Pengaruh Berbagai Unsur Dalam Pengecoran Bagian Baja Mangan
Elemen yang berbeda memiliki fungsi yang berbeda pula pengecoran baja mangan. Ada beberapa efek dari berbagai elemen dalam pengecoran bagian baja mangan.
Efektivitas Elemen Karbon pada Bagian Baja Mangan
Karbon adalah salah satu dari dua elemen terpenting dalam baja mangan bersama dengan mangan. Baja mangan adalah larutan karbon jenuh. Untuk sebagian besar kelas baja mangan standar, karbon dan mangan berada dalam rasio perkiraan Mn / C = 10. Baja ini, oleh karena itu, biasanya 12% Mn dan 1.2% C. Rasio ini terutama ditetapkan oleh batasan pembuatan baja awal dan rasio tetap tidak memiliki signifikansi yang nyata. Meningkatkan kandungan karbon akan meningkatkan kekuatan luluh dan menurunkan keuletan. Lihat gambar di bawah ini untuk mengetahui pengaruh peningkatan kandungan karbon pada properti baja mangan 13%.
Signifikansi utama dari peningkatan kandungan karbon adalah untuk meningkatkan ketahanan aus gouging, lihat di bawah. Sebagian besar baja mangan digunakan dalam kondisi abrasi gouging dan keausan berdampak tinggi sehingga pabrikan mencoba memaksimalkan kandungan karbon. Batasan praktis memang ada dan karena kandungan karbon melebihi 1.3% retak dan karbida batas butir tak terlarut menjadi lebih umum. Kualitas premium baja mangan, yang memiliki kandungan mangan tinggi, telah mendorong batas karbon atas jauh melampaui 1.3%.
Efektivitas Elemen Mangan pada Bagian Baja Mangan
Mangan adalah penstabil austenit dan memungkinkan kelompok paduan ini. Ini menurunkan suhu transformasi austenit menjadi ferit dan oleh karena itu membantu mempertahankan struktur austenit sepenuhnya pada suhu kamar. Paduan dengan 13% Mn dan 1.1% C memiliki suhu awal martensit di bawah -328 ° F. Batas bawah kandungan mangan pada baja mangan austenitik biasa mendekati 10%. Peningkatan kadar mangan cenderung meningkatkan kelarutan nitrogen dan hidrogen dalam baja. Paduan premium dengan kandungan karbon lebih tinggi dan elemen paduan tambahan ada dengan tingkat mangan dari 16-25% mangan. Paduan ini adalah hak milik produsennya.
Pengaruh Elemen Silikon pada Bagian Baja Mangan
Kandungan silikon hingga 1% biasanya dianggap aman dalam baja mangan, tetapi silikon tidak memberikan pengaruh yang nyata pada sifat mekanik. Dengan kandungan silikon 2.2%, Avery telah menunjukkan penurunan tajam dalam kekuatan dan keuletan. Sebagian besar percobaan yang dilaporkan telah dilakukan dengan ukuran bagian kecil kurang dari 1 inci saat mempertimbangkan kandungan silikon dan ukuran bagian yang lebih berat, kekuatan benturan dapat sangat berkurang dengan meningkatnya kandungan silikon. Lihat gambar berikut untuk efek menambahkan 1.5% Si ke ukuran bagian 6 inci.
Data menunjukkan pengurangan 75% energi tumbukan ketika silikon dinaikkan ke tingkat ini. Direkomendasikan untuk menjaga tingkat silikon dalam baja mangan rendah, hingga kurang dari 0.6% silikon saat memproduksi ukuran bagian lebih dari 1 inci.
Efektivitas Elemen Kromium pada Bagian Baja Mangan
Kromium digunakan untuk meningkatkan kekuatan tarik dan hambatan aliran baja mangan. Penambahan hingga 3.0% sering digunakan. Chromium meningkatkan kekerasan yang dianil larutan dan menurunkan ketangguhan baja mangan. Chromium tidak meningkatkan tingkat kekerasan kekerasan maksimum atau tingkat pengerasan regangan. Nilai bantalan kromium memerlukan suhu perlakuan panas yang lebih tinggi karena karbida kromium lebih sulit larut ke dalam larutan. Dalam beberapa aplikasi, kromium dapat bermanfaat, tetapi dalam banyak aplikasi, penambahan kromium ke baja mangan tidak bermanfaat.
Efektivitas Elemen Nikel pada Bagian Baja Mangan
Nikel adalah penstabil austenit yang kuat. Nikel dapat mencegah transformasi dan presipitasi karbida bahkan pada tingkat pendinginan yang berkurang selama pendinginan. Hal ini dapat membuat nikel menjadi tambahan yang berguna pada produk yang memiliki ukuran bagian yang berat. Peningkatan kandungan nikel dikaitkan dengan peningkatan ketangguhan, sedikit penurunan kekuatan tarik, dan tidak berpengaruh pada kekuatan luluh. Nikel juga digunakan dalam bahan pengisi pengelasan untuk baja mangan agar bahan yang terendapkan bebas dari karbida. Biasanya memiliki tingkat karbon yang lebih rendah dalam bahan-bahan ini bersama dengan nikel yang ditinggikan untuk menghasilkan hasil yang diinginkan.
Efektivitas Elemen Molibdenum pada Bagian Baja Mangan
Penambahan molibdenum pada baja mangan menghasilkan beberapa perubahan. Pertama, suhu awal martensit diturunkan yang selanjutnya menstabilkan austenit dan memperlambat pengendapan karbida. Selanjutnya, penambahan molibdenum mengubah morfologi karbida yang terbentuk selama pemanasan ulang setelah bahan diberi perlakuan larutan. Film batas butir dari karbida asikular biasanya terbentuk, tetapi setelah menambahkan molibdenum karbida yang mengendap bergabung dan terdispersi melalui butir. Hasil dari perubahan ini adalah bahwa ketangguhan baja ditingkatkan dengan penambahan molibdenum. Manfaat lain dari penambahan molibdenum dapat ditingkatkan sifat mekanik as-cast. Ini bisa menjadi keuntungan nyata selama produksi casting. Dalam kadar karbon yang lebih tinggi, molibdenum akan meningkatkan kecenderungan fusi yang baru jadi, jadi harus berhati-hati untuk menghindari hal ini karena sifat mekanik yang dihasilkan akan sangat berkurang.
Molibdenum bermanfaat jika ketebalan penampang yang sangat berat akan diproduksi dalam baja mangan. Ini adalah bagian yang lebih dari 6 inci dan terutama yang berukuran lebih dari 10 inci.
Ukuran bagian ini dapat ditemukan di mantel crusher gyratory primer yang besar dan coran jaw dies yang tebal. Untuk pengecoran ini, direkomendasikan untuk menambahkan molibdenum dalam kisaran 0.9% hingga 1.2% sambil mengurangi kandungan karbon menjadi 0.9% hingga 1.0%. Molibdenum bermanfaat jika ketebalan penampang yang sangat berat akan diproduksi dalam baja mangan. Ini adalah bagian yang lebih dari 6 inci dan terutama yang lebih dari 10 inci dalam ukuran bagian. Ukuran bagian ini dapat ditemukan di mantel crusher gyratory primer besar dan coran rahang tebal. Untuk pengecoran ini, direkomendasikan untuk menambahkan molibdenum dalam kisaran 0.9% hingga 1.2% sambil mengurangi kandungan karbon menjadi 0.9% hingga 1.0%.
Efeksi Elemen Aluminium pada Bagian Baja Mangan
Aluminium digunakan untuk mendeoksidasi baja mangan, yang dapat mencegah lubang jarum dan cacat gas lainnya. Biasanya menggunakan penambahan £ 3 / ton di dalam sendok. Peningkatan kandungan aluminium menurunkan sifat mekanik baja mangan sekaligus meningkatkan kerapuhan dan robekan panas. Dalam praktiknya, disarankan untuk menjaga residu aluminium cukup rendah untuk sebagian besar kualitas baja mangan. Material baru yang mengandung aluminium tingkat tinggi dan sekitar 30% mangan sedang dikembangkan untuk aplikasi berkekuatan tinggi dan peka berat. Dalam kasus ini, kerapatan rendah aluminium digunakan untuk menurunkan kerapatan paduan yang dihasilkan.
Efektivitas Elemen Titanium di Bagian Baja Mangan
Titanium dapat digunakan untuk mendeoksidasi baja mangan. Selain itu, titanium dapat mengikat gas nitrogen dalam titanium nitrida. Nitrida ini adalah senyawa stabil pada suhu pembuatan baja. Setelah diikat, nitrogen tidak lagi tersedia untuk menyebabkan lubang pin pada coran. Titanium juga dapat digunakan untuk memperhalus ukuran butiran, tetapi efeknya minimal pada bagian yang lebih berat.
Efeksi Elemen Cerium pada Bagian Baja Mangan
Cerium dapat digunakan untuk menghaluskan ukuran butir baja mangan. Senyawa cerium memiliki ketidaksesuaian yang lebih rendah dengan baja mangan austenitik dibandingkan senyawa lain dan oleh karena itu harus menjadikannya pemurni butir yang lebih baik untuk paduan ini. Ini juga menekan presipitasi karbida batas butir, yang memperkuat batas butir. Kekuatan tumbukan juga dilaporkan sedang ditingkatkan untuk baja mangan yang dicampur dengan cerium.
Efektivitas Elemen Fosfor pada Bagian Baja Mangan
Fosfor sangat merusak baja mangan. Ini membentuk film eutektik fosfolipid lemah pada batas butir austenit. Fosfor sulit dihilangkan dari baja mangan dan metode yang paling efektif untuk mengendalikannya adalah pemilihan bahan pengisi yang cermat. ASTM A128 memanggil fosfor maksimum 0.07%, tetapi disarankan untuk menjaga level fosfor jauh di bawah level ini saat memproduksi baja mangan berkualitas tinggi.
Efeksi Elemen Belerang pada Bagian Baja Mangan
Sulfur, meskipun tidak bermanfaat pada kebanyakan baja, menyebabkan sedikit masalah pada baja mangan. Kadar mangan yang tinggi membuat belerang terikat dalam inklusi mangan sulfida jenis sferoid.
Efektivitas Elemen Boron pada Bagian Baja Mangan
Boron telah digunakan untuk mencoba menghasilkan penghalusan biji-bijian dalam baja mangan. Ketika kadar boron meningkat, bagaimanapun, eutektik borida karbida rapuh diendapkan pada batas butir. Boron juga mempercepat dekomposisi austenit jika baja mangan dipanaskan kembali, yang membuat material tidak bisa dilas. Tidak disarankan menggunakan boron pada baja mangan.