Qingdao Rinborn Machines Co., Ltd.
+86 186 6184 7678
Hoog-mangaanstaal, ook bekend als mangaangelegeerd staal, verwijst naar gelegeerd staal met een mangaangehalte van 10% of meer. Na passend warmtebehandeling, wordt staal met een hoog-mangaangehalte een zeer-sterk, slijtvast-materiaal.
Kenmerken van hoog-mangaanstaal
Het belangrijkste kenmerk van hoog-mangaanstaal is dat onder sterke impact- en extrusieomstandigheden de oppervlaktelaag snel hard wordt, waardoor de goede taaiheid en plasticiteit van austenitisch materiaal in de kern behouden blijft, terwijl de geharde laag een uitstekende slijtvastheid bezit. De slijtvastheid van staal met een hoog-mangaangehalte demonstreert zijn superioriteit echter alleen onder omstandigheden die voldoende zijn voor harding door bewerking; onder andere omstandigheden is het vrij slecht.
Door 2,5-3,5% mangaan aan staal toe te voegen, ontstaat staal met een laag-mangaangehalte, dat zeer bros is. Door echter meer dan 13% mangaan toe te voegen om staal met een hoog-mangaangehalte te creëren, wordt het zowel hard als taai. Bovendien is staal met een hoog-mangaangehalte niet-magnetisch en wordt het niet aangetrokken door magneten.
Typisch Mn17-slijt-bestendig hoog-mangaanstaal is gebaseerd op Mn13-staal met een verhoogd mangaangehalte. Dit verbetert de austenietstabiliteit, voorkomt carbideprecipitatie en verbetert zo de sterkte, plasticiteit, hardingsvermogen en slijtvastheid van het staal.
Metaalvormprocessen van staal met een hoog-mangaangehalte
Gietstukken van staal met een hoog-mangaangehalte worden meestal gebruikt zand gieten, een technologie die op grote schaal wordt toegepast vanwege de volwassenheid en hoge productie-efficiëntie. Er worden echter ook speciale gietmethoden gebruikt. Speciaal gieten verwijst naar gietmethoden die aanzienlijk verschillen van zandgieten in termen van vormmaterialen, methoden voor het maken van mallen-, vulmethoden met gesmolten metaal en stollingsomstandigheden in de mal. Speciaal gieten omvat: investeringsgieten, gieten van metalen mallen, gieten onder druk, gieten onder lage-druk, gieten onder tegengestelde druk, knijpgieten, centrifugaalgieten, gieten van verloren schuim, gieten van gipsvormen, keramisch precisiegieten, continugieten, vacuümgieten, fijn-gieten met fijne korrels en elektromagnetisch gieten.
Vanwege de grote stollingskrimp en de slechte warmteafvoer van staal met een hoog-mangaangehalte, wordt de krimpsnelheid bij het gieten doorgaans vastgesteld op 2,5%–2,7% in het procesontwerp, waarbij de bovengrens wordt toegepast op grotere gietstukken. Een goede samendrukbaarheid tussen vormzand en kern is essentieel.
Hoog-mangaanstaal is een typisch slijtvast-staal. De gegoten microstructuur is austeniet met carbiden. Austenitisch mangaanstaal is het primaire materiaal voor het gieten van slijtvaste en slijtvaste staalsoorten-. Laaggelegeerde staalsoorten kunnen echter onder bepaalde omstandigheden en met de juiste warmtebehandeling ook zeer effectief zijn. Na afschrikken met water bij een temperatuur van ongeveer 1000 graden verandert de microstructuur van gietstukken van staal met een hoog mangaangehalte in een enkel austeniet of austeniet met een kleine hoeveelheid carbiden, waardoor de taaiheid van het gietstuk wordt verbeterd.
Bewerking van gietstukken van hoog- mangaanstaal
Door verharding van het werk is mechanische verwerking van gietstukken van staal met een hoog-mangaangehalte moeten zoveel mogelijk worden vermeden. Gaten en sleuven in het gietstuk moeten zoveel mogelijk worden ingegoten. Het bewerken van staal met een hoog-mangaangehalte is echter niet geheel onmogelijk. Voor bewerkingen die in één enkele doorgang kunnen worden uitgevoerd, kan gereedschapsdressing worden uitgevoerd. Voor onvermijdelijke bewerkingen moet de bewerkingstoeslag worden verhoogd tijdens het ontwerp van het gietproces om ervoor te zorgen dat de voedingssnelheid de door het werk -geharde laag vermijdt.
Toepassingen van hoog mangaanstaal
Vanwege de bovengenoemde eigenschappen worden voornamelijk gietstukken van hoog mangaanstaal gebruikt mechanische uitrusting dat bestand moet zijn tegen zware werkomstandigheden zoals schokken, extrusie en materiaalslijtage. Voorbeelden hiervan zijn onder meer: bodemplaatplaten van motoren, kogellagers, bakken van bulldozers en graafmachines, spoorwegrails, bruggen, kogelmolenvoeringen, hamers van hamerbrekers, kaakplaten van kaakbrekers, kaakwanden van kegelbrekers, tanden en wanden van graafmachinebakjes, wissels voor spoorwegen, tractoren, kogelvrije stalen platen, veilige stalen platen en tankbaanplaten -allemaal impact- en slijtvast- gietstukken.
Typische gietstukken van hoge mangaanlegeringen
| Equivalente kwaliteiten koolstofgietstaal en gelegeerd gietstaal | |||||||||
| Nee. | China | VS | Duitsland | Rusland | Frankrijk | Groot-Brittannië | Japan | ||
| (NL) | ASTM | UNS | DIN | W-Nr. | (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 | 35CTЛ | - | - | 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-×120Mn13 | 1.3802 | T13Л | - | BW10 | - |
| 18 | ZGMn13-2 | B-3 | J91139 | G-×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 minuten | - | - | 14Mn4 | - | 15Г | XC12 | 080A17 | SB46 |
| 25 | 20 minuten | - | - | - | - | 20Г | XC18 | 080A20 | - |
| 26 | 30 minuten | - | - | - | - | 30Г | XC32 | 080A32 | S30C |
| 27 | 40 minuten | - | - | 40Mn4 | - | 40Г | 40M5 | 080A40 | S40C |
| 28 | 45 minuten | - | - | - | - | 45Г | 080A47 | S45C | |
| 29 | 50 minuten | - | - | - | - | 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 | 45MnB | - | - | - | - | - | - | - | |
| 44 | 15Cr | - | - | 15Cr3 | - | 15X | 12C3 | 523M15 | SCr415(H) |
| 45 | 20Cr | - | - | 20Cr4 | - | 20X | 18C3 | 527A19 | SCr420H |
| 46 | 30Cr | - | - | 28Cr4 | - | 30X | 530A30 | SCr430 | |
| 47 | 35Cr | - | - | 34Cr4 | - | 35X | 32C4 | 530A36 | SCr430(H) |
| 48 | 40Cr | - | - | 41Cr4 | - | 40X | 42C4 | 520M40 | SCr440 |
| 49 | 45Cr | - | - | - | 45X | 45C4 | 534A99 | SCr445 | |
| 50 | 38CrSi | - | - | - | 38XC | - | - | ||
| 51 | 12CrMo | - | - | 13CrMo44 | - | 12XM | 12CD4 | 620C | - |
| 52 | 15CrMo | - | - | 16CrMo44 | - | 15XM | 12CD4 | 1653 | STC42 |
| 53 | - | - | - | - | - | - | - | STT42 | |
| 54 | - | - | - | - | - | - | - | STB42 | |
| 55 | 20CrMo | - | - | 20CrMo44 | - | 20XM | 18CD4 | CDS12 | SCT42 |
| 56 | - | - | - | - | - | - | CDS110 | STT42 | |
| 57 | - | - | - | - | - | - | - | STB42 | |
| 58 | 25CrMo | - | - | 25CrMo4 | - | - | 25CD4 | En20A | |
| 59 | 30CrMo | - | - | - | 30XM | 30CD4 | 1717COS110 | SCM420 | |
| 60 | 42CrMo | - | - | 42CrMo4 | - | 42CD4 | 708A42 | - | |
| 61 | - | - | - | - | 708M40 | - | |||
| 62 | 35CrMo | - | - | 34CrMo4 | - | 35XM | 35CD4 | 708A37 | SCM3 |
| 63 | 12CrMoV | - | - | - | 12XMΦ | - | - | - | |
| 64 | 12Cr1MoV | - | - | 13CrMoV42 | - | 12X1MΦ | - | - | - |
| 65 | 25Cr2Mo1VA | - | - | - | 25X2M1ΦA | - | - | - | |
| 66 | 20CrV | - | - | 22CrV4 | - | 20XΦ | - | - | - |
| 67 | 40CrV | - | - | 42CrV6 | - | 40XΦA | - | - | - |
| 68 | 50CrVA | - | - | 50CrV4 | - | 50XΦA | 50CV4 | 735A30 | SUP10 |
| 69 | 15CrMn | - | - | - | 15XГ,18XГ | - | - | - | |
| 70 | 20CrMn | - | - | - | 20XГCA | - | 527A60 | SUP9 | |
| 71 | 30CrMnSiA | - | - | - | 30XГCA | - | - | - | |
| 72 | 40CrNi | - | - | 40NiCr6 | - | 40XH | - | 640M40 | SNC236 |
| 73 | 20CrNi3A | - | - | 20NiCr14 | - | 20XH3A | 20NC11 | - | - |
| 74 | 30CrNi3A | - | - | 28NiCr10 | - | 30XH3A | - | 653M31 | SNC631H |
| 75 | - | - | - | - | - | - | - | SNC631 | |
| 76 | 20MnMoB | - | - | - | - | - | - | - | |
| 77 | 38CrMoAlA | - | - | 41CrAlMo07 | - | 38XMIOA | 40CAD6.12 | 905M39 | SACM645 |
| 78 | 40CrNiMoA | - | - | 40NiCrMo22 | - | 40XHMA | - | 871M40 | SNCM439 |
| 79 | 60 | - | - | C60 | - | 60 | XC55 | 080A62 | S58C |
| 80 | 85 | - | - | - | 85 | - | 080A86 | SUP3 | |
| 81 | - | - | - | - | - | - | - | - | |
| 82 | 65Mn | - | - | - | 65Г | - | - | - | |
| 83 | 55Si2Mn | - | - | 55Si7 | - | 55C2Г | 55S6 | 250A53 | SUP6 |
| 84 | 60Si2MnA | - | - | 65Si7 | - | 60C2ГA | 61S7 | 250A61 | SUP7 |
| 85 | - | - | - | - | - | - | - | - | |
| 86 | 50CrVA | - | - | 50CrV4 | - | 50XΦA | 50CV4 | 735A50 | SUP10 |
| 87 | GCr9 | - | - | 105Cr4 | - | ШX9 | 100C5 | - | SUJ1 |
| 88 | - | - | - | - | - | - | - | - | |
| 89 | GCr9SiMn | - | - | - | - | - | - | SUJ3 | |
| 90 | GCr15 | - | - | 100Cr6 | - | ШX15 | 100C6 | 534A99 | SUJ2 |
| 91 | - | - | - | - | - | - | - | - | |
| 92 | GCr15SiMn | - | - | 100CrMn6 | - | ШX15CГ | - | - | - |
| 93 | Y12 | - | - | - | - | A12 | - | - | SOM12 |
| 94 | Y15 | - | - | 10S20 | - | - | - | 220M07 | SOM22 |
| 95 | Y20 | - | - | 22S20 | - | A20 | 20F2 | - | SOM32 |
| 96 | Y30 | - | - | 35S20 | - | A30 | - | - | SOM42 |
| 97 | J40Mn | - | - | 40S20 | - | A40Г | 45MF2 | 225M36 | - |
| 98 | ZGMn13 | - | - | X120Mn12 | - | 116Г13Ю | Z120M12 | - | SCMnH11 |
