Mangan-Stahlguss

Mangan-Stahlgießerei

Qiming Machinery ist eine der bekanntesten Gießereien für Manganstahl in China. In unserer Gießerei werden mehr als 12,000 Tonnen Gussteile aus Manganstahl gegossen. Diese Verschleißteile aus Manganstahlguss umfassen:

• Brecher-Abnutzungs-Teile
• Shredder-Verschleißteile
• Schürze Feeder Pan
• Mühlenauskleidungen
• Andere Mangan-Verschleißteile

Alle Manganstahl-Gussteile von Qiming Machinery sind durch das Qualitätskontrollsystem ISO9001: 2015 abgesichert. Im Vergleich zu anderen Manganstahlgießereien bietet Qiming Machinery folgende Vorteile:

• Verfügbares Gussgewicht von 5 kg bis 12000 kg;
• Es können drei Produktionslinien verwendet werden. Produktionslinie für Sandguss verloren Produktionslinie für Schaumguss und Produktionslinie für V-Guss;
• Unsere Gießerei hat das Qualitätskontrollsystem ISO9001: 2018 bestanden.
• Stabile Qualität zum passenden Preis;
• Professionelle Ingenieure liefern Maßzeichnungen und Designprodukte.

Plattform

Was ist Manganstahl?

Manganstahl, auch Hadfield-Stahl oder Mangalloy genannt, ist eine Stahllegierung, die 12-14% Mangan enthält. Der Stahl ist bekannt für seine hohe Schlagfestigkeit und Abriebfestigkeit im gehärteten Zustand und wird oft als ultimativer Kaltverfestigungsstahl bezeichnet.

Geschichte

• Im Jahr 1882 Robert Hadfield Kreat Mn14 Manganstahl;
• Mitte des 20. Jahrhunderts entwirft USA Climax mittleren Manganstahl.
• In der Mitte des 20. Jahrhunderts bis heute werden hochmanganhaltiger und superhochmanganhaltiger Stahl entwickelt.

In China ist dies der GB / T 5680-2010-Standard.

Klasse	China GB / T 5680-2010 Chemische Standardzusammensetzung%
	C	Si	Mn	P	S	Cr	Mo	Ni	W
ZG120Mn7Mo1	1.05 - 1.35	0.3 - 0.9	6 - 8	≤ 0.060	≤ 0.040	-	0.9 - 1.2	-	-
ZG110Mn13Mo1	0.75 - 1.35	0.3 - 0.9	11 - 14	≤ 0.060	≤ 0.040	-	0.9 - 1.2	-	-
ZG100Mn13	0.90 - 1.05	0.3 - 0.9	11 - 14	≤ 0.060	≤ 0.040	-	-	-	-
ZG120Mn13	1.05 - 1.35	0.3 - 0.9	11 - 14	≤ 0.060	≤ 0.040	-	-	-	-
ZG120Mn13Cr2	1.05 - 1.35	0.3 - 0.9	11 - 14	≤ 0.060	≤ 0.040	1.5 - 2.5	-	-	-
ZG120Mn13W1	1.05 - 1.35	0.3 - 0.9	11 - 14	≤ 0.060	≤ 0.040	-	-	-	0.9 - 1.2
ZG120Mn13Ni3	1.05 - 1.35	0.3 - 0.9	11 - 14	≤ 0.060	≤ 0.040	-	-	3 - 4	-
ZG90Mn14Mo1	0.70 - 1.00	0.3 - 0.6	13 - 15	≤ 0.070	≤ 0.040	-	1.0 - 1.8	-	-
ZG120Mn17	1.05 - 1.35	0.3 - 0.9	16 - 19	≤ 0.060	≤ 0.040	-	-	-	-
ZG120Mn17Cr2	1.05 - 1.35	0.3 - 0.9	16 - 19	≤ 0.060	≤ 0.040	1.5 - 2.5	-	-	-
Hinweis: Akzeptieren Sie die Verknüpfung mit dem Element V, Ti, Nb, B, Re

 

In den USA ist dies der ASTM A128-Standard.

Klasse		C	Si	Mn	P ≤	Cr	Ni	Mo
ASTM	UNS
A	J91109	1.05 ~ 1.35	≤ 1.00	≥11.0	0.07	-	-	-
B-1	J91119	0.9 ~ 1.05	≤ 1.00	11.5 ~ 14.0	0.07	-	-	-
B-2	J91129	1.05 ~ 1.2	≤ 1.00	11.5 ~ 14.0	0.07	-	-	-
B-3	J91139	1.12 ~ 1.28	≤ 1.00	11.5 ~ 14.0	0.07	-	-	-
B-4	J91149	1.2 ~ 1.35	≤ 1.00	11.5 ~ 14.0	0.07	-	-	-
C	J91309	1.05 ~ 1.35	≤ 1.00	11.5 ~ 14.0	0.07	1.5 ~ 2.5	-	-
D	J91459	0.7 ~ 1.3	≤ 1.00	11.5 ~ 14.0	0.07	-	3.0 ~ 4.0	-
E-1	J91249	0.7 ~ 1.3	≤ 1.00	11.5 ~ 14.0	0.07	-	-	0.9 ~ 1.2
E-2	J91339	1.05 ~ 1.45	≤ 1.00	11.5 ~ 14.0	0.07	-	-	1.8 ~ 2.1
F	J91340	1.05 ~ 1.35	≤ 1.00	6.0 ~ 8.0	0.07	-	-	0.9 ~ 1.2

Die Fähigkeit von Manganstahl, bei Stoßbelastung hart zu arbeiten, und seine außergewöhnliche Zähigkeit machen ihn zur besten Wahl für Verschleißmaterialien für viele anspruchsvolle Anwendungen. Manganstahl ist daher in Industrieverschleißteilen weit verbreitet.

• Brecherverschleißteile, die Backenplatte, Kegelbrechermäntel, Kegelbrecherschalenauskleidungen, Kreiselbrechermäntel und einige Wangenplatten umfassen;
• Bergbauschaufeln tragen Teile, einschließlich Trackpads;
• Aktenvernichter-Verschleißteile, die Schredderhammer, Schreddergitter und Schredderambosse umfassen;

Unterschiedliche Elemente haben unterschiedliche Funktionen und Wirkungen in den Verschleißteilen aus Manganstahl.

Kohlenstoffelement. Kohlenstoff ist neben Mangan eines der beiden wichtigsten Elemente in Manganstählen. Manganstähle sind eine übersättigte Kohlenstofflösung. Für die meisten Standard-Manganstahlsorten liegen Kohlenstoff und Mangan in einem ungefähren Verhältnis von Mn / C = 10 vor. Diese Stähle haben daher typischerweise 12% Mn und 1.2% C. Dieses Verhältnis wurde hauptsächlich durch frühe Einschränkungen bei der Stahlherstellung festgelegt, und das feste Verhältnis hat keine wirkliche Bedeutung. Das Erhöhen des Kohlenstoffgehalts erhöht die Streckgrenze und verringert die Duktilität. Das folgende Bild zeigt die Auswirkungen einer Erhöhung des Kohlenstoffgehalts auf die Eigenschaften von 13% Manganstahl.

Die meisten Manganstähle werden zum Ausstechen von Abrieb und bei starkem Verschleiß verwendet, daher versuchen die Hersteller, den Kohlenstoffgehalt zu maximieren. Es gibt praktische Grenzen, und wenn der Kohlenstoffgehalt 1.3% überschreitet, treten Risse und ungelöste Korngrenzencarbide häufiger auf. Die Premium-Qualitäten von Manganstählen mit hohem Mangangehalt haben die obere Kohlenstoffgrenze weit über 1.3% hinausgeschoben.

Manganelement. Mangan ist ein Austenitstabilisator und ermöglicht diese Legierungsfamilie. Es verringert die Umwandlungstemperatur von Austenit zu Ferrit und hilft daher, eine vollständig austenitische Struktur bei Raumtemperatur beizubehalten. Legierungen mit 13% Mn und 1.1% C haben Martensit-Starttemperaturen unter -328 ° F. Die Untergrenze für den Mangangehalt in einfachem austenitischem Manganstahl liegt nahe 10%. Steigende Mangangehalte erhöhen tendenziell die Löslichkeit von Stickstoff und Wasserstoff im Stahl. Premiumlegierungen mit höherem Kohlenstoffgehalt und zusätzlichen Legierungselementen existieren mit Mangangehalten von 16-25% Mangan. Diese Legierungen sind Eigentum ihres Herstellers.

Silikonelement. Der Spezifikationsgehalt von Silizium in Stahl mit hohem Mangangehalt beträgt 0.3% ～ 0.8%. Silizium verringert die Löslichkeit von Kohlenstoff in Austenit, fördert die Karbidausfällung und verringert die Verschleißfestigkeit und Schlagzähigkeit von Stahl. Daher sollte der Siliziumgehalt an der unteren Spezifikationsgrenze kontrolliert werden.

Phosphorelement. Der Spezifikationsgehalt von Stahl mit hohem Mangangehalt beträgt P ≤ 0.7%. Beim Schmelzen von Stahl mit hohem Mangangehalt ist der Phosphorgehalt in Stahl aufgrund des hohen Phosphorgehalts in Ferromangan im Allgemeinen hoch. Da Phosphor die Schlagzähigkeit von Stahl verringert und das Gießen des Gussstücks leicht macht, sollte der Phosphorgehalt von Stahl so weit wie möglich verringert werden.

Schwefelelement. Die Spezifikation von Stahl mit hohem Mangangehalt erfordert S ≤ 0.05%. Aufgrund des hohen Mangangehalts verbinden sich der größte Teil des Schwefels und des Mangans im Stahl zu Mangansulfid (MNS) und gelangen in die Schlacke. Daher ist der Schwefelgehalt im Stahl häufig niedrig (im Allgemeinen nicht mehr als 0.03%). Daher ist die schädliche Wirkung von Schwefel in Stahl mit hohem Mangangehalt höher als die von Phosphor.

Chromelement. Chrom wird verwendet, um die Zugfestigkeit und den Fließwiderstand von Manganstählen zu erhöhen. Zugaben von bis zu 3.0% werden häufig verwendet. Chrom erhöht die lösungsgeglühte Härte und verringert die Zähigkeit des Manganstahls. Chrom erhöht weder die maximale Kalthärte noch die Kaltverfestigungsrate. Chromhaltige Typen erfordern höhere Wärmebehandlungstemperaturen, da Chromcarbide schwieriger in Lösung zu lösen sind. In einigen Anwendungen kann Chrom vorteilhaft sein, aber in vielen Anwendungen ist die Zugabe von Chrom zu Manganstahl nicht vorteilhaft.

Molybdänelement. Molybdänzusätze zu Manganstählen führen zu mehreren Veränderungen. Zunächst wird die Martensit-Starttemperatur gesenkt, wodurch der Austenit weiter stabilisiert und die Karbidausfällung verzögert wird. Als nächstes ändern Molybdänzusätze die Morphologie der Carbide, die sich beim Wiedererhitzen bilden, nachdem das Material eine Lösungsbehandlung erfahren hat. Korngrenzenfilme aus nadelförmigen Carbiden bilden sich typischerweise, aber nach Zugabe von Molybdän werden die ausfallenden Carbide zusammengeschmolzen und durch die Körner verteilt. Das Ergebnis dieser Änderungen ist, dass die Zähigkeit des Stahls durch Zugabe von Molybdän verbessert wird. Ein weiterer Vorteil von Molybdänzusätzen können die mechanischen Eigenschaften im Gusszustand verbessert werden. Dies kann ein echter Vorteil bei der Gussproduktion sein. Bei höheren Kohlenstoffqualitäten erhöht Molybdän die Tendenz zur beginnenden Fusion. Daher muss darauf geachtet werden, dies zu vermeiden, da die resultierenden mechanischen Eigenschaften stark beeinträchtigt werden.

Nickelelement. Nickel ist ein starker Austenitstabilisator. Nickel kann Umwandlungen und Karbidausfällungen auch bei verringerten Abkühlraten während des Abschreckens verhindern. Dies kann Nickel zu einer nützlichen Ergänzung bei Produkten mit schweren Querschnittsgrößen machen. Ein zunehmender Nickelgehalt ist mit einer erhöhten Zähigkeit, einem leichten Abfall der Zugfestigkeit verbunden und hat keinen Einfluss auf die Streckgrenze. Nickel wird auch zum Schweißen von Füllstoffen für Manganstähle verwendet, damit das abgeschiedene Material frei von Karbiden ist. Es ist typisch, dass diese Materialien zusammen mit dem erhöhten Nickelgehalt einen niedrigeren Kohlenstoffgehalt aufweisen, um das gewünschte Ergebnis zu erzielen.

Aluminiumelement. Aluminium wird zur Desoxidation von Manganstahl verwendet, wodurch Loch- und andere Gasdefekte vermieden werden können. Es ist typisch, Zugaben von 3 Pfund / Tonne in der Pfanne zu verwenden. Eine Erhöhung des Aluminiumgehalts verringert die mechanischen Eigenschaften von Manganstahl, während die Sprödigkeit und das Heißreißen erhöht werden. In der Praxis ist es ratsam, die Aluminiumrückstände für die meisten Manganstahlsorten relativ niedrig zu halten.

Titanelement. Titan kann zum Desoxidieren des Manganstahls verwendet werden. Darüber hinaus kann Titan Stickstoffgas in Titannitriden binden. Diese Nitride sind bei Stahlerzeugungstemperaturen stabile Verbindungen. Nach dem Zusammenbinden steht der Stickstoff nicht mehr zur Verfügung, um ein Loch in den Gussteilen zu verursachen. Titan kann auch verwendet werden, um die Korngröße zu verfeinern, aber der Effekt ist in schwereren Abschnitten minimal.

Leistungsmerkmale

Standard-Manganstahl ist Mn13. Nach der Verschleißschutzbehandlung kann die Materialoberfläche eine Brinellhärte von 500 bis 550 erreichen, die innere Flexibilität beibehalten, die Oberflächenreibung minimieren, mit hochmanganhaltigem Stahl oder ähnlichen Materialien geschweißt werden, mit einem Acetylenbrenner geschnitten werden, nicht magnetisch usw.

Technische Parameter

Physikalische Parameter	Daten-Management	Element	(%)
Streckgrenze	60,000–85,000 psi	Mn	12.0-14.0
Zugfestigkeit	120,000–130,000 psi	C	1.00-1.25
Bruchdehnung	35% -50%	Si	≤ 0.60
Härte	230–255 Bhn	P	≤ 0.05
Maximale Härte	550 Mrd	S	≤ 0.04
Magnetisch	Nein	Fe	85.0-88.0

Verfeinerung: Um die Qualität der Stahlschmelze zu verbessern, wird das Sekundärraffinierungsverfahren immer häufiger eingesetzt. Seit den 1980er Jahren wird es auch zur Herstellung von Stahl mit hohem Mangangehalt verwendet. Nach dem Raffinieren werden die Einschlüsse verringert, die Verteilung verbessert und die Festigkeit von 657 MPa auf 834 MPa erhöht, und die Verschleißfestigkeit kann ebenfalls um 30% erhöht werden.

Suspensionsguss: Die Gießtemperatur hat einen großen Einfluss auf die Eigenschaften von Stahl mit hohem Mangangehalt. Hersteller haben oft eine große Ofenkapazität, eine lange Gießzeit und eine schwierige Temperaturregelung. Obwohl verschiedene Maßnahmen ergriffen werden, können die Nachteile von Grobkörnern nicht vermieden werden. Es wird untersucht, dass 2% ～ 3% (Größe 0.15 ～ 0.3 m) Eisenpulver oder eine Mischung aus Ferromanganpulver und Eisenpulver während des Gießens kontinuierlich mit geschmolzenem Stahl versetzt werden. Es wirkt als internes Kühleisen und erhöht den Kristallisationskern, verbessert die Eigenschaften von Stahl mit hohem Mangangehalt und erhöht die Verschleißfestigkeit um 30% bis 50%. Es sollte jedoch darauf geachtet werden, die Fließfähigkeit von Stahl nach dem Hinzufügen zu verringern.

Oberflächenlegierung: Um die Verschleißfestigkeit zu verbessern und Legierungselemente zu sparen, kann das Verfahren zum Hinzufügen einer Legierung auf der Oberfläche den Zweck erreichen. Die spezifischen Maßnahmen bestehen darin, die Oberfläche der Form mit einer Legierungsbeschichtung zu bestreichen, Manganeisenpulver zu streuen oder ein Gusseisenblech aus einer Sticklegierung zu streuen, diese Materialien nach dem Gießen von geschmolzenem Stahl zu schmelzen und zu schweißen, was die Oberflächenleistung von Gussteilen verbessert. Jetzt wird die chromhaltige Elektrode zum Oberflächenschweißen auf Stahl mit hohem Mangangehalt verwendet, um die Oberflächenleistung von Gussteilen zu verbessern. Eine hohe Verschleißfestigkeit und ein hoher Oberflächeneffekt des Chrompulverblocks sind ebenfalls sehr gut.

Explosionshärten: Es ist nicht ideal, hohen Manganstahl durch Walzen und Kugelstrahlen zu verstärken. Der hohe Druck von 3 × 107 kPa, der durch die Explosion in sehr kurzer Zeit erzeugt wird, lässt die Oberfläche von hochmanganstahlhaltigem Stahl eine gehärtete Schicht von 40 bis 50 mm bilden, die Härte der gehärteten Schicht erreicht 300 bis 500 hb, die Streckgrenze der Oberflächenschicht kann erhöht werden um das 2-fache und die Verschleißfestigkeit kann um 50% erhöht werden. Diese Methode ist die effektivste Methode für Standardstahl mit hohem Mangangehalt.

Als Behandlung zur Härtung von gegossenem Wasser: Nach der Verfestigung von Stahl mit hohem Mangangehalt wird Abwärme zur Wasserhärtungsbehandlung über 960 ° C verwendet, wodurch die Entkohlung der Oberfläche verringert, der Produktionszyklus verkürzt und Energie gespart werden kann. Diese Methode kann für kleine und mittlere Gussteile mit Wandstärke verwendet werden. Das Tangshan-Zementmaschinenwerk verwendete diese Methode beim Gießen einer Auskleidungsplatte mit hohem Manganstahlgehalt mit Metallform, aber die Wassereintrittstemperatur muss sorgfältig kontrolliert werden.

Niederschlagsverstärkung: Nach der Wasserhärtungsbehandlung von Standardstahl mit hohem Mangangehalt ist es nicht zum Wiedererhitzen geeignet. Nach dem Hinzufügen von Legierungselementen kann eine ausscheidungsverstärkende Wärmebehandlung verwendet werden, um die Matrix aus Stahl mit hohem Mangangehalt zu verstärken, und dispergierte körnige Karbide werden auf der Matrix verteilt, um die Verschleißfestigkeit zu verbessern.

Bei schwachem Schlagabrieb:

Hochmanganstahl kann grundsätzlich nicht härten. Aufgrund der geringen Aufprallkraft und der geringen Anforderung an die Materialzähigkeit können Materialien mit hoher ursprünglicher Härte ausgewählt werden, z. B. Lufttransport- und Hydraulikübertragungsleitungen, die aus Basaltgussstein hergestellt werden können. Für den zweiten und dritten Behälter der Zementmühle ist das Mahlmedium klein und die Schlagkraft gering, so dass spröde verschleißfeste Materialien wie Gusseisen mit niedrigem Chromgehalt, Gusseisen mit hohem Chromgehalt und sogar Weißgusse ausgewählt werden können. Die Lebensdauer von Manganstahl kann um das 1-4-fache erhöht werden.

Für abriebarme Verschleißbedingungen:

Obwohl hochmanganhaltiger Stahl eine Kaltverfestigung bewirken kann, ist seine Härte sehr gering. Aufgrund der geringen Schlagkraft können kohlenstoffreicher Stahl mit hohem Mangangehalt, mittlerer Manganstahl, bainitischer Stahl, niedriglegierter Martensitstahl und duktiles Bainit-Eisen ausgewählt werden. Beispielsweise kann für die Auskleidungsplatte (Behälter Nr. 1) der großen Mühle die Lebensdauer des martensitischen Legierungsstahls zg42crmnsi2mo ohne Verformung um das 2-3-fache erhöht werden. Gerade jetzt macht das Schleifmedium beim Zementmahlen die Verwendung von Gusskugeln mit hohem Chromgehalt allmählich populär, die nicht gut mit der Härte der Auskleidungsplatte mit hohem Manganstahl übereinstimmen, was die Verformung der Auskleidungsplatte beschleunigt und die Lebensdauer verringert, was die Notwendigkeit zeigt hohen Manganstahl zu ersetzen. Beim Zerkleinern des Materials mit der Proctor-Härte f ≤ 12 kann die Lebensdauer der 400 × 600-Backenbrecherplatte aus mittellegiertem martensitischem Stahl um 20% bis 50% erhöht werden, und die Eisenreste im zerkleinerten Material können abgesaugt werden Verbessern Sie die Reinheit des Materials, was sich positiv auf den Weißgrad von Weißzement und die Verringerung der kleinen Eisenoxidhöhle aus Quarzstein auswirkt. Zusätzlich kann der kleine Brecherhammer aus Stahl mit einer bestimmten Zähigkeit von 12 kg hergestellt werden.

Für Abriebbedingungen mit mittlerem Aufprall:

Wenn beispielsweise die Aufprallenergie 4J beträgt, entspricht dies dem Zerkleinern des Erzes mit F = 12-14. Martensitischer Stahl und modifizierter Stahl mit hohem Mangangehalt und besserer Zähigkeit können für die Zahnradplatte ausgewählt werden, und ihre Verschleißfestigkeit ist im Vergleich zu Stahl mit hohem Mangangehalt um 20% bis 100% erhöht. Zum Zerkleinern von Granit verwenden wir auch Zahnplatten aus Verbundwerkstoff mit hohem Manganstahl und hohem Chromgussstahl. Die Lebensdauer von Manganstahl erhöht sich um das 2.5-fache.

Für starke Schlagabriebbedingungen:

Wenn die Aufprallenergie größer als 5 J ist und die Erzhärte f = 16-19 beträgt, reicht die Sicherheit oder Verschleißfestigkeit von martensitischem Stahl als Zahnplatte oder Auskleidungsplatte nicht aus, und es wird weiterhin Material mit hoher Manganstahlserie benötigt. Zum Beispiel ist die Verschleißfestigkeit des Kegelbrechers mit φ 200 etwa 50% höher als die von Standardstahl mit hohem Mangangehalt, wenn chrom- und titanmodifizierter Stahl mit hohem Mangangehalt zum Zerkleinern von f = 17-19 Erzen verwendet wird. Beim Zerkleinern von f = 12-14 Erzen erhöht sich die Verschleißfestigkeit um 70% - 100%, was bedeutet, dass sich die Verschleißfestigkeitslücke zwischen beiden bei starkem Schlagverschleiß verringert. Es ist möglich, dass unter den Bedingungen eines starken Aufpralls ihre Kaltverfestigungsraten ähnlich sind. Die ursprüngliche Härte des modifizierten Stahls mit hohem Mangangehalt ist höher, und die Oberflächenhärte des modifizierten Stahls mit hohem Mangangehalt bleibt hoch und erreicht etwa hv700, während die des Standardstahls mit hohem Mangangehalt nach dem Härten mehr als hv600 beträgt, der Härteunterschied jedoch geringer ist als das unter dem mäßigen Aufprall, was dazu führt, dass sich auch die Verschleißfestigkeitsdifferenz verringert. Ultrahoher Manganstahl kann verwendet werden, um den normalen Betrieb einiger großer Hämmer unter starkem Aufprall zu gewährleisten. Wenn die Härte von Erz f ≤ 14 ist, ist die Lebensdauer von niedriglegiertem martensitischem Stahl etwa 50% höher als die von Standardstahl mit hohem Mangangehalt. Für Erz mit einer Härte von f> 14 wird in China immer noch der Standardstahl mit hohem Mangangehalt verwendet. Die Herstellung und Verwendung von modifiziertem Stahl mit hohem Mangangehalt wird durch die hohen Rohstoffkosten, den komplexen Produktionsprozess und die strengen Anforderungen beeinträchtigt. Im Ausland ist martensitischer Stahl die erste Wahl für das Auskleidungsmaterial, und dann wird häufig eine Gummiauskleidung verwendet. Die Lebensdauer kann im Vergleich zum Standard-Stahl mit hohem Mangangehalt um das 1-5-fache erhöht werden, und der Stromverbrauch, der Kugelverbrauch, das Mühlengeräusch und die Arbeitsintensität während der Wartung werden ebenfalls verringert. Chinas Gummiproduktindustrie entwickelt dieses Produkt.

Die einzigartigen Verschleißfestigkeitseigenschaften von Manganstahl erschweren die Bearbeitung bestenfalls. In den frühen Tagen der Manganstahlproduktion wurde angenommen, dass es nicht bearbeitbar ist, und das Schleifen wurde verwendet, um die Teile zu formen. Mit modernen Schneidwerkzeugen ist es jetzt möglich, Manganstähle zu drehen, zu bohren und zu fräsen. Manganstahl
funktioniert nicht wie andere Stähle maschinell und erfordert normalerweise Werkzeuge, die mit einem negativen Spanwinkel hergestellt werden. Darüber hinaus erzielen relativ niedrige Oberflächengeschwindigkeiten mit großen Schnitttiefen die besten Ergebnisse. Diese Anordnung erzeugt hohe Schnittkräfte und die Ausrüstung und das Werkzeug müssen robust sein, um diesen Kräften standzuhalten. Jedes Rattern des Werkzeugs kann zur Kaltverfestigung der zu bearbeitenden Oberfläche beitragen. Das meiste Schneiden erfolgt normalerweise ohne jegliche Schmierung. Während der Bearbeitung von Mangan ist es wichtig, die Kaltverfestigungszone beim nächsten Schnitt kontinuierlich zu entfernen. Kleine Endschnitte oder Werkzeugklappern führen dazu, dass die Härte aufgebaut und hergestellt wird
Die verbleibende Oberfläche ist praktisch nicht bearbeitbar.

Im Idealfall weisen wärmebehandelte Manganstähle eine vollständig homogenisierte feinkörnige austenitische Mikrostruktur auf. Die Korngröße ist eine Funktion der Gießtemperatur und die Wärmebehandlung beeinflusst typischerweise nicht die Korngröße. Einige haben versucht, Strategien zur Wärmebehandlung zu entwickeln, die zuerst die Struktur in eine perlitische Struktur umwandeln, die dann eine Kornverfeinerung bei der endgültigen Wärmebehandlung ermöglicht. Diese Strategien wurden aus verschiedenen Gründen nicht allgemein akzeptiert oder umgesetzt. Ein Grund ist, dass diese Zyklen aufgrund der hohen Ofentemperaturen und der langen Haltezeiten teuer werden. Außerdem wurde die Legierung durch diese Zyklen oft nicht signifikant verbessert.

Der typische Wärmebehandlungszyklus für die meisten Manganstähle besteht aus einem Lösungsglühen, gefolgt von einem Wasserabschrecken. Dieser Zyklus kann abhängig von der Starttemperatur der Gussteile bei Raumtemperatur oder bei erhöhter Temperatur beginnen. Die Starttemperatur im Wärmebehandlungsofen wird auf nahe der Gusstemperatur eingestellt und dann langsam bis mäßig erhöht, bis die Tränktemperatur erreicht ist. Die Einweichtemperaturen sind typischerweise hoch, um die Auflösung von eventuell vorhandenem Carbid zu erleichtern. Temperaturen bei oder nahe 2000 ° F werden typischerweise verwendet, um den gewünschten Homogenisierungseffekt zu erzielen. Die chemische Zusammensetzung der Legierung bestimmt letztendlich die Tränktemperatur.

Gussteile aus Manganstahl erfordern nach dem Einweichen bei hohen Temperaturen ein schnelles Abschrecken des Wassers. Dieses Abschrecken muss unmittelbar nach dem Entfernen der Gussteile aus dem Wärmebehandlungsofen erfolgen. Die Geschwindigkeit dieses Abschreckens muss hoch genug sein, um eine Ausfällung von Karbiden zu verhindern. Fig. 8 zeigt die Mikrostruktur von ordnungsgemäß abgeschrecktem Manganstahl. Ein lockeres Abschrecken kann die Zähigkeit des Materials drastisch verringern. Im gehärteten Zustand können Manganstahlgussteile schließlich mit wenig besonderer Sorgfalt verarbeitet werden.

Der einzige Punkt, den Sie bei wärmebehandelten Manganstahlgussteilen vermeiden sollten, ist das Wiedererhitzen über 500 ° F. Temperaturen auf oder über diesem Niveau führen zur Ausfällung von nadelförmigen Karbiden, was die Zähigkeit drastisch verringern kann. Dieser Effekt ist Zeit und Temperatur basierend auf längeren Zeiten und höheren Temperaturen, die beide größere Zähigkeitsverluste verursachen.