فولاد منگنز بالا

فولاد با منگنز بالا، همچنین به عنوان فولاد آلیاژی منگنز شناخته می شود، به فولاد آلیاژی با محتوای منگنز 10٪ یا بیشتر اطلاق می شود. پس از مناسبعملیات حرارتیفولاد منگنز بالا-به ماده ای با استحکام-بالا و مقاوم در برابر سایش- تبدیل می شود.

 

 

ویژگی های فولاد منگنز{0} بالا

مهمترین ویژگی فولاد منگنز بالا این است که در شرایط ضربه و اکستروژن قوی، لایه سطحی به سرعت تحت سخت شدن کار قرار می گیرد و به آن اجازه می دهد تا چقرمگی و انعطاف پذیری خوب مواد آستنیتی را در هسته حفظ کند در حالی که لایه سخت شده دارای مقاومت سایش عالی است. با این حال، مقاومت در برابر سایش فولاد منگنز بالا تنها در شرایطی که برای سخت شدن کار کافی است برتری آن را نشان می دهد. تحت شرایط دیگر، بسیار ضعیف است.

افزودن 2.5-3.5 درصد منگنز به فولاد منجر به فولاد کم-منگنز می شود که بسیار شکننده است. با این حال، افزودن بیش از 13 درصد منگنز برای ایجاد فولاد با منگنز بالا، آن را هم سخت و هم سخت می‌کند. علاوه بر این، فولاد منگنز بالا غیر مغناطیسی است و توسط آهنربا جذب نمی شود.

فولاد منگنز بالا-مقاوم در برابر سایش- Mn17 بر پایه فولاد Mn13 با محتوای منگنز افزایش یافته است. این امر پایداری آستنیت را بهبود می بخشد، از رسوب کاربید جلوگیری می کند و در نتیجه استحکام، انعطاف پذیری، توانایی کار سخت شدن و مقاومت در برابر سایش را افزایش می دهد.

 

فرآیندهای شکل‌دهی فلز با منگنز بالا-

ریخته‌گری‌های فولادی-منگنز بالا عمدتاً استفاده می‌شوندریخته گری شن و ماسه، فناوری به دلیل بلوغ و راندمان تولید بالا که به طور گسترده ای مورد استفاده قرار گرفته است. با این حال، از روش های ریخته گری ویژه نیز استفاده می شود. ریخته‌گری ویژه به روش‌های ریخته‌گری اطلاق می‌شود که از نظر مواد قالب، روش‌های{2}سازی قالب، روش‌های پر کردن فلز مذاب و شرایط انجماد در قالب، تفاوت قابل‌توجهی با ریخته‌گری شن و ماسه دارد. ریخته گری ویژه شامل:ریخته گری سرمایه گذاریریخته گری قالب فلزی، ریخته گری تحت فشار، ریخته گری کم-ریخته گری فشار معکوس، ریخته گری فشاری، ریخته گری گریز از مرکز، ریخته گری فوم از دست رفته، ریخته گری قالب گچ، ریخته گری دقیق سرامیک، ریخته گری پیوسته، ریخته گری خلاء، ریخته گری ریز{{1}، ریخته گری الکترومغناطیسی.

به دلیل انقباض انجماد زیاد و اتلاف حرارت ضعیف فولاد منگنز بالا، نرخ انقباض ریخته‌گری معمولاً در طراحی فرآیند بین 2.5-2.7 درصد تعیین می‌شود و حد بالایی برای ریخته‌گری‌های بزرگ‌تر اعمال می‌شود. جمع شدن خوب بین ماسه قالب گیری و هسته ضروری است.

فولاد منگنز بالا یک فولاد معمولی مقاوم در برابر سایش است. ریزساختار ریختگی آن آستنیت با کاربید است. فولاد منگنز آستنیتی ماده اولیه برای ریخته گری فولادهای مقاوم در برابر سایش و سایش-مقاوم است. با این حال، فولادهای کم آلیاژ، تحت شرایط خاص و با عملیات حرارتی مناسب نیز می‌توانند بسیار مؤثر باشند. پس از خاموش شدن آب در حدود 1000 درجه، ریزساختار ریخته‌گری{11}فولاد منگنز بالا به یک آستنیت یا آستنیت با مقدار کمی کاربید تبدیل می‌شود و در نتیجه چقرمگی ریخته‌گری را بهبود می‌بخشد.

 

ماشینکاری ریخته‌گری‌های{0}فولاد منگنز بالا

به دلیل سخت شدن کار،پردازش مکانیکیتا آنجا که ممکن است باید از ریخته‌گری‌های فولادی{0}}منگنز بالا اجتناب شود. سوراخ ها و شکاف های ریخته گری باید تا حد امکان در آن ریخته شود. با این حال، ماشینکاری فولاد منگنز بالا کاملاً غیرممکن نیست. برای عملیات ماشینکاری که می تواند در یک پاس تکمیل شود، پانسمان ابزار را می توان انجام داد. برای ماشین‌کاری اجتناب‌ناپذیر، هزینه ماشین‌کاری باید در طول طراحی فرآیند ریخته‌گری افزایش یابد تا اطمینان حاصل شود که نرخ تغذیه از کار{6} لایه سخت‌شده جلوگیری می‌کند.

 

کاربردهای فولاد منگنز بالا

با توجه به ویژگی های ذکر شده، عمدتاً از ریخته گری های فولادی با منگنز بالا استفاده می شودتجهیزات مکانیکیکه نیاز به مقاومت در برابر شرایط کاری سخت مانند ضربه، اکستروژن و سایش مواد دارد. نمونه‌ها عبارتند از: صفحات زیر بدنه موتور، یاتاقان‌های توپ، سطل‌های بولدوزر و بیل مکانیکی، خطوط راه‌آهن، پل‌ها، آسترهای آسیاب گلوله‌ای، چکش‌های سنگ شکن، صفحات فکی سنگ شکن فکی، دیواره‌های فک سنگ شکن مخروطی، دندانه‌ها و دیوارهای سطل بیل مکانیکی، دندانه‌ها و دیوارهای سطل بیل مکانیکی، دندانه‌ها و دیوارهای سطل بیل مکانیکی، دندانه‌ها و دیواره‌های فولادی سطل بیل مکانیکی، خطوط فولادی ورق‌های فولادی مقاوم در مسیر، چکش‌های سنگ شکن چکشی، صفحات-همه در برابر ضربه- و{3}}ریخته گری مقاوم در برابر سایش.
 

 

ریخته گری معمولی آلیاژ منگنز بالا

 

 

 

 

گریدهای معادل فولاد ریخته گری کربنی و فولاد ریخته گری آلیاژی
خیر	چین	ایالات متحده آمریکا		آلمان		روسیه	فرانسه	انگلستان	ژاپن
	(GB)	ASTM	UNS	DIN	-شماره	(TOCT)	(NF)	(BS)	(JIS)
1	ZG40Mn	-	-	GS-40Mn5	1.1168	-	-	AW3	SCMn3
2	ZG40Cr	-	-	-	-	40XЛ	-	-	-
3	ZG20SiMn	LCC	J02505	GS-20Mn5	1.112	20TCЛ	FB-M	-	SCW480
4	ZG35SiMn	-	-	GS-37MnSi5	1.5122	35CTL	-	-	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{0}}×120Mn13	1.3802	T13Л	-	BW10	-
18	ZGMn13-2	B-3	J91139	G{0}}×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	15 دقیقه	-	-	14Mn4	-	15Г	XC12	080A17	SB46
25	20 میلیون	-	-	-	-	20Г	XC18	080A20	-
26	30 میلیون	-	-	-	-	30Г	XC32	080A32	S30C
27	40 میلیون	-	-	40Mn4	-	40Г	40M5	080A40	S40C
28	45 دقیقه	-	-	-	-	45Г		080A47	S45C
29	50 میلیون	-	-	-	-	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	40MnB	-	-		-	-	-	-	-
43	45 مگا بایت	-	-		-	-	-	-	-
44	15 Cr	-	-	15Cr3	-	15X	12C3	523M15	SCr415 (H)
45	20 Cr	-	-	20Cr4	-	20X	18C3	527A19	SCr420H
46	30 کرون	-	-	28Cr4	-	30X		530A30	SCr430
47	35 Cr	-	-	34Cr4	-	35X	32C4	530A36	SCr430 (H)
48	40 کرون	-	-	41Cr4	-	40X	42C4	520M40	SCr440
49	45 Cr	-	-		-	45X	45C4	534A99	SCr445
50	38CrSi	-	-		-	38XC		-	-
51	12CrMo	-	-	13CrMo44	-	12XM	12CD4	620C	-
52	15 CrMo	-	-	16CrMo44	-	15XM	12CD4	1653	STC42
53	-	-	-		-	-	-	-	STT42
54	-	-	-		-	-	-	-	STB42
55	20CrMo	-	-	20CrMo44	-	20XM	18CD4	CDS12	SCT42
56	-	-	-		-	-	-	CDS110	STT42
57	-	-	-		-	-	-	-	STB42
58	25 CrMo	-	-	25CrMo4	-	-	25CD4	En20A
59	30 CrMo	-	-		-	30XM	30CD4	1717COS110	SCM420
60	42 CrMo	-	-	42CrMo4	-		42CD4	708A42	-
61	-	-	-		-			708M40	-
62	35 CrMo	-	-	34CrMo4	-	35XM	35CD4	708A37	SCM3
63	12CrMoV	-	-		-	12XMΦ	-	-	-
64	12Cr1MoV	-	-	13CrMoV42	-	12X1MΦ	-	-	-
65	25Cr2Mo1VA	-	-		-	25X2M1ΦA	-	-	-
66	20 CrV	-	-	22CrV4	-	20XΦ	-	-	-
67	40 CrV	-	-	42CrV6	-	40XΦA	-	-	-
68	50 CrVA	-	-	50CrV4	-	50XΦA	50CV4	735A30	SUP10
69	15 CrMn	-	-		-	15XГ,18XГ	-	-	-
70	20 CrMn	-	-		-	20XГCA	-	527A60	SUP9
71	30CrMnSiA	-	-		-	30XГCA	-	-	-
72	40CrNi	-	-	40 NiCr6	-	40XH	-	640M40	SNC236
73	20CrNi3A	-	-	20 NiCr14	-	20XH3A	20NC11	-	-
74	30CrNi3A	-	-	28NiCr10	-	30XH3A	-	653M31	SNC631H
75	-	-	-		-	-	-	-	SNC631
76	20MnMoB	-	-		-	-	-	-	-
77	38CrMoAlA	-	-	41CrAlMo07	-	38XMIOA	40CAD6.12	905M39	SACM645
78	40CrNiMoA	-	-	40 NiCrMo22	-	40XHMA	-	871M40	SNCM439
79	60	-	-	C60	-	60	XC55	080A62	S58C
80	85	-	-		-	85	-	080A86	SUP3
81	-	-	-		-	-	-	-	-
82	65 میلیون	-	-		-	65Г	-	-	-
83	55 Si2Mn	-	-	55Si7	-	55C2Г	55S6	250A53	SUP6
84	60 Si2MnA	-	-	65Si7	-	60C2ГA	61S7	250A61	SUP7
85	-	-	-		-	-	-	-	-
86	50 CrVA	-	-	50CrV4	-	50XΦA	50CV4	735A50	SUP10
87	GCr9	-	-	105Cr4	-	ШX9	100C5	-	SUJ1
88	-	-	-		-	-	-	-	-
89	GCr9SiMn	-	-		-	-	-	-	SUJ3
90	GCr15	-	-	100 Cr6	-	ШX15	100C6	534A99	SUJ2
91	-	-	-		-	-	-	-	-
92	GCr15SiMn	-	-	100 CrMn6	-	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