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Produttore di parti di frantoio e fornitore di servizi di soluzioni dal 1985.
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Produttore di parti di frantoio e fornitore di servizi di soluzioni dal 1985.
L'influenza della composizione chimica sulla microstruttura e sulle prestazioni dell'acciaio ad alto contenuto di manganese.
La composizione chimica dell'acciaio ad alto contenuto di manganese influenza la sua microstruttura e le proprietà meccaniche quando è diversa. Di seguito presenteremo in modo specifico la composizione di base e l'influenza di alcuni elementi di lega sulla microstruttura e sulle prestazioni dell'acciaio ad alto contenuto di manganese.
1. Influenza della composizione di base sulla microstruttura e sulle prestazioni dell'acciaio ad alto contenuto di manganese.
1.1 Carbonio
1.2 Manganese
1.3 Silicio
1.4 Zolfo
1.5 Fosforo
1.1 Carbonio
Il carbonio è uno degli elementi principali che costituiscono l'acciaio ad alto contenuto di manganese. Il carbonio può stabilizzare l'austenite nella lega. Se raffreddato rapidamente, il carbonio può mantenere l'austenite come struttura monofase a temperatura ambiente. L'aumento del contenuto di carbonio migliora l'effetto di rafforzamento della soluzione solida del carbonio, migliorando così la durezza, la forza e la resistenza all'usura dell'acciaio ad alto contenuto di manganese. Se il contenuto di carbonio continua ad aumentare, la quantità di carburi nella struttura fusa dell’acciaio ad alto contenuto di manganese aumenterà e la maggior parte dei carburi potrà essere dissolta nell’austenite. Tuttavia, a causa della differenza di volume molare tra carburi e austenite, ci saranno piccolissimi difetti di vuoto nell'acciaio ad alto contenuto di manganese trattato con soluzione solida, il che porta ad una diminuzione della densità e ha un certo impatto sulle prestazioni dell'acciaio ad alto contenuto di manganese . Se temprato in acqua, i carburi rimanenti nell'austenite dell'acciaio ad alto contenuto di manganese saranno maggiori e questi carburi potrebbero distribuirsi lungo i bordi dei grani, riducendo notevolmente la tenacità dell'acciaio ad alto contenuto di manganese.
1.2 Manganese
Il manganese è il componente principale dell'acciaio ad alto contenuto di manganese. Ha un impatto significativo sull'espansione dell'intervallo di fasi γ, sulla stabilità della struttura austenite e sulla riduzione del punto Ms. Il manganese può mantenere stabile a temperatura ambiente la struttura austenite dell'acciaio ad alto contenuto di manganese. Oltre ad essere disciolto nell'austenite, il manganese esiste anche nei carburi di tipo (Mn, Fe)C. Se il contenuto di manganese aumenta, la resistenza e la resilienza dell'acciaio ad alto contenuto di manganese miglioreranno perché il manganese ha l'effetto di aumentare la forza legante intergranulare. Se il contenuto di manganese è troppo elevato, causerà una diminuzione della conduttività termica dell'acciaio e la comparsa di una struttura transgranulare, compromettendo gravemente le proprietà meccaniche e meccaniche dell'acciaio ad alto contenuto di manganese, ecc. Per ottenere proprietà meccaniche ideali, quando il contenuto di carbonio è compreso tra 0,9% e 1,5%, solitamente controlliamo il contenuto di manganese tra 11% e 14%. Il contenuto di manganese è determinato principalmente dalla struttura del getto e dalle condizioni di lavoro del getto. Per sezioni grandi e strutture complesse, il contenuto di manganese dovrebbe essere relativamente più elevato e, se la fusione viene utilizzata per impatti intensi, anche il contenuto di manganese dovrebbe essere maggiore.
1.3 Silicio
Il silicio viene solitamente introdotto come disossidante e ha l'effetto di rafforzare la soluzione solida e aumentare il limite di snervamento. Tuttavia, chiude l’intervallo della fase γ e promuove la grafitizzazione. Quando il contenuto di silicio supera lo 0,6%, porterà alla produzione di grani grossi nell'acciaio ad alto contenuto di manganese e ridurrà la solubilità del carbonio nell'austenite, che favorisce la precipitazione dei carburi ai bordi dei grani. Ciò non solo riduce la resistenza all'usura e la tenacità dell'acciaio, ma aumenta anche la tendenza alla fessurazione termica. Pertanto, solitamente controlliamo il contenuto di silicio nell'intervallo dallo 0,3% allo 0,6%. Tuttavia, in alcuni casi speciali, come quando è richiesta una buona scorrevolezza dell'acciaio fuso, dovremmo aumentare il contenuto di silicio per migliorare le condizioni dei bordi dei grani.
1.4 Zolfo
Nell'acciaio ad alto contenuto di manganese, a causa della presenza di zolfo con manganese, si forma solfuro di manganese e il solfuro di manganese può entrare nelle scorie. Nella produzione, se lo zolfo è inferiore allo 0,02%, può soddisfare pienamente i requisiti standard.
1.5 Fosforo
Il fosforo ha una solubilità molto bassa nell'austenite e solitamente forma fosfuri eutettici con ferro e manganese, che precipitano ai bordi del grano. Il fosforo e la formazione di fosfuri provocano facilmente la rottura termica dei getti, riducono le proprietà meccaniche dei getti e danneggiano la resistenza all'usura. Nei casi più gravi possono verificarsi fratture durante il lavoro. Ad esempio, se per realizzare la piastra di rivestimento di un frantoio a cono viene utilizzato un acciaio ad alto contenuto di manganese con un contenuto di fosforo dello 0,12%, la sua durata è spesso solo la metà di quella dell'acciaio ad alto contenuto di manganese con un contenuto di fosforo dello 0,038%. Inoltre, il fosforo favorisce la segregazione del manganese e degli elementi di carbonio, quindi il contenuto di fosforo dovrebbe essere ridotto al minimo. Solitamente controlliamo il contenuto di fosforo nell'intervallo compreso tra ≤0,07% e 0,09% e per alcune parti importanti dovrebbe essere controllato entro P< 0,06%.
2. Influenza degli elementi di lega sulla microstruttura e sulle prestazioni dell'acciaio ad alto contenuto di manganese
2.1 Cromo
2.2 Molibdeno
2.1 Cromo
Il cromo è attualmente utilizzato maggiormente nell'acciaio ad alto contenuto di manganese. Dopo la tempra in acqua, la maggior parte del cromo si dissolverà nell'austenite dell'acciaio ad alto contenuto di manganese, migliorando la stabilità dell'acciaio ad alto contenuto di manganese e accelerando la precipitazione dei carburi durante il raffreddamento. Dopo la soluzione solida, il cromo può migliorare la resistenza allo snervamento dell'acciaio, ridurre l'allungamento e la resistenza all'urto dell'acciaio. Se il cromo viene aumentato durante la fusione, anche la precipitazione dei carburi accelererà e, di solito, si verificherà una distribuzione continua a rete ai bordi dei grani. Durante il riscaldamento, è relativamente difficile per il cromo dissolversi nell'austenite, quindi non è facile ottenere un'austenite monofase. In questo caso, la temperatura di riscaldamento della tempra in acqua deve essere aumentata da 30°C a 50°C in base all'acciaio standard ad alto contenuto di manganese. L'acciaio ad alto contenuto di manganese con aggiunta di cromo ha migliorato la resistenza all'usura quando si confronta con un forte impatto, quindi può essere utilizzato per rivestire pareti, teste di martello, denti di benne, ecc. Tuttavia, non migliora significativamente la resistenza all'usura quando si affronta un abrasivo con impatto non forte Indossare.
2.2 Molibdeno
Il molibdeno è ampiamente utilizzato a livello internazionale ed è stato gradualmente adottato in Cina. Il molibdeno ha un forte legame con il ferro e le dimensioni e la velocità di diffusione degli atomi di alluminio sono piccole. Quando viene solidificato in acciaio fuso ad alto contenuto di manganese con aggiunta di molibdeno, la precipitazione dei carburi sarà ridotta e la distribuzione a rete sui bordi del grano non apparirà più. Il molibdeno può anche rallentare il tasso di precipitazione dei carburi aghiformi nell'acciaio e abbassarne la temperatura di precipitazione. Tutti questi sono utili per migliorare la plasticità e la resistenza dell'acciaio ad alto contenuto di manganese allo stato fuso e possono compensare efficacemente le carenze causate dall'aggiunta di cromo. Pertanto, è molto vantaggioso aggiungere molibdeno all'acciaio ad alto contenuto di manganese con aggiunta di cromo.
Dopo l'indurimento in acqua, il molibdeno si formerà in una soluzione solida nell'austenite, ritardando la decomposizione dell'austenite, e può anche essere precipitato mediante rafforzamento della precipitazione per favorire la precipitazione dei carburi dispersi nell'austenite, migliorando così la resistenza all'usura dell'acciaio ad alto contenuto di manganese.
Conclusione
Infine, introduciamo l'influenza di molti altri elementi di lega sulla microstruttura e sulle prestazioni dell'acciaio ad alto contenuto di manganese. Il primo è il vanadio, che ha l'effetto di affinare la microstruttura dell'acciaio ad alto contenuto di manganese, migliorando la resistenza allo snervamento, la durezza originale e la resistenza all'usura dell'acciaio. Il secondo è il titanio, che può eliminare i cristalli colonnari nell'acciaio ad alto contenuto di manganese e ha un buon effetto nel migliorare la resistenza all'usura e le proprietà meccaniche dell'acciaio. Infine, gli elementi delle terre rare hanno la funzione di purificare l'acciaio fuso, ridurre la quantità e la dimensione delle inclusioni, affinare la struttura del getto, ridurre i cristalli colonnari, migliorare la fluidità dell'acciaio fuso, ridurre la tendenza alla fessurazione a freddo e alla fessurazione termica dell'acciaio, migliorare la capacità di incrudimento dell'acciaio e migliorare le prestazioni del processo dell'acciaio ad alto contenuto di manganese.
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