Aço com alto teor de manganêstem baixa resistência ao escoamento e dureza, mas alta plasticidade e tenacidade, e tem alta capacidade de endurecimento por trabalho. Portanto, quando é deformada sob forte impacto e forte pressão, a austenita sofre endurecimento por trabalho. Além disso, acompanhada pela transformação martensítica, a superfície da peça sofre um endurecimento significativo, até HRC52-56. Portanto, o aço com alto teor de manganês apresenta alta resistência ao desgaste.
1, A relação entre resistência ao desgaste e tenacidade do aço com alto teor de manganês
O conteúdo de manganêsaço com alto teor de manganêsgeralmente está entre 11% e 14%, portanto sua resistência ao desgaste é excelente. Após o processamento, uma porção de elementos de manganês no aço com alto teor de manganês se dissolverá na matriz de ferro, formando uma estrutura dupla uniforme e uma estrutura de martensita endurecida. Essas estruturas possuem forte resistência ao desgaste, refletindo assim a resistência ao desgaste do aço com alto teor de manganês.
Ao mesmo tempo, o aço com alto teor de manganês também apresenta boa tenacidade. Isso ocorre porque o teor de ferrita no aço com alto teor de manganês é alto, e a ferrita é uma estrutura com boa tenacidade, que pode prevenir efetivamente a fratura frágil do aço com alto teor de manganês, refletindo assim a tenacidade do aço com alto teor de manganês.
2, Razões para as vantagens do aço com alto teor de manganês
1. O aço com alto teor de manganês tem excelente resistência ao desgaste. Devido à grande quantidade de elementos de manganês no aço com alto teor de manganês, esses elementos podem fortalecer a estrutura do aço e suportar efetivamente o desgaste e o atrito durante o processo de desgaste, resultando em excelente resistência ao desgaste do aço com alto teor de manganês.
2. O aço com alto teor de manganês tem boa tenacidade. O aço com alto teor de manganês possui alto teor de ferrita, portanto possui boa tenacidade. Este tipo de organização pode liberar a tensão do aço para o exterior, resistindo assim à fratura e fragmentação do aço, fazendo com que o aço com alto teor de manganês tenha excelente desempenho de tenacidade.
3. O aço com alto teor de manganês é fácil de processar. O aço com alto teor de manganês possui alta dureza e boa tenacidade, o que facilita o processamento e a deformação plástica, facilitando a execução de forjamento, soldagem e outros processos de processamento na produção.
4. O aço com alto teor de manganês tem boa resistência à corrosão. O manganês tem um bom efeito de melhoria na resistência à corrosão do aço, portanto, o aço com alto teor de manganês tem excelente resistência à corrosão.
Em resumo, as vantagens do aço com alto teor de manganês em resistência ao desgaste e tenacidade são determinadas por sua microestrutura e composição química. A presença de elemento com alto teor de manganês e estrutura de ferrita no aço com alto teor de manganês pode fornecer diferentes características de desempenho ao aço, tornando-o um material de alta qualidade amplamente utilizado na produção industrial.
Propriedades Mecânicas do Aço Manganês
1. O efeito dos carbonetos nas propriedades do aço com alto teor de manganês
Reduza a resistência ao impacto e a resistência à tração
2. O efeito das inclusões não metálicas nas propriedades do aço com alto teor de manganês
Durante a solidificação do aço fundido, uma grande quantidade de óxido de manganês precipita na forma de inclusões não metálicas no perímetro do aço, reduzindo a tenacidade ao impacto do aço e aumentando a tendência de trincas a quente na peça fundida.
3. Seleção da composição química e seu impacto nas propriedades do aço com alto teor de manganês
(1) Quando o teor de carbono e o teor de manganês no aço são muito baixos, não é suficiente para produzir um efeito eficaz de endurecimento por trabalho; Quando o teor de carbono é muito alto, uma grande quantidade de carbonetos, especialmente carbonetos grossos, aparecerá no estado fundido. Portanto, para evitar a precipitação de carbonetos, é necessário controlar o teor de carbono para não ser muito elevado.
Para garantir o desempenho do aço com alto teor de manganês, é necessário ter teor suficiente de manganês. Quando o teor de manganês é muito baixo, uma única estrutura de austenita não pode ser formada; E o conteúdo excessivo de manganês também é desnecessário. Na produção, geralmente é estipulado que o WMn deve ser controlado entre 11,0 por cento e 14,0 por cento, e o WC deve ser controlado entre 0,9 por cento e 1,3 por cento . Ressalta-se que deve haver uma combinação adequada entre o teor de manganês e o teor de carbono, ou seja, deve haver uma proporção adequada de manganês-carbono, geralmente controlada em Mn/C=10.
(2) O teor de especificação de Wsi em aço com alto teor de manganês com teor de silício é de 0,3% a 0,8%. O silício reduzirá a solubilidade do carbono na austenita, promoverá a precipitação do carboneto e reduzirá a resistência ao desgaste e a resistência ao impacto do aço. Portanto, o teor de silício deve ser controlado no limite inferior da especificação.
(3) O teor de especificação do aço com alto teor de manganês com teor de fósforo é Wp menor ou igual a 0,7 por cento. Ao fundir aço com alto teor de manganês, devido ao alto teor de fósforo do ferro manganês, o teor de fósforo no aço é geralmente relativamente alto. Como o fósforo pode reduzir a resistência ao impacto do aço e tornar as peças fundidas propensas a fissuras, o teor de fósforo do aço deve ser minimizado tanto quanto possível.
(4) O requisito de especificação para aço com alto teor de manganês com teor de enxofre é Ws menor ou igual a 0.05 por cento. Devido ao seu alto teor de manganês, a maior parte do enxofre e do manganês do aço se combinam para formar sulfeto de manganês (MnS) durante o processo de fusão, que entra na escória. Portanto, o teor de enxofre no aço é frequentemente baixo (geralmente não excedendo 0,03 por cento), de modo que o efeito prejudicial do enxofre no aço com alto teor de manganês é maior do que o do fósforo.
Tendências de Desenvolvimento
(1) Entre os vários métodos usados atualmente para melhorar a microestrutura e as propriedades do aço com alto teor de manganês, o método de tratamento térmico de reforço por precipitação tem as características de processo simples, estabilidade, baixo custo e economia de energia, e tem benefícios econômicos óbvios.
(2) A obtenção de uma certa quantidade e tamanho de microestrutura de ponta dura de metal duro disperso em aço com alto teor de manganês por meio de tratamento térmico pode melhorar a capacidade de endurecimento por trabalho e, assim, melhorar a resistência ao desgaste.
(3) Com o aprofundamento da pesquisa sobre o mecanismo de fortalecimento por precipitação, o fortalecimento da resistência ao desgaste da matriz com pontas duras de metal duro se tornará a principal tendência de desenvolvimento para melhorar a resistência ao desgaste do aço com alto teor de manganês.
