterästen raekoon parantamiseen. Ceriumyhdisteillä on alempi rekisteri, jossa on austeniittinen mangaaniteräs kuin muut yhdisteet, ja siksi sen pitäisi tehdä siitä parempaa jyväsekoitinta tätä seosta varten. Se myös estää viljan rajakarbidin saostumisen, joka vahvistaa viljan rajoja. Vaikutusarvot raportoidaan myös parantuneena ceriumilla seostettujen mangaaniterästen osalta.
Fosforielementin vaikutus
Fosfori on erittäin haitallinen mangaaniteräkselle. Se muodostaa heikon fosforisen eutektisen kalvon austeniittirakeiden rajoilla. Fosforia on vaikea poistaa mangaaniteräksistä ja tehokkain tapa valvoa se on varovainen latausmateriaalivalinta. ASTM A128 kutsuu maksimi fosforipitoisuuden 0.07%, mutta se on
suositellaan pitämään fosforitaso selvästi tämän tason alapuolella, kun valmistetaan korkealaatuista mangaaniterästä.
Rikkielementin vaikutus
Rikki, joka ei ole eduksi useimmissa teräksissä, aiheuttaa muutamia ongelmia mangaaniteräksissä. Korkeat mangaanipitoisuudet pitävät rikin sitoutuneena pallomaisen tyypin mangaanisulfidisulkeisiin.
Boori-elementin vaikutus
Booria on käytetty yrittämään tuottaa jyvien jalostusta mangaaniteräksissä. Booripitoisuuksien noustessa kuitenkin hauraan boridikarbidin eutektinen saostuu viljan pinnalle
rajoja. Boori myös kiihdyttää austeniitin hajoamista, jos mangaaniteräs kuumennetaan uudelleen, mikä tekee materiaalista hitsaamattoman. Booria ei suositella käytettäväksi mangaaniteräksissä.
