Марганецтің болат бөлшектерін құюдағы әртүрлі элементтердің әсері
Әр түрлі элементтердің функциялары әртүрлі марганецті болат құю. Марганецтің болат бөлшектерін құюда әртүрлі элементтердің кейбір әсерлері бар.
Марганецті болат бөлшектеріндегі көміртегі элементінің әсері
көміртегі марганецпен бірге марганецті болаттардағы екі маңызды элементтің бірі болып табылады. Марганецті болаттар - көміртектің қаныққан ерітіндісі. Стандартты марганец болат маркаларының көпшілігінде көміртек пен марганец шамамен Mn / C = 10 қатынасында болады. Бұл болаттар, әдетте, 12% Mn және 1.2% C құрайды. Бұл коэффициент негізінен болат жасаудың ерте шектеулерімен белгіленді және бекітілген коэффициенттің нақты мәні жоқ. Көміртегі мөлшерін жоғарылату шығымдылықты жоғарылатады және икемділікті төмендетеді. 13% марганецті болаттың қасиеттеріне көміртегі құрамының жоғарылауының әсерін төмендегі суреттен қараңыз.
Көміртегі құрамының жоғарылауының басты мәні тозуға төзімділікті арттыру болып табылады, төменде қараңыз. Марганецті болаттардың көпшілігі тозуға ұшыраған кезде және тозуға әсер ететін жағдайларда қолданылады, сондықтан өндірушілер көміртегі мөлшерін барынша арттыруға тырысады. Практикалық шектеулер бар және көміртегі құрамы 1.3% -дан асатындықтан, крекинг және ерімеген дән шекарасындағы карбидтер кең таралған. Марганецті болаттардың жоғары құрамы, құрамында марганецтің мөлшері жоғары, көміртектің жоғарғы шегін 1.3% -дан асырды.
Марганецтің болат бөлшектеріндегі марганец элементінің әсері
Марганец аустенитті тұрақтандырғыш болып табылады және бұл қорытпалар отбасын мүмкін етеді. Ол аустенитті ферриттің өзгеру температурасына дейін төмендетеді, сондықтан бөлме температурасында толық аустениттік құрылымды сақтауға көмектеседі. 13% Mn және 1.1% C бар қорытпалардың мартенситтің бастапқы температурасы -328 ° F-тан төмен. Қарапайым аустенитті марганец болатындағы марганецтің төменгі шегі 10% жуық. Марганец деңгейінің жоғарылауы болаттағы азот пен сутектің ерігіштігін арттырады. Құрамында көміртегі мөлшері жоғары және қосымша легирленген элементтері бар премиум қорытпалары марганецтің 16-25% марганец деңгейінде болады. Бұл қорытпалар олардың өндірушілеріне тән.
Марганецтің болат бөлшектеріндегі кремний элементінің әсері
Кремнийдің құрамы 1% дейін марганецті болаттарда қауіпсіз деп саналады, бірақ кремний механикалық қасиеттеріне айтарлықтай әсер етпейді. Құрамында 2.2% кремний бар Avery беріктігі мен икемділігінің күрт төмендегенін көрсетті. Хабарланған эксперименттердің көп бөлігі кремнийдің мөлшерін ескере отырып, өлшемі 1 дюймнен аспайтын кішкене кесінділермен жасалды, ал секциялардың үлкен өлшемдері кремнийдің құрамы жоғарылаған сайын соққы күшін айтарлықтай төмендетуге болады. 1.5 дюймдік бөлім өлшеміне 6% Si қосу әсері үшін келесі суретті қараңыз.
Деректер кремнийді осы деңгейге дейін арттырған кезде әсер ету энергиясының 75% төмендеуін көрсетеді. Марганец болатындағы кремний деңгейін төмен, кремнийдің 0.6% -дан төмен мөлшерін 1 дюймнен жоғары деңгейде ұстау ұсынылады.
Марганецтің болат бөлшектеріндегі хром элементінің әсері
Хром марганецті болаттардың созылуға беріктігі мен ағынға төзімділігін арттыру үшін қолданылады. 3.0% -ке дейінгі қоспалар жиі қолданылады. Хром ерітіндімен күйдірілген қаттылықты жоғарылатады және марганец болатының беріктігін төмендетеді. Хром жұмыс кезінде қатайтылған максималды қаттылық деңгейін немесе деформацияның қатаю жылдамдығын арттырмайды. Хром подшипниктері жоғары термиялық өңдеу температурасын талап етеді, өйткені хром карбидтері ерітіндіде еруі қиынырақ. Кейбір қосымшаларда хром пайдалы болуы мүмкін, бірақ көптеген қосылыстарда марганец болатына хром қосудың пайдасы жоқ.
Марганецтің болат бөлшектеріндегі никель элементінің әсері
Никель - күшті аустенит тұрақтандырғышы. Никель сөндіру кезінде төмендеген салқындату жылдамдығында да трансформациялар мен карбидті жауын-шашынның алдын алады. Бұл никельді кесінділердің үлкен өлшемдері бар өнімдерге пайдалы қоспа жасай алады. Құрамында никельдің жоғарылауы беріктіктің жоғарылауымен, созылу беріктігінің шамалы төмендеуімен байланысты және беріктікке әсер етпейді. Сондай-ақ, никель марганецті болаттарға толтырғыш материалдарды дәнекерлеу кезінде тұндырылған материалдың карбидтерден бос болуына мүмкіндік береді. Қажетті нәтиже алу үшін жоғары никельмен бірге бұл материалдардағы көміртегі деңгейінің төмендеуі тән.
Марганецтің болат бөлшектеріндегі молибден элементінің әсері
Марганецті болаттарға молибденнің қосылуы бірнеше өзгеріске әкеледі. Біріншіден, мартенситтің басталу температурасы төмендетіліп, аустенит одан әрі тұрақталады және карбидті жауын-шашын бәсеңдейді. Содан кейін, молибден қоспалары материалды ерітіндімен өңдегеннен кейін қыздыру кезінде пайда болатын карбидтердің морфологиясын өзгертеді. Ацикулярлы карбидтердің дәндік шекаралық қабықшалары әдетте түзіледі, бірақ молибден қосқаннан кейін тұнбаға түскен карбидтер біріктіріліп, дәндер арқылы шашырайды. Бұл өзгерістердің нәтижесі - болаттың беріктігі молибденді қосу арқылы жақсарады. Молибден қоспаларының тағы бір артықшылығы - құйылған механикалық қасиеттерді жақсартуға болады. Бұл құю өндірісі кезінде нақты пайда әкелуі мүмкін. Көміртегінің жоғары деңгейлерінде молибден алғашқы термоядролық үрдісті күшейтеді, сондықтан механикалық қасиеттер айтарлықтай төмендейтіндіктен бұған жол бермеу керек.
Молибден марганецті болатта қиманың қалыңдығы өте ауыр болған кезде пайдалы. Бұл 6 дюймнан асатын бөлімдер және әсіресе бөлік өлшемі 10 дюймнен асатын бөлімдер.
Бұл секцияның өлшемдерін ірі гиряторлы ұсақтағыш мантиялардан және қалың иек матрицаларынан табуға болады. Бұл құймалар үшін молибденді 0.9% -дан 1.2% аралығында қосу ұсынылады, ал көміртегі құрамын 0.9% -дан 1.0% -ға дейін төмендетеді. Молибден марганецті болатта өте қалың қиманың қалыңдығы пайда болған кезде пайдалы. Бұл 6 дюймнан асатын бөлімдер және әсіресе бөлік өлшемі 10 дюймнен асатын бөлімдер. Бұл секцияның өлшемдерін ірі гиряторлы ұсақтағыш мантиялардан және қалың иек матрицаларынан табуға болады. Бұл құймалар үшін молибденді 0.9% -дан 1.2% аралығында қосу ұсынылады, ал көміртегі құрамын 0.9% -дан 1.0% -ға дейін төмендетеді.
Марганецтің болат бөлшектеріндегі алюминий элементтерінің әсері
Алюминий марганец болатының тотықсыздануы үшін қолданылады, бұл тесіктер мен басқа газ ақауларының алдын алады. Шөмішке 3 фунт / тонна қоспаларын қолдану тән. Алюминий құрамының жоғарылауы марганец болатының механикалық қасиеттерін төмендетеді, ал сынғыштық пен ыстық жыртылуды жоғарылатады. Іс жүзінде марганец болатының көптеген сорттары үшін алюминий қалдықтарын едәуір төмен деңгейде ұстаған жөн. Құрамында жоғары алюминий және шамамен 30% марганец бар жаңа материалдар жоғары беріктікке, салмаққа сезімтал қолдану үшін жасалуда. Бұл жағдайларда алюминийдің төмен тығыздығы алынған қорытпаның тығыздығын төмендету үшін қолданылады.
Марганецтің болат бөлшектеріндегі титан элементінің әсері
Марганец болатының тотықсыздануы үшін титанды қолдануға болады. Сонымен қатар, титан азот газын титан нитридтерімен байланыстыра алады. Бұл нитридтер болат қорыту температурасында тұрақты қосылыстар. Байланыстырғаннан кейін азот енді құймада түйреуіш пайда болуына жол бермейді. Титанды түйіршіктердің мөлшерін нақтылау үшін де қолдануға болады, бірақ ауыр бөліктерде эффект аз болады.
Марганецтің болат бөлшектеріндегі церий элементінің әсері
Церийді марганецті болаттардың түйіршіктерін нақтылау үшін қолдануға болады. Церийдің қосылыстары аустенитті марганецті болатқа қатысты дисгрегенттілігі басқа қосылыстарға қарағанда төмен, сондықтан оны осы қорытпа үшін дәнді тазартқышқа айналдыруы керек. Ол сонымен қатар астық шекарасын нығайтатын астық шекарасындағы карбидті жауын-шашынның әсерін басады. Цериймен легирленген марганецті болаттар үшін соққы күші жақсарады деп хабарлайды.
Марганецтің болат бөлшектеріндегі фосфор элементінің әсері
Фосфор марганец болатына өте зиянын тигізеді. Ол аустенит дәнінің шекарасында әлсіз фосфолипидті эвтектикалық пленканы құрайды. Фосфорды марганецті болаттардан алу қиын және оны басқарудың тиімді әдісі - шихта материалдарын мұқият таңдау. ASTM A128 фосфорды максимум 0.07% құрайды, бірақ жоғары сапалы марганецті болатты шығарған кезде фосфор деңгейін осы деңгейден едәуір төмен ұстау ұсынылады.
Марганецтің болат бөлшектеріндегі күкірт элементінің әсері
Күкірт болаттардың көпшілігінде пайдасы болмаса да, марганец болаттарында аз қиындық тудырады. Марганецтің жоғары деңгейі күкіртті спероидты типтегі марганецтің сульфидті қосындыларымен байланыстырады.
Марганецтің болат бөлшектеріндегі бор элементінің әсері
Бор марганецті болаттарда дәндерді тазартуға тырысу үшін қолданылған. Бор деңгейінің жоғарылауына байланысты, алайда боридті карбид эвтектикасы астық шекарасында тұнбаға түседі. Бор марганецті болатты қайта қыздырса, аустениттің ыдырауын тездетеді, бұл материалды пісіруге жарамсыз етеді. Борды марганецті болаттарда қолдану ұсынылмайды.