Марганецті болаттан жасалған құюдың тозу бөліктерінде әр түрлі элементтердің қызметі мен әсері әр түрлі.
Көміртегі элементі. Көміртек 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% марганец болатының қасиеттеріне көміртегі құрамының көбеюінің әсері туралы келесі суретті қараңыз.

Марганец болатының созылу қасиеттеріне көміртектің әсері
Марганецті болаттардың көпшілігі тозуға ұшыраған кезде және тозуы жоғары жағдайларда қолданылады, сондықтан өндірушілер көміртегі құрамын барынша көбейтуге тырысады. Практикалық шектеулер бар және көміртегі құрамы 1.3% -дан асатындықтан, крекинг және ерімеген дән шекарасындағы карбидтер кең таралған. Марганецті болаттардың жоғары құрамы, құрамында марганец мөлшері жоғары, көміртектің жоғарғы шегін 1.3% -дан асырды.
Марганец элементі. 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 өндірушісіне тән.
Силикон элементі. Жоғары марганецті болаттағы кремнийдің сипаттамалық құрамы 0.3% ~ 0.8% құрайды. Кремний аустениттегі көміртектің ерігіштігін төмендетеді, карбидті жауын-шашынның өсуіне ықпал етеді және болаттың тозуға төзімділігі мен соққылыққа төзімділігін төмендетеді. Демек, кремнийдің мазмұнын спецификацияның төменгі шегінде бақылау керек.
Фосфор элементі. Жоғары марганецті болаттың техникалық сипаттамасы P ≤ 0.7% құрайды. Марганецті болатты балқыту кезінде, ферромарганецтің құрамында фосфор мөлшері көп болғандықтан, болаттағы фосфордың мөлшері әдетте жоғары болады. Фосфор болаттың соққылыққа төзімділігін төмендетіп, құйманың жарылуын жеңілдететін болғандықтан, болаттың фосфор құрамы мүмкіндігінше азайтылуы керек.
Күкірт элементі. Жоғары марганецті болаттың сипаттамасы S ≤ 0.05% қажет. Марганецтің көп болуына байланысты болаттағы күкірт пен марганецтің көп бөлігі бір-бірімен қосылып, марганец сульфидін (MNS) түзеді және шлакқа енеді. Сондықтан болаттағы күкірттің мөлшері көбінесе аз болады (әдетте 0.03% -дан аспайды). Сондықтан жоғары марганецті болаттағы күкірттің зиянды әсері фосфорға қарағанда жоғары.
Хром элементі. 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.
Молибден элементі. 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.
Никель элементі. 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.
Алюминий элементі. Алюминий марганец болатын тотықсыздандыру 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.
Титан элементі. 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.