Qingdao Rinborn Maschinen Co., Ltd.
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Hoch-Manganstahl, auch Manganlegierungsstahl genannt, bezieht sich auf legierten Stahl mit einem Mangangehalt von 10 % oder mehr. Nach entsprechender Wärmebehandlung, Hoch-Manganstahl wird zu einem hoch-festen, verschleißfesten-Material.
Eigenschaften von hoch-Manganstahl
Das wichtigste Merkmal von Hoch-manganstahl besteht darin, dass die Oberflächenschicht unter starken Schlag- und Extrusionsbedingungen schnell kaltverfestigt wird, wodurch die gute Zähigkeit und Plastizität des austenitischen Materials im Kern erhalten bleibt, während die gehärtete Schicht eine ausgezeichnete Verschleißfestigkeit aufweist. Allerdings zeigt die Verschleißfestigkeit von Hochmanganstahl seine Überlegenheit nur unter Bedingungen, die für die Kaltverfestigung ausreichend sind; Unter anderen Bedingungen ist es ziemlich schlecht.
Die Zugabe von 2,5-3,5 % Mangan zu Stahl führt zu Stahl mit niedrigem-Mangangehalt, der sehr spröde ist. Die Zugabe von mehr als 13 % Mangan zur Herstellung von Stahl mit hohem-Mangangehalt macht ihn jedoch sowohl hart als auch zäh. Darüber hinaus ist Hochmanganstahl nicht magnetisch und wird nicht von Magneten angezogen.
Typischer verschleißfester Mn17-Stahl mit hohem-Mangangehalt basiert auf Mn13-Stahl mit erhöhtem Mangangehalt. Dies verbessert die Austenitstabilität, verhindert die Ausfällung von Karbiden und erhöht somit die Festigkeit, Plastizität, Kaltverfestigungsfähigkeit und Verschleißfestigkeit des Stahls.
Prozesse zur Metallumformung von Stahl mit hohem-Mangangehalt
Meistens werden Gussteile aus hoch-Manganstahl verwendet Sandguss, eine Technologie, die aufgrund ihrer Reife und hohen Produktionseffizienz weit verbreitet ist. Allerdings kommen auch spezielle Gussverfahren zum Einsatz. Unter Spezialguss versteht man Gussverfahren, die sich hinsichtlich der Formmaterialien, der Formenherstellungsmethoden, der Füllmethoden für geschmolzenes Metall und der Erstarrungsbedingungen in der Form erheblich vom Sandguss unterscheiden. Zum Spezialcasting gehören: Feinguss, Metallformguss, Druckguss, Niederdruckguss, Umkehrdruckguss, Quetschguss, Schleuderguss, Schaumverlustguss, Gipsformguss, keramischer Präzisionsguss, Strangguss, Vakuumguss, feinkörniger Guss und elektromagnetischer Guss.
Aufgrund der großen Erstarrungsschrumpfung und der schlechten Wärmeableitung von Stahl mit hohem -Mangangehalt wird die Schrumpfungsrate des Gussteils bei der Prozessauslegung typischerweise auf 2,5–2,7 % festgelegt, wobei die Obergrenze für größere Gussteile gilt. Eine gute Kollabierbarkeit zwischen Formsand und Kern ist unerlässlich.
Hoch-Manganstahl ist ein typischer verschleißfester Stahl. Seine Mikrostruktur im Gusszustand ist Austenit mit Karbiden. Austenitischer Manganstahl ist das Hauptmaterial für den Guss von verschleißfesten und verschleißfesten Stählen. Aber auch niedriglegierte Stähle können unter bestimmten Bedingungen und bei entsprechender Wärmebehandlung sehr effektiv sein. Nach dem Abschrecken mit Wasser bei etwa 1000 Grad wandelt sich die Mikrostruktur von Gussstücken aus Hochmanganstahl in einen einzigen Austenit oder Austenit mit einer geringen Menge an Karbiden um, wodurch die Zähigkeit des Gussstücks verbessert wird.
Bearbeitung von Gussteilen aus hoch-Manganstahl
Aufgrund der Kaltverfestigung mechanische Bearbeitung Verwendung von Gussteilen aus hochmanganhaltigem Stahl sollte so weit wie möglich vermieden werden. Löcher und Schlitze im Guss sollten so weit wie möglich eingegossen werden. Allerdings ist die Bearbeitung von Stahl mit hohem-Mangangehalt nicht völlig unmöglich. Für Bearbeitungsvorgänge, die in einem einzigen Durchgang durchgeführt werden können, kann das Werkzeugabrichten durchgeführt werden. Bei unvermeidbarer Bearbeitung sollte die Bearbeitungszugabe bei der Gestaltung des Gussprozesses erhöht werden, um sicherzustellen, dass die Vorschubgeschwindigkeit die kaltverfestigte Schicht vermeidet.
Anwendungen von Stahl mit hohem Mangangehalt
Aufgrund der oben genannten Eigenschaften werden hauptsächlich Gussteile aus hochmanganhaltigem Stahl verwendet mechanische Ausrüstung das rauen Arbeitsbedingungen wie Stößen, Extrusion und Materialabrieb standhalten muss. Beispiele hierfür sind: Motorunterbodenplatten, Kugellager, Planierraupen- und Baggerschaufeln, Eisenbahnschienen, Brücken, Kugelmühlenauskleidungen, Hammerbrecherhämmer, Backenplatten von Backenbrechern, Backenwände von Kegelbrechern, Zähne und Wände von Baggerschaufeln, Eisenbahnweichen, Traktoren, kugelsichere Stahlplatten, sichere Stahlplatten und Panzerkettenplatten-alle schlag-- und verschleißfesten-Gussteile.
Typische Gussteile aus einer Legierung mit hohem Mangangehalt
| Äquivalente Sorten von Kohlenstoffgussstahl und legiertem Gussstahl | |||||||||
| NEIN. | China | USA | Deutschland | Russland | Frankreich | Vereinigtes Königreich | Japan | ||
| (GB) | ASTM | UNS | LÄRM | 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 Mio | - | - | 14Mn4 | - | 15Г | XC12 | 080A17 | SB46 |
| 25 | 20 Mio | - | - | - | - | 20Г | XC18 | 080A20 | - |
| 26 | 30 Mio | - | - | - | - | 30Г | XC32 | 080A32 | S30C |
| 27 | 40 Mio | - | - | 40Mn4 | - | 40Г | 40M5 | 080A40 | S40C |
| 28 | 45 Mio | - | - | - | - | 45Г | 080A47 | S45C | |
| 29 | 50 Mio | - | - | - | - | 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 | 65 Mio | - | - | - | 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 | - | - | SUMME12 |
| 94 | Y15 | - | - | 10S20 | - | - | - | 220M07 | SUMME22 |
| 95 | Y20 | - | - | 22S20 | - | A20 | 20F2 | - | SUMME32 |
| 96 | Y30 | - | - | 35S20 | - | A30 | - | - | SUMME42 |
| 97 | Y40Mn | - | - | 40S20 | - | A40Г | 45MF2 | 225M36 | - |
| 98 | ZGMn13 | - | - | X120Mn12 | - | 116Г13Ю | Z120M12 | - | SCMnH11 |
