Марганцевая сталь что это

Обновлено: 28.03.2024

Бронза, основным легирующим элиментом которой является марганец. Отличается высокими мех. св-вами, коррозионной стойкостью и жаропрочностью . Марганец при повышенной т-ре неограниченно растворяется в меди как в жидком, так и в твердом состоянии. Т-ра рекристаллизации меди при наличии марганца повышается на 150—200° С. М. б., содержащие до 20% Мn, при всех т-рах в твердом состоянии являются однофазными, поэтому легко поддаются обработке давлением в горячем и холодном состоянии, допуская деформацию при холодной прокатке до 80% .

Химический состав марганцовистых бронз полуфабрикаты из марганцовистой бронзы выпускают в виде прутков, полос и лент. Марганцовистая бронза применяют в морском судостроении для отливки деталей арматуры, эксплуатируемой при т-ре до 250° С, и для отливки крупных деталей простой конфигурации, втулок, подшипников, деталей электрооборудования.

Лит.: Сучков Д. И. Медь и ее сплавы. Мальцев, М. В. Металлография промышленных цветных металлов и сплавов.

МАРГАНЦОВИСТАЯ ЛАТУНЬ

Латунь, основным легирующим элементом которой является марганец. Сплав отличается хорошими мех. св-вами при повышенной т-ре, легко поддается обработке давлением, обладает повышенной теплопроводностью. Добавки марганца и алюминия повышают прочность, а также коррозионную стойкость сплава к хлоридам и морской воде. М. л., как и двойные (простые) латуни, склонна к саморастрескиванию.

Лит.: Буталов В. А. Заменители дефицитных металлов и сплавов.

МАРГАНЦЕВЫЙ ПОРОШОК — мелкие частицы марганца различной формы. Получают, порошок преим. в лабораторных условиях электролизом водных растворов марганцевых солей, напр. MnS04. Ртутную амальгаму, образующуюся (с ртутным катодом) в процессе электролиза, фильтруют, а затем ртуть дистиллируют в вакууме. Электролизом водных растворов солей в двухслойной ванне (верхний слой — органическая жидкость, нижний — водный раствор марганцевой соли) с вращающимся катодом порошок получают в виде коллоидных частиц. Полученные обоими способами порошки — пирофорны.

Лит.: Альтман А. Б. Некоторые закономерности магнитных свойств марганец-висмутовых постоянных магнитов. В кн.: Физика металлов и металловедение, В. В. Бушип.

Похожие страницы:

Содержание статьи1 Что такое марганцовистая сталь1.1 Как улучшает марганец сталь1.2 Применение сталей марганца Что такое марганцовистая сталь Это сталь, легированная.

Кремнистая бронза Бронза, основным легирующим элементом которой является кремний. Применяется с конца 19 в. Есть К. б. деформируемые и литейные.

Содержание статьи1 БЕРИЛЛИЕВАЯ БРОНЗА1.1 Механические свойства бронзы1.2 Получение бериллиевой бронзы БЕРИЛЛИЕВАЯ БРОНЗА Это бронза в которой бериллий является основным легирующим.

Содержание статьи1 ОЛОВЯНИСТАЯ БРОНЗА1.1 Металлы улучшающие свойства бронзы1.2 Как выплавляют бронзу ОЛОВЯНИСТАЯ БРОНЗА Это бронзы в состав которых основным легирующим.

НИКЕЛЕВАЯ ЛАТУНЬ Латунь в которой основным легирующим элементом является никель. В СНГ выплавляют никелевая латунь марки ЛН65-5 (64—67% Сu, 5—6,5%.

ФОСФОРИСТАЯ БРОНЗА Бронза, одним из легирующих элементов которой является фосфор. В пром. масштабах применяется с 1875. Различают Ф. б. двойные.

Распад аустенита и свойства марганцевой стали

Несмотря на то, что аустенит в стали Гадфильда очень стабилен (при условии достаточной скорости охлаждения), в некоторых случаях, в особенности в крупных отливках, можно наблюдать признаки его распада. Распад аустенита начинается при температуре ниже 670 градусов. При температуре 550 градусов начинает появляться мартенсит. С дальнейшим понижением температуры скорость образования мартенсита увеличивается. Закалка с температурами 670 градусов и выше существенно не влияет на твердость отливок. С увеличением количества распавшегося аустенита твердость стали значительно увеличивается. Наибольшая твердость стали достигается отпуском после закалки.

Основное представление о твердости стали с многофазной структурой можно получить исходя из количественного соотношения фаз в стали, твердость которых измерялась Хвориновым и Кошелевым твердомером собственной конструкции.

Свойства марганцевых сталей. Наиболее распространенной является сталь следующего состава: 1,0 — 1,4% С: 0,4—1,0Si; 10 — 14% Мп; 0,08—0,12%Р; 0,02 — 0,04% S. Это сталь Гадфильда, содержащая в среднем 1,2% углерода и 12% марганца. В чехословацких стандартах на стали, применяемые для отливок, эта сталь обозначена маркой 422760.2; по своему химическому составу она идентична стали Гадфильда. Аналогичная сталь, но легированная 0,7 — 1,2% хрома и обозначенная в стандартах ЧСР маркой 422761.4, применяется для специальных целей.

Необходимо отметить, что механические свойства стали, полученные при определении предела прочности и ударной вязкости, не являются достаточно точными. Главной причиной этого служат трудности при изготовлении образцов для испытания ввиду того, что сталь Гадфильда не обрабатывается резанием, а обработка на шлифовальных станках может сопровождаться местными перегревами образцов, сильно влияющими на результаты испытаний последних. Поэтому в большинстве случаев такие испытания не отражают механические свойства стали при эксплуатации отливок. Отливки из марганцевой стали подвергаются проверке твердости. После отпуска в результате выделения карбидов твердость стали значительно повышается и иногда превышает 450 единиц по Бринелю.

При комнатной температуре марганцевые стали практически немагнитны. После выдержки в течение нескольких часов при температуре 550 — 600 градусов сталь становится ферромагнитной. При нагреве до температур выше 700 градусов она вновь теряет ферромагнитность. Следовательно, ее магнитный гистерезис находится в температурном интервале 600 — 700 градусов.

Немагнитная аустенитная марганцевая сталь, также как и хромоникелевая сталь, становится магнитной после холодной деформации. Это явление сопровождается появлением в структуре металла плоскостей скольжения. Гадфильд и Хопкинсон нашли, что после испытания образца на разрыв он становился слабомагнитным, его магнитная восприимчивость составляла 0,5% от магнетизма чистого железа. Появление ферромагнетизма показывает, что часть металла перешла в состояние a-железа. Поэтому можно предполагать, что аморфизация (раздробление) фазы повышает ее твердость, как это наблюдается и у других металлов. Кроме того, твердость стали повышается за счет мартенсита, который образуется при таких деформациях. Широкое применение марганцевых сталей объясняется не только их хорошей пластичностью при деформациях, но также одновременным увеличением твердости, обусловленным возникновением мартенсита и зависящим от скорости деформации. Деформация повышает твердость тем значительнее, чем медленнее она происходит.

Что такое марганцевая сталь и свойства марганцевой стали - марганцевая сталь против углеродистой стали

Различные типы элементов, содержащихся в стали, придают ей уникальные свойства.

Что такое марганцевая сталь и свойства марганцевой стали

Марганцевая сталь, также называемая сталью Mangalloy или Hadfield, представляет собой легированную сталь, которая содержит от 0,8 до 1,25% углерода и от 11 до 15% марганца. Марганцевая сталь представляет собой немагнитную сталь с исключительными противоизносными свойствами, высокой стойкостью к истиранию, высокой ударной вязкостью, высокой прочностью на растяжение и умеренным пределом текучести. Материал достигает трехкратной твердости поверхности в условиях удара без какого-либо увеличения хрупкости. Базовая твердость марганцевой стали по Бринеллю составляет 220, но при ударном износе твердость поверхности увеличивается до более чем 550. Мангалой поддается термообработке.

Для чего используется марганцевая сталь?

Марганцевая сталь широко используется в горнодобывающей промышленности (бетономешалки, камнедробилки, гусеницы для тракторов), железнодорожной промышленности (железнодорожные стрелки и переезды), оконных решетках в тюрьмах, сейфах, пуленепробиваемых шкафах, противосверлильных плитах, переработке металла. , а также в других средах с высокими ударными нагрузками, например, внутри машины для дробеструйной обработки. Марганец, используемый в дробильных установках, таких как добыча полезных ископаемых и переработка, имеет аналогичные функции. Стрелочные переводы на путях испытывают огромную нагрузку, при ударе колеса поезда о поверхность рельса марганцевый рельс незначительно деформируется. Этот удар и деформация заставят поверхность затвердеть, а закаленная поверхность будет сопротивляться износу в будущем.

Обработка марганцевой стали

Многие области применения марганцевой стали часто ограничиваются ее сложностью обработки, иногда ее описывают как нулевую обрабатываемость. Мангалой не размягчается отжигом и быстро затвердевает под режущими и шлифовальными инструментами, для обработки обычно требуются специальные инструменты. Этот материал можно просверливать алмазными или твердосплавными инструментами, но существуют большие трудности. Его можно резать кислородно-ацетиленовой горелкой, но предпочтительным методом является плазменная или лазерная резка.

Разница между марганцевой сталью и углеродистой сталью - марганцевая сталь против углеродистой стали

Мангаллой был создан Робертом Хэдфилдом в 1882 году, это первая легированная сталь, которая имеет значительные отличия в свойствах по сравнению с углеродистой сталью.

1. Первое различие между марганцевой сталью и углеродистой сталью заключается в том, что мангаллой размягчается, а не затвердевает при быстром охлаждении, а затем восстанавливает пластичность из нагартованного состояния.

2. Марганцевая сталь намного прочнее углеродистой стали при нагревании.

3. Марганцевая сталь может противостоять удару значительно дольше, чем высокоуглеродистая сталь.

4. Марганцевая сталь менее устойчива к истиранию, чем высокоуглеродистая сталь, прошедшая термообработку.

5. Углеродистые стали приобретают прочность при отпуске, марганцевая сталь теряет пластичность при отпуске.

Сталь марки 60 или углеродистая сталь AISI 1095, что выбрать?

Марганцевая сталь марки 60 представляет собой тип высокопрочной стали, в основном используемой в тех случаях, когда необходимо выдерживать жесткие условия работы, такие как удары, выдавливание, износ и т. д. Изнашивание является одним из основных источников повреждения стали марки 60. AISI 1095 — пружинная сталь, относящаяся к типу стали, специально используемой для изготовления пружин и упругих элементов благодаря своей эластичности в закаленном и отпущенном состоянии. Эластичность стали зависит от ее способности к упругой деформации, то есть в пределах указанного диапазона способность к упругой деформации заставляет ее нести определенную нагрузку, и после снятия нагрузки не возникает остаточная деформация. AISI 1095 — высокоуглеродистая сталь с высокой твердостью и износостойкостью, обычно используется для изготовления различных кинжалов и ножей.

Производство марганцевой стали

Для производства аустенитных марганцевых сталей применяются печи исключительно с основной футеровкой. Выплавка марганцевой стали в кислых печах не производится вследствие быстрого разъедания кислой футеровки. Например, высокочастотная печь с кислой футеровкой выдерживает 160 плавок обычной углеродистой стали. При выплавке же в ней марганцевой стали футеровка печи не выдержала и 20 плавок. Причиной этого является активное восстановление окиси кремния футеровки марганцем стали согласно уравнению 2Mn + Si02 = 2MnO-f-Si, что вызывает, с одной стороны, сильную эрозию и, с другой стороны, загрязнение стали окислами марганца. Поэтому марганцевую сталь выплавляют в основных печах: высокочастотных, электродуговых и мартеновских.

При ее выплавке нужно учитывать, что содержание углерода не должно быть высоким из соображений уменьшения количества газов и неметаллических включений в ванне, образующихся при взаимодействии углерода с другими элементами; вместе с тем в качестве присадок желательно применять дешевые и в первую очередь ферромарганец с большим содержанием углерода. Этим требованиям вполне удовлетворяют дуговые электропечи и мартеновские печи. Высокочастотные печи являются менее подходящими, так как для получения нужного соотношения Мп: С = 10 нужно применять шихту, состоящую только из мягкой стали и присадок с низким содержанием углерода. Эти печи для производства аустенитных марганцевых сталей используется очень редко.

До того как электропечи нашли широкое применение в промышленности, марганцевые стали обычно изготовлялись в мартеновских печах. В последних можно получить сталь высокого качества, но вследствие затруднений при раскислении стали после удаления фосфора и углерода эти печи используются только в тех случаях, когда для изготовления очень крупных отливок электропечи не в состоянии выдать достаточного количества стали. На одном чехословацком металлургическом заводе за последнее время был введен дуплекс-процесс. В мартеновской печи изготовляется сталь, а в вагранке плавят ферромарганец. Жидкая сталь и расплавленный ферромарганец затем сливаются в ковш, чем и заканчивается процесс изготовления марганцевой стали.

На другом заводе применили другой способ. В небольшой вагранке расплавляли ферромарганец, в другой вагранке плавили шихту, состоящую из чугуна и стального скрапа. Расплавленный чугун переливался в бессемеровский конвертор, в котором углерод выжигался до содержания его 0,1%. Полученная таким образом мягкая сталь смешивалась с расплавленным ферромарганцем в литейном ковше. Этим способом часто невозможно получать марганцевую сталь, содержащую менее 1,5% углерода при содержании 0,14% фосфора. Интересно, что этот старый способ, не применявшийся в последнее время, снова используется в Англии при производстве различных деталей шарнирных цепей.

Можно утверждать, что аустенитная марганцевая сталь изготовляется в настоящее время главным образом в дуговых электропечах. Процесс производства сталей этого типа в электропечах происходит следующим образом: шихта составляется из стальной стружки и кускового скрапа в соотношении 1: 4. Обычно в такой шихте уже содержится 4 — 6% присадок, создающих шлак. После расплавления определяется содержание углерода и марганца в стали, затем удаляется шлак и на зеркало ванны забрасывается железная окалина или железная руда. Таким образом, производится раскисление, дегазация и дефосфорация стали. Для получения максимального содержания углерода (максимум 0,05%) снимается окислительный шлак и в печь забрасывается кокс, антрацит или электродный бой с небольшим количеством ферромарганца. После успокоения ванны и предварительного определения содержания углерода и марганца плавка завершается присадкой необходимого количества ферромарганца.

Технология литья. На основании производственного опыта было определено, что оптимальная температура выпуска стали из печи в ковш должна быть равной 1520 — 1570 градусов, а температура стали при заливке форм — 1440 — 1500 градусов (температуры измерялись термопарой погружения). В действительности температура плавления высоко марганцевой стали значительно ниже.

Марганцевая сталь

Для устранения окислов железа, которые образуются при производстве литой стали, обыкновенно вводят в жидкий металл некоторое количество марганца, в виде зеркального чугуна или ферромангана. Часть марганца зеркального чугуна раскисляет окислы и переходит в шлак, часть же остается в стали в виде соединения с железом или просто как механическая примесь. Таким образом, сталь всегда содержит некоторое количество марганца. Вообще марганец увеличивает твердость, повышает предел упругости и сопротивление разрыву, а кроме того уплотняет сталь. В малоуглеродистых сортах стали примесь марганца увеличивает даже вязкость металла, но при значительном содержании углерода марганец сообщает ему хрупкость. По опытам Осмонда, при закалке стали, марганец действует замедляющим образом на переход железа β в железо α (см. Критические точки железа), вследствие чего он увеличивает закаливающую способность стали. Эта способность усиливается в присутствии углерода, но вместе с с тем сталь теряет свою вязкость. Содержание марганца в твердых инструментальных сортах стали не должно превышать 0,5%; в средних -0,75%; в мягких -1%. При более значительном содержании марганца сталь получает некоторые особенные свойства и под названием М. стали имеет специальные применения. Из опытов, произведенных англ. металлургом Гадфильдом над сплавами железа с марганцем (от 2 1 /2 до 22%) оказалось, что М. сталь, содержащая от 3-5% марганца, до того хрупка, что от ударов ручного молотка разбивается в мелкий порошок; в пределах от 5-6% обладает, при обработке, самой большой твердостью. С дальнейшим увеличением содержания марганца твердость стали понижается и достигает своего минимума при 10%. Затем твердость опять последовательно возрастает до второго максимума, который наблюдается при 22%. Особенными свойствами отличается сплав с 14% марганца. Он при отливке чрезвычайно жидок и отлично заполняет формы, быстро затвердевает, дает большую линейную усадку, глубокую усадочную раковину (см. Литая сталь), застывает плотно, без пузырей, и не подвергается ликвации (см.). При невысоком нагреве отлично куется, но с трудом сваривается. Откованный и медленно охлажденный на воздухе брусок очень тверд и хрупок, но если его вторично нагреть до желтого каления и быстро охладить в воде, то он легче обрабатывается напилком и приобретает такую вязкость, что сгибается вплотную и не ломается, т. е. приобретает свойства, совершенно противоположные закаленной стали. Последним свойством вообще отличается М. сталь и с др. содержанием марганца, при чем замечается, что после закалки, вместе с увеличением сопротивления разрыву, увеличивается и удлинение, как показывает таблица.

I. Бруски только откованные. II. Бруски вторично нагретые и медленно охлажденные в воде. III. Бруски вторично нагретые и закаленные в масле. IV. Бруски вторично нагретые и закаленные в воде. R. Сопротивление разрыву в кг на кв. см. L. Удлинение брусков в %.

Ср. Hadfîeld, "Mangan Steel" ("Institution of civil Engineers" 1888; перевод H. Г. Каменского в "Горный Журн.", 1889); "Studien üeber chemisch-analytische und mikroscopische Untersuchungen des Manganstahles", von Tetskichi Mukai ("Stahl und Eisen", 1893); "Berg und Hüttenmän. Zeitung" (1888, 1889,1890 и 1892); "Oester. Zeitschrift für Berg und Hut." (1893); Howe, "Metallurgie".

Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона. — С.-Пб.: Брокгауз-Ефрон . 1890—1907 .

Полезное

Смотреть что такое "Марганцевая сталь" в других словарях:

СТАЛЬ СУДОСТРОИТЕЛЬНАЯ — мягкая углеродистая сталь (см.), изготовляемая по способу Сименс Мартена. По своим механическим качествам С. С. разделяется на следующие виды: обыкновенная (Ст. 4) различных марок с временным сопротивлением от 42 до 50 кг/мм2 и с относительным… … Морской словарь

Сопротивление материалов* — Когда, при составлении проекта сооружения или машины, форма, главные размеры частей и силы, которым они будут подвержены, уже определены на основании требований задания, данных механики и технологии, приходится еще определять остальные размеры… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

Сопротивление материалов — Когда, при составлении проекта сооружения или машины, форма, главные размеры частей и силы, которым они будут подвержены, уже определены на основании требований задания, данных механики и технологии, приходится еще определять остальные размеры… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

ма́рганцевый — ая, ое. прил. к марганец. Марганцевое месторождение. || Содержащий марганец. Марганцевая руда. Марганцевая сталь … Малый академический словарь

Марганец химический элемент — (Manganè se франц. и англ.; Mangan нем.; Mn = 55,09 [Среднее из 55,16 (Dewar и Scott, 1883) и 55,02 (Marimac, 1884)]. Уже древние знали о существовании главной руды М., пиролюзита, употребляли этот минерал при приготовлении стекла (Плиний… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

Марганец (хим.) — (Manganèse франц. и англ.; Mangan нем.; Mn = 55,09 [Среднее из 55,16 (Dewar и Scott, 1883) и 55,02 (Marimac, 1884)]. Уже древние знали о существовании главной руды М., пиролюзита, употребляли этот минерал при приготовлении стекла (Плиний Ст.) и… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

ЗАКАЛКА — (Hardening) один из видов термической обработки стали и некоторых сплавов (напр. латуни) путем нагрева их выше критической точки с последующим быстрым охлаждением. З. большинства сталей сильно увеличивает их твердость и хрупкость, у иных (напр.… … Морской словарь

Тихонов, Тихон Иванович — В Википедии есть статьи о других людях с такой фамилией, см. Тихонов. Тихонов, Тихон Иванович Тихон Иванович Тихонов Дата рождения: 1875 год(1875) Место рождения: Шацк Дат … Википедия

Марганец — У этого термина существуют и другие значения, см. Марганец (значения). 25 Хром ← Марганец → Железо … Википедия

Читайте также: