Runsas-mangaaniteräs, joka tunnetaan myös nimellä mangaaniseosteräs, viittaa seosteräkseen, jonka mangaanipitoisuus on vähintään 10 %. Sopivan jälkeen lämpökäsittely, runsas-mangaaniteräs muuttuu -lujaksi, kulutusta kestäväksi-materiaaliksi.
Korkean{0}}mangaaniteräksen ominaisuudet
Runsas-mangaanipitoisen teräksen tärkein ominaisuus on, että voimakkaissa isku- ja suulakepuristusolosuhteissa pintakerros kovettuu nopeasti, jolloin se säilyttää ytimen austeniittisen materiaalin hyvän sitkeyden ja plastisuuden, kun taas karkaistulla kerroksella on erinomainen kulutuskestävyys. Korkean-mangaaniteräksen kulutuskestävyys osoittaa kuitenkin sen paremmuuden vain olosuhteissa, jotka riittävät työkarkaisuun. muissa olosuhteissa se on melko huono.
Kun teräkseen lisätään 2,5-3,5 % mangaania, saadaan vähä-mangaanipitoista terästä, joka on erittäin hauras. Yli 13 % mangaanin lisääminen korkean-mangaanipitoisen teräksen luomiseksi tekee siitä kuitenkin sekä kovan että sitkeän. Lisäksi runsas-mangaanipitoinen teräs on ei-magneettinen, eivätkä magneetit vedä sitä puoleensa.
Tyypillinen Mn17-kulumista-kestävä korkea-mangaaniteräs perustuu Mn13-teräkseen, jonka mangaanipitoisuus on suurempi. Tämä parantaa austeniitin vakautta, estää karbidin saostumista ja parantaa siten teräksen lujuutta, plastisuutta, työstökarkaisukykyä ja kulutuskestävyyttä.
Runsaasti{0}}mangaania sisältävät teräksen metallinmuovausprosessit
Suuri{0}}mangaanipitoiset teräsvalut käyttävät enimmäkseen hiekkavalu, teknologia, joka on laajalti käytössä sen kypsyyden ja korkean tuotantotehokkuuden vuoksi. Kuitenkin käytetään myös erityisiä valumenetelmiä. Erikoisvalu tarkoittaa valumenetelmiä, jotka eroavat merkittävästi hiekkavalusta muottimateriaalien, muotinvalmistusmenetelmien, sulan metallin täyttömenetelmien ja muotin jähmettymisolosuhteiden suhteen. Erikoisvalu sisältää: sijoitusvalu, metallimuottivalu, painevalu, matala-painevalu, käänteispainevalu, puristusvalu, keskipakovalu, vaahtomuovivalu, kipsimuottivalu, keraaminen tarkkuusvalu, jatkuvavalu, tyhjiövalu, hieno-sähkövalu, magneettivalu.
Korkean -mangaaniteräksen suuren kiinteytyskutistumisen ja huonon lämmönhajoamisen vuoksi valun kutistumisnopeus on tyypillisesti asetettu 2,5–2,7 %:iin prosessisuunnittelussa, ja ylärajaa sovelletaan suurempiin valukappaleisiin. Hyvä puristushiekan ja ytimen välinen kokoonpuristuvuus on välttämätöntä.
Runsaasti-mangaanipitoinen teräs on tyypillistä kulutusta-kestävää terästä. Sen as-valettu mikrorakenne on austeniittia ja karbideja. Austeniittinen mangaaniteräs on ensisijainen materiaali kulumista-kestäviä ja kulutusta-kestäviä teräksiä valaessa. Vähä-seosteiset teräkset voivat kuitenkin tietyissä olosuhteissa ja asianmukaisella lämpökäsittelyllä olla erittäin tehokkaita. Noin 1000 asteen vesisammutuksen jälkeen korkean{11}}mangaaniteräsvalujen mikrorakenne muuttuu yhdeksi austeniitiksi tai austeniitiksi pienellä määrällä karbideja, mikä parantaa valukappaleen sitkeyttä.
Korkean{0}}mangaaniteräsvalujen koneistus
Työn kovettumisesta johtuen, mekaaninen käsittely korkea{0}}mangaaniteräsvaluja tulee välttää niin paljon kuin mahdollista. Valussa olevat reiät ja raot tulee valaa niin paljon kuin mahdollista. Korkean-mangaanipitoisen teräksen työstäminen ei kuitenkaan ole täysin mahdotonta. Työstöoperaatioissa, jotka voidaan suorittaa yhdellä ajolla, voidaan suorittaa työkalujen viimeistely. Välttämätöntä työstöä varten työstövaraa tulee lisätä valuprosessin suunnittelun aikana, jotta syöttönopeus välttää työstettävän-karkaistun kerroksen.
Korkeamangaanipitoisen teräksen sovellukset
Edellä mainituista ominaisuuksista johtuen korkeamangaanipitoisia teräsvaluja käytetään pääasiassa mekaaniset laitteet jonka on kestettävä kovia työolosuhteita, kuten iskuja, suulakepuristusta ja materiaalin hankausta. Esimerkkejä: moottorin pohjalevyt, kuulalaakerit, puskutraktorien ja kaivinkoneen kauhat, rautatiekiskot, sillat, kuulamyllyjen vuoraukset, vasaramurskaimen vasarat, leukamurskaimen leukalevyt, kartiomurskaimen leuan seinät, kaivinkoneen kauhan hampaat ja seinät, rautatien vaihteet, traktorit, luodinkestävät teräslevyt{1} iskuja- ja kulutusta kestäviä valukappaleita-.
Tyypillisiä korkean mangaaniseoksen valukappaleita
| Vastaavat hiilivaluteräs- ja seosvaluteräkset | |||||||||
| Ei. | Kiina | USA | Saksa | Venäjä | Ranska | Iso-Britannia | Japani | ||
| (GB) | 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 milj | - | - | 14Mn4 | - | 15Г | XC12 | 080A17 | SB46 |
| 25 | 20 milj | - | - | - | - | 20Г | XC18 | 080A20 | - |
| 26 | 30 milj | - | - | - | - | 30Г | XC32 | 080A32 | S30C |
| 27 | 40 milj | - | - | 40 Mn4 | - | 40Г | 40M5 | 080A40 | S40C |
| 28 | 45 milj | - | - | - | - | 45Г | 080A47 | S45C | |
| 29 | 50 milj | - | - | - | - | 50Г | XC48 | 030A52 | S53C |
| 30 | - | - | - | - | - | - | 080M50 | - | |
| 31 | 20 Mn2 | - | - | 20 Mn5 | - | 20Г2 | - | 150M19 | SMn420 |
| 32 | 30 Mn2 | - | - | 30 Mn5 | - | 30Г2 | 32M5 | 150M28 | SMn433H |
| 33 | 35 Mn2 | - | - | 36Mn5 | - | 35Г2 | 35M5 | 150M36 | SMn438(H) |
| 34 | 40 Mn2 | - | - | - | 40Г2 | 40M5 | - | SMn443 | |
| 35 | 45 Mn2 | - | - | 46Mn7 | - | 45Г2 | - | - | SMn443 |
| 36 | 50 Mn2 | - | - | - | 50Г2 | 55M5 | - | - | |
| 37 | 20MnV | - | - | 20MnV6 | - | - | - | - | - |
| 38 | 35SiMn | - | - | 37MnSi5 | - | 35CГ | - | En46 | - |
| 39 | 42SiMn | - | - | 46MnSi4 | - | 35CГ | - | En46 | - |
| 40 | 40B | - | - | - | - | - | - | - | |
| 41 | 45B | - | - | - | - | - | - | - | |
| 42 | 40 MnB | - | - | - | - | - | - | - | |
| 43 | 45 MnB | - | - | - | - | - | - | - | |
| 44 | 15Cr | - | - | 15Cr3 | - | 15X | 12C3 | 523M15 | SCr415(H) |
| 45 | 20 Kr | - | - | 20Cr4 | - | 20X | 18C3 | 527A19 | SCr420H |
| 46 | 30Cr | - | - | 28Cr4 | - | 30X | 530A30 | 430 SCr | |
| 47 | 35Cr | - | - | 34Cr4 | - | 35X | 32C4 | 530A36 | SCr430(H) |
| 48 | 40Cr | - | - | 41Cr4 | - | 40X | 42C4 | 520M40 | 440 SCr |
| 49 | 45Cr | - | - | - | 45X | 45C4 | 534A99 | SCr 445 | |
| 50 | 38CrSi | - | - | - | 38XC | - | - | ||
| 51 | 12CrMo | - | - | 13CrMo44 | - | 12XM | 12 CD4 | 620C | - |
| 52 | 15CrMo | - | - | 16CrMo44 | - | 15XM | 12 CD4 | 1653 | STC42 |
| 53 | - | - | - | - | - | - | - | STT42 | |
| 54 | - | - | - | - | - | - | - | STB42 | |
| 55 | 20CrMo | - | - | 20CrMo44 | - | 20XM | 18 CD4 | CDS12 | SCT42 |
| 56 | - | - | - | - | - | - | CDS110 | STT42 | |
| 57 | - | - | - | - | - | - | - | STB42 | |
| 58 | 25CrMo | - | - | 25CrMo4 | - | - | 25 CD4 | En20A | |
| 59 | 30CrMo | - | - | - | 30XM | 30 CD4 | 1717COS110 | SCM420 | |
| 60 | 42CrMo | - | - | 42CrMo4 | - | 42 CD4 | 708A42 | - | |
| 61 | - | - | - | - | 708M40 | - | |||
| 62 | 35CrMo | - | - | 34CrMo4 | - | 35XM | 35 CD4 | 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 | 20 CrMn | - | - | - | 20XГCA | - | 527A60 | SUP9 | |
| 71 | 30CrMnSiA | - | - | - | 30XГCA | - | - | - | |
| 72 | 40CrNi | - | - | 40NiCr6 | - | 40XH | - | 640M40 | SNC236 |
| 73 | 20CrNi3A | - | - | 20 NiCr14 | - | 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 | 65 milj | - | - | - | 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 | - | - | SUMMA12 |
| 94 | Y15 | - | - | 10S20 | - | - | - | 220M07 | SUMMA22 |
| 95 | Y20 | - | - | 22S20 | - | A20 | 20F2 | - | SUMMA32 |
| 96 | Y30 | - | - | 35S20 | - | A30 | - | - | SUMMA42 |
| 97 | Y40Mn | - | - | 40S20 | - | A40Г | 45MF2 | 225M36 | - |
| 98 | ZGMn13 | - | - | X120Mn12 | - | 116Г13Ю | Z120M12 | - | SCMnH11 |