Čelik sa visokim sadržajem manganaima nisku granicu tečenja i tvrdoću, ali visoku plastičnost i žilavost, te ima visoku sposobnost kaljenja. Stoga, kada se deformiše pod jakim udarom i jakim pritiskom, austenit se podvrgava radnom kaljenju. Štaviše, praćeno martenzitnom transformacijom, površina dijela podliježe značajnom otvrdnjavanju, do HRC52-56. Stoga čelik s visokim sadržajem mangana ima visoku otpornost na habanje.
1, Odnos između otpornosti na habanje i žilavosti čelika s visokim sadržajem mangana
Sadržaj mangana učelika sa visokim sadržajem manganaje općenito između 11 i 14 posto, tako da je njegova otpornost na habanje vrlo odlična. Nakon obrade, dio manganskih elemenata u čeliku s visokim sadržajem mangana će se otopiti u željeznoj matrici, formirajući jednoličnu dvostruku strukturu i očvrsnu martenzitnu strukturu. Ove strukture imaju jaku otpornost na habanje, što odražava otpornost na habanje čelika sa visokim sadržajem mangana.
U isto vrijeme, čelik s visokim sadržajem mangana također ima dobru žilavost. To je zato što je sadržaj ferita u čeliku s visokim sadržajem mangana visok, a ferit je struktura dobre žilavosti, koja može učinkovito spriječiti krhki lom čelika s visokim sadržajem mangana, čime se odražava žilavost čelika s visokim sadržajem mangana.
2, Razlozi za prednosti čelika s visokim sadržajem mangana
1. Čelik sa visokim sadržajem mangana ima odličnu otpornost na habanje. Zbog velike količine elementa mangana u čeliku sa visokim sadržajem mangana, ovi elementi mogu ojačati rešetku čelika i efikasno izdržati habanje i trenje tokom procesa habanja, što rezultira odličnom otpornošću na habanje čelika sa visokim sadržajem mangana.
2. Čelik sa visokim sadržajem mangana ima dobru žilavost. Čelik sa visokim sadržajem mangana ima visok sadržaj ferita, stoga ima dobru žilavost. Ova vrsta organizacije može osloboditi naprezanje čelika prema van, čime se odupire lomu i fragmentaciji čelika, zbog čega čelik s visokim sadržajem mangana ima izvanredne performanse žilavosti.
3. Čelik sa visokim sadržajem mangana se lako obrađuje. Čelik sa visokim sadržajem mangana ima visoku tvrdoću i dobru žilavost, što ga čini lakim za obradu i plastičnu deformaciju, što olakšava kovanje, zavarivanje i druge procese obrade u proizvodnji.
4. Čelik sa visokim sadržajem mangana ima dobru otpornost na koroziju. Mangan ima dobar učinak povećanja otpornosti čelika na koroziju, stoga čelik s visokim sadržajem mangana ima odličnu otpornost na koroziju.
Ukratko, prednosti čelika s visokim sadržajem mangana u otpornosti na habanje i žilavost određene su njegovom mikrostrukturom i kemijskim sastavom. Prisutnost elementa s visokim sadržajem mangana i feritne strukture u čeliku s visokim sadržajem mangana može pružiti različite karakteristike performansi čelika, što ga čini široko korištenim visokokvalitetnim materijalom u industrijskoj proizvodnji.
Mehanička svojstva manganskog čelika
1. Utjecaj karbida na svojstva čelika s visokim sadržajem mangana
Smanjite udarnu žilavost i vlačnu čvrstoću
2. Utjecaj nemetalnih inkluzija na svojstva čelika s visokim sadržajem mangana
Prilikom skrućivanja rastaljenog čelika velika količina mangan oksida taloži se u obliku nemetalnih inkluzija na obodu čelika, smanjujući udarnu žilavost čelika i povećavajući sklonost vrućem pucanju u odljevku.
3. Izbor hemijskog sastava i njegov uticaj na svojstva čelika sa visokim sadržajem mangana
(1) Kada su sadržaj ugljika i mangana u čeliku prenizak, to nije dovoljno da se proizvede efektivan učinak kaljenja; Kada je sadržaj ugljika previsok, velika količina karbida, posebno grubih karbida, pojavit će se u lijevanom stanju. Stoga, kako bi se izbjeglo taloženje karbida, potrebno je kontrolisati sadržaj ugljika da ne bude previsok.
Da bi se osigurale performanse čelika s visokim sadržajem mangana, potrebno je imati dovoljan sadržaj mangana. Kada je sadržaj mangana prenizak, ne može se formirati jedna austenitna struktura; I prekomjeran sadržaj mangana je također nepotreban. U proizvodnji je općenito propisano da WMn treba kontrolisati između 11.0 posto i 14.0 posto, a WC treba kontrolirati između 0,9 posto i 1,3 posto. Treba istaći da treba postojati odgovarajuća kombinacija između sadržaja mangana i sadržaja ugljika, odnosno treba postojati odgovarajući omjer ugljika mangana, općenito kontroliran na Mn/C=10.
(2) Specifikacija sadržaja Wsi u čeliku s visokim sadržajem mangana sa sadržajem silicija je 0,3 posto do 0,8 posto. Silicij će smanjiti topljivost ugljika u austenitu, potaknuti taloženje karbida i smanjiti otpornost na habanje i udarnu žilavost čelika. Stoga sadržaj silicija treba kontrolirati na donjoj granici specifikacije.
(3) Specifikacija sadržaja čelika s visokim sadržajem mangana sa sadržajem fosfora je Wp manji od ili jednak 0,7 posto. Prilikom taljenja čelika s visokim sadržajem mangana, zbog visokog sadržaja fosfora u manganskom željezu, sadržaj fosfora u čeliku je općenito relativno visok. Budući da fosfor može smanjiti udarnu žilavost čelika i učiniti odljevke sklonim pucanju, sadržaj fosfora u čeliku treba što je više moguće smanjiti.
(4) Zahtjev specifikacije za čelik s visokim sadržajem mangana sa sadržajem sumpora je Ws manji ili jednak 0.05 posto. Zbog visokog sadržaja mangana, većina sumpora i mangana u čeliku se kombinuje i formira mangan sulfid (MnS) tokom procesa topljenja, koji ulazi u šljaku. Zbog toga je sadržaj sumpora u čeliku često nizak (uglavnom ne prelazi 0,03 posto), tako da je štetan učinak sumpora u čeliku s visokim sadržajem mangana veći od fosfora.
Razvojni trendovi
(1) Među različitim metodama koje se trenutno koriste za poboljšanje mikrostrukture i svojstava čelika s visokim sadržajem mangana, metoda toplinske obrade koja ojačava taloženje ima karakteristike jednostavnog procesa, stabilnosti, niske cijene i uštede energije, te ima očigledne ekonomske prednosti.
(2) Dobivanje određene količine i veličine mikrostrukture raspršene karbidne tvrde točke u čeliku s visokim sadržajem mangana toplinskom obradom može poboljšati sposobnost kaljenja i time poboljšati otpornost na habanje.
(3) Sa produbljivanjem istraživanja mehanizma ojačanja padavinama, jačanje otpornosti na habanje matrice sa karbidnim tvrdim tačkama postat će glavni razvojni trend za poboljšanje otpornosti na habanje čelika s visokim sadržajem mangana.
