Feromanganas yra pagrindinis geležies ir mangano lydinys, o jo poveikis gaminio veikimui yra netiesioginis, bet lemiamas. Geležis suteikia lydymosi pagrindą ir atskiedžia manganą iki praktiškos legiravimo koncentracijos, o manganas atlieka metalurginį darbą: deoksiduoja vonią, kontroliuoja sierą, o tirpale likusi dalis sustiprina plieną ir padidina jo kietumą. Todėl gatavas komponentas paveldi bet kokį mangano, anglies ir likutinių priemaišų balansą, susidariusį kaušelyje.
Ši priežasties ir pasekmės grandinė yra svarbi kiekvienam, rašančiam pirkimo specifikaciją. Feromanganas nėra konstrukcinė medžiaga, kuri yra apdirbama dalimis; tai krosnies priedas, o jo chemija lemia, kaip plienas elgiasi valcavimo, terminio apdorojimo ir aptarnavimo metu. Sprendžiant apie lydinį vien tik pagal mangano kiekį, neatsižvelgiama į tai, kas lemia produkto veikimą.
Ką feromanganas iš tikrųjų keičia plieno karštyje
Svarbūs trys efektai ir jie veikia vienu metu.
Deoksidacija: manganas sumažina deguonies potencialą vonioje ir veikia kartu su siliciu ir aliuminiu, kad sumažintų ištirpusį deguonį prieš liejimą.
Sieros kontrolė: manganas jungiasi su siera, kad susidarytų mangano sulfidas, neleidžiantis susidaryti mažai{0}}lydančioms geležies sulfido plėvelėms, kurios valcavimo metu sukelia karštą plyšimą. Mangano ir sieros santykis maždaug 20:1 arba didesnis yra įprastas darbo tikslas.
Legiravimas: tirpale likęs manganas padidina gatavo produkto atsparumą tempimui, kietėjimą ir darbinį -kietėjimo pajėgumą, taip pat daro įtaką plieno transformacijos elgsenai aušinimo metu.
Kadangi visi trys poveikiai priklauso nuo pridėto lydinio kiekio ir klasės, pasirinkimas tarp didelio anglies, vidutinio anglies ir mažai anglies turinčio feromangano iš tikrųjų yra pasirinkimas, kiek anglies ir kiek likutinio fosforo ir sieros produktas gali toleruoti.
Mangano kiekis ir kietumas, stiprumas ir nusidėvėjimas
Toliau pateiktoje lentelėje apibendrinama, kaip mangano kiekis gatavame pliene paverčia gaminio elgseną. Juostos yra tipiški komerciniai diapazonai, o ne fiksuotos ribos, o galutinės savybės visada priklauso nuo visos sudėties ir terminio apdorojimo ciklo.
| Manganas gatavame pliene | Tipiška klasės šeima | Poveikis gaminio veikimui |
|---|---|---|
| 0.30-0.80% | Konstrukciniai ir švelnaus plieno gaminiai | Stiprinimas kietu tirpalu, vidutinis kietumas, geras plastiškumas ir suvirinamumas |
| 0.80-1.50% | Grūdintos ir grūdintos, spyruoklinės ir kalimo rūšys | Gilesnis kietėjimo atsakas, didesnis atsparumas nuovargiui ir atsparumas dilimui po terminio apdorojimo |
| 1.50-3.00% | Išplėstiniai didelio{0}}stiprumo lakštų laipsniai | Didelis stiprumas kartu su išlaikomu formavimu ir kontroliuojamu grūdinimu |
| 11-14% | Austenitinio mangano plieno liejiniai | Darbinis grūdinimas smūgiuojant, didelis kietumas ir atsparumas dilimui eksploatuojant |
Iš šios lentelės pateikiami du įspėjimai. Pirma, kietumas yra termiškai apdorojant susidariusios mikrostruktūros, o ne sertifikate išspausdintos mangano figūros, savybė, todėl didesnis mangano kiekis kartu su netinkamu gesinimo ar grūdinimo ciklu vis tiek gali pagaminti minkštą produktą. Antra, per didelis mangano kiekis stabilizuoja austenitą; išlikęs austenitas baigtoje dalyje sukelia matmenų poslinkį veikiant apkrovai ir gali sumažinti tikslumo komponentų magnetinį stabilumą.
Tvirtumas, kietumas ir karštas lankstumas
Manganas sumažina kritinį plieno aušinimo greitį, o tai reiškia, kad tam tikrą sekciją galima grūdinti giliau, nenaudojant agresyvaus grūdinimo. Tai labiausiai vertinama grūdinto ir grūdinto strypo, spyruoklinės vielos ir kalimo medžiagos savybė, kur vienodas per{1}}pjūvio kietumas sumažina minkštų šerdžių riziką ir pagerina nuovargį.
Tvirtumas elgiasi skirtingai. Mangano sulfidas išlieka plastiškas riedėjimo temperatūroje, todėl inkliuzai pailgėja į stygas ir sukuria kryptingumą gatavame produkte. Rezultatas yra plienas, kuris gerai veikia išilgine kryptimi ir pastebimai blogiau skersine kryptimi, su juostinėmis mikrostruktūromis ir mažesne smūgio energija per visą storį. Gamintojai tai valdo taikydami feromangano, kalcio ar retųjų žemių apdorojimo sieros ribas, kad būtų galima kontroliuoti įtraukimo formą, ir proceso būdus, kad būtų išvengta pernelyg didelio kritinio temperatūros diapazono sumažėjimo. Todėl pirkėjas, kuris nurodo kritinio kalimo kietumą, turėtų nurodyti sieros ir įtraukimo reikalavimus lydiniui ir plienui.
Karštas lankstumas taip pat priklauso nuo mangano ir sieros santykio. Kai sieros yra daug, palyginti su manganu, geležies sulfidas gali susidaryti grūdelių ribose ir sukelti įtrūkimus nepertraukiamo liejimo arba karštojo valcavimo metu. Tai yra viena iš praktinių priežasčių, kodėl mažai sieros turintis feromanganas yra pranašesnis už sudėtingus darbus.
Bendrų pretenzijų dėl veiklos rezultatų taisymas
Tiekėjų literatūroje sklando keli teiginiai, kuriuos reikia kvalifikuoti, nes kartojant juos pateikiamos neteisingos specifikacijos.
Elektros laidumas: feromanganas nepasirenkamas tam, kad plienas būtų laidesnis. Manganas padidina plieno elektrinę varžą. Kai manganas yra svarbus elektrotechniniame pliene, jis yra arba kaip kontroliuojamas priedas, kuris padidina varžą, kad sumažintų sūkurinių srovių nuostolius, arba kaip mangano sulfido formuotojas, naudojamas grūdų augimui slopinti -orientuotose grūdų rūšyse.
Atsparumas korozijai: manganas pats savaime nepadidina atsparumo korozijai. Mangano sulfido inkliuzai yra klasikinės duobių atsiradimo vietos, o austenitinės nerūdijančios medžiagos, kurios dalį nikelio pakeičia manganu, paprastai yra mažiau atsparios korozijai nei įprastos chromo{1}}klasės.
Oksidacija aukštoje temperatūroje: mangano oksidai ir mangano -chromo špineliai yra mažiau apsaugoti nei chromo-turtingos nuosėdos, todėl karščiui-atsparus plienas paprastai išlaiko manganą griežtai, o ne deda dėl oksidacijos.
Pagrįsta santrauka yra ta, kad manganas perka stiprumą, kietumą ir sieros kontrolę, o kietumas, korozija ir oksidacijos savybės yra valdomos naudojant sieros kiekį, apdorojimą inkliuzais ir chromo arba aliuminio balansą.
Kokybės veiksniai, kuriuos pirkėjai turėtų patikrinti
Mangano kiekis partijoje, naudojant nurodytą analizės metodą, nes pagal išsiųstą skaičių apskaičiuojamas išgaunamas kiekis plieno gamykloje.
Anglies kiekis, nes jis nustato viršutinę ribą, kiek lydinio galima pridėti prie mažai anglies dioksido į aplinką turinčių arba tarpinio{0}}nemokamų medžiagų.
Fosforo ir sieros ribos, kurios yra priemaišos, kurios dažniausiai sukelia produkto atmetimą sudėtingomis sąlygomis.
Silicio kiekis, kuris keičia silicio šilumos balansą ir daro įtaką deoksidacijos praktikai.
Vienetų dydžio diapazonas ir bauda, suderinta su priėmimo krosnies įkrovimo sistema.
Drėgmės kiekis, nes šlapias lydinys patenka į vandenilį ir padidina poringumo bei uždelsto įtrūkimo riziką.
Sertifikavimas pagal sutartą klasę taikomoje specifikacijoje, pvz., ISO 5446, ASTM A99/A99M arba GB/T 3795.
Dažnai užduodami klausimai
K: Ar didesnis mangano kiekis visada reiškia kietesnį produktą?
Ne. Manganas padidina kietumą, o tai reiškia, kad kietumą galima pasiekti giliau ir patikimiau, tačiau pristatomas kietumas vis tiek priklauso nuo anglies kiekio ir gamintojo naudojamo terminio apdorojimo ciklo.
K: Kodėl skersinis kietumas sumažėja, kai pridedama mangano?
Kadangi mangano sulfido inkliuzai riedėjimo metu deformuojasi ir suformuoja stygas, suderintas su riedėjimo kryptimi. Kietumas, išmatuotas per visą storį, sumažėja net tada, kai išilginės vertės atrodo priimtinos.
K: Ar vidutinio anglies feromanganas yra geresnis už daug anglies turintį feromanganą?
Tai geriau tik tada, kai anglies surinkimas yra ribojantis veiksnys. Vidutinės anglies klasės mangano vienetas kainuoja daugiau, todėl pasirinkimas turėtų būti pagrįstas gaminamo plieno anglies ribomis.
K: Ar feromanganas gali pagerinti komponento elektrinį laidumą?
Ne. Mangano priedai padidina plieno varžą. Feromanganas yra plieno gamybos priedas, skirtas chemijos kontrolei, o ne laidumo medžiaga.
Klausimas: kokio mangano ir sieros santykio reikėtų prašyti?
Maždaug 20:1 arba didesnis santykis yra įprastas plieno, kuris turi išgyventi liejant ir karštąjį valcavimą be įtrūkimų, darbo tikslas. Kritiniai kaltiniai gali pateisinti griežtesnę sieros ribą pačiame lydinyje.
Kl .: Kaip tikrinamas mangano kiekis pristatytame lydinyje?
Atliekant partijos analizę, naudojant pripažintą metodą, pvz., titravimą arba instrumentinius metodus, nurodyta siuntą lydinčiame sertifikate. Pirkėjai turėtų palyginti sertifikatą su pirkimo specifikacijoje nurodytomis klasės ribomis, prieš įkraunant medžiagą.
