فولاذ عالي المنغنيزلديه قوة وصلابة منخفضة الإنتاجية، ولكن اللدونة والمتانة عالية، ولديه قدرة عالية على تصلب العمل. لذلك، عندما يتشوه تحت تأثير شديد وضغط قوي، يخضع الأوستينيت لعملية تصلب. علاوة على ذلك، فإن سطح الجزء، المصحوب بالتحول المارتنسيتي، يخضع لتصلب كبير يصل إلى HRC52-56. ولذلك، فإن الفولاذ عالي المنغنيز لديه مقاومة تآكل عالية.
1، العلاقة بين مقاومة التآكل وصلابة الفولاذ عالي المنغنيز
محتوى المنغنيزارتفاع المنغنيز الصلبيتراوح بشكل عام بين 11 بالمائة و14 بالمائة، لذا فإن مقاومته للتآكل ممتازة جدًا. بعد المعالجة، جزء من عناصر المنغنيز في الفولاذ عالي المنغنيز سوف يذوب في المصفوفة الحديدية، مما يشكل بنية مزدوجة موحدة وبنية مارتنزيت صلبة. هذه الهياكل لديها مقاومة قوية للتآكل، مما يعكس مقاومة التآكل للفولاذ عالي المنغنيز.
وفي الوقت نفسه، يتمتع الفولاذ عالي المنغنيز أيضًا بصلابة جيدة. وذلك لأن محتوى الفريت في الفولاذ عالي المنغنيز مرتفع، والفريت عبارة عن هيكل ذو صلابة جيدة، والذي يمكن أن يمنع بشكل فعال الكسر الهش للفولاذ عالي المنغنيز، مما يعكس صلابة الفولاذ عالي المنغنيز.
2، أسباب مزايا الفولاذ عالي المنغنيز
1. الفولاذ ذو المنغنيز العالي لديه مقاومة تآكل ممتازة. نظرًا للكمية الكبيرة من عنصر المنغنيز في الفولاذ عالي المنغنيز، يمكن لهذه العناصر تقوية شبكة الفولاذ وتحمل التآكل والاحتكاك بشكل فعال أثناء عملية التآكل، مما يؤدي إلى مقاومة تآكل ممتازة للفولاذ عالي المنغنيز.
2. الفولاذ المنغنيز العالي لديه صلابة جيدة. يحتوي الفولاذ ذو المنغنيز العالي على نسبة عالية من الفريت، وبالتالي فهو يتمتع بصلابة جيدة. هذا النوع من التنظيم يمكن أن يحرر الضغط الواقع على الفولاذ إلى الخارج، وبالتالي مقاومة كسر وتفتيت الفولاذ، مما يجعل الفولاذ عالي المنغنيز يتمتع بأداء صلابة متميز.
3. الفولاذ ذو المنغنيز العالي سهل المعالجة. يتمتع الفولاذ المنغنيز العالي بصلابة عالية وصلابة جيدة، مما يجعل من السهل معالجة وتشوه البلاستيك، مما يجعل من السهل تنفيذ عمليات الحدادة واللحام وعمليات المعالجة الأخرى في الإنتاج.
4. الفولاذ ذو المنغنيز العالي لديه مقاومة جيدة للتآكل. المنغنيز له تأثير تعزيز جيد على مقاومة التآكل للصلب، وبالتالي فإن الفولاذ عالي المنغنيز يتمتع بمقاومة ممتازة للتآكل.
باختصار، يتم تحديد مزايا الفولاذ عالي المنغنيز في مقاومة التآكل والمتانة من خلال بنيته الدقيقة وتركيبه الكيميائي. إن وجود عنصر المنغنيز العالي وهيكل الفريت في الفولاذ عالي المنغنيز يمكن أن يوفر خصائص أداء مختلفة للصلب، مما يجعله مادة عالية الجودة تستخدم على نطاق واسع في الإنتاج الصناعي.
الخواص الميكانيكية للصلب المنغنيز
1. تأثير الكربيدات على خواص الفولاذ ذو نسبة المنغنيز العالية
تقليل صلابة التأثير وقوة الشد
2. تأثير الشوائب غير المعدنية على خواص الفولاذ ذو نسبة المنغنيز العالية
أثناء تصلب الفولاذ المنصهر، تترسب كمية كبيرة من أكسيد المنغنيز في شكل شوائب غير معدنية على محيط الفولاذ، مما يقلل من صلابة الفولاذ ويزيد من ميل التكسير الساخن في الصب.
3. اختيار التركيب الكيميائي وتأثيره على خواص الفولاذ عالي المنغنيز
(1) عندما يكون محتوى الكربون ومحتوى المنغنيز في الفولاذ منخفضًا جدًا، فإنه لا يكفي لإنتاج تأثير تصلب فعال للعمل؛ عندما يكون محتوى الكربون مرتفعًا جدًا، ستظهر كمية كبيرة من الكربيدات، وخاصة الكربيدات الخشنة، في حالة الصب. لذلك، من أجل تجنب ترسيب الكربيدات، من الضروري التحكم في محتوى الكربون بحيث لا يكون مرتفعًا جدًا.
من أجل ضمان أداء الفولاذ عالي المنغنيز، من الضروري أن يكون لديك محتوى كاف من المنغنيز. عندما يكون محتوى المنغنيز منخفضًا جدًا، لا يمكن تشكيل بنية أوستينيت واحدة؛ كما أن المحتوى الزائد من المنغنيز ليس ضروريًا أيضًا. في الإنتاج، يُنص بشكل عام على أنه يجب التحكم في WMn بين 11.0 بالمائة و14.0 بالمائة، ويجب التحكم في WC بين 0.9 بالمائة و1.3 بالمائة. تجدر الإشارة إلى أنه يجب أن يكون هناك مزيج مناسب بين محتوى المنغنيز ومحتوى الكربون، أي أنه يجب أن تكون هناك نسبة كربون مناسبة من المنغنيز، ويتم التحكم فيها بشكل عام عند Mn/C=10.
(2) محتوى مواصفات Wsi في الفولاذ عالي المنغنيز مع محتوى السيليكون هو 0.3 بالمائة إلى 0.8 بالمائة. سوف يقلل السيليكون من قابلية ذوبان الكربون في الأوستينيت، ويعزز ترسيب الكربيد، ويقلل من مقاومة التآكل وصلابة الفولاذ. ولذلك، ينبغي التحكم في محتوى السيليكون عند الحد الأدنى للمواصفات.
(3) محتوى مواصفات الفولاذ عالي المنغنيز مع محتوى الفوسفور هو Wp أقل من أو يساوي 0.7 بالمائة. عند صهر الفولاذ عالي المنغنيز، نظرًا لمحتوى الفوسفور العالي في حديد المنغنيز، يكون محتوى الفوسفور في الفولاذ مرتفعًا نسبيًا بشكل عام. نظرًا لأن الفوسفور يمكن أن يقلل من صلابة الفولاذ ويجعل المسبوكات عرضة للتشقق، فيجب تقليل محتوى الفوسفور في الفولاذ قدر الإمكان.
(4) متطلبات المواصفات للصلب عالي المنجنيز مع محتوى الكبريت هي Ws أقل من أو يساوي 0.05 بالمائة. بسبب محتواه العالي من المنغنيز، فإن معظم الكبريت والمنغنيز الموجود في الفولاذ يتحد لتكوين كبريتيد المنغنيز (MnS) أثناء عملية الصهر، والذي يدخل في الخبث. ولذلك، فإن محتوى الكبريت في الفولاذ غالبا ما يكون منخفضا (عموما لا يتجاوز 0.03 في المائة)، وبالتالي فإن التأثير الضار للكبريت في الفولاذ عالي المنغنيز أعلى من تأثير الفوسفور.
اتجاهات التنمية
(1) من بين الطرق المختلفة المستخدمة حاليًا لتحسين البنية المجهرية وخصائص الفولاذ عالي المنغنيز، تتميز طريقة المعالجة الحرارية لتعزيز الترسيب بخصائص العملية البسيطة والاستقرار والتكلفة المنخفضة وتوفير الطاقة، ولها فوائد اقتصادية واضحة.
(2) الحصول على كمية معينة وحجم معين من البنية المجهرية ذات النقطة الصلبة للكربيد المشتت في الفولاذ عالي المنغنيز من خلال المعالجة الحرارية يمكن أن يحسن قدرة تصلب العمل وبالتالي تحسين مقاومة التآكل.
(3) مع تعميق البحث حول آلية تقوية الترسيب، سيصبح تعزيز مقاومة التآكل للمصفوفة بنقاط صلبة من الكربيد هو اتجاه التطوير الرئيسي لتحسين مقاومة التآكل للفولاذ عالي المنغنيز.
