El acero con alto contenido de manganeso-, también conocido como acero de aleación de manganeso, se refiere al acero de aleación con un contenido de manganeso del 10 % o más. Después apropiado tratamiento térmico, el acero con alto contenido de-manganeso se convierte en un material de alta-resistencia y resistencia al desgaste-.
Características del acero con alto contenido de-manganeso
La característica más importante del acero con alto contenido de manganeso-es que, bajo fuertes condiciones de extrusión e impacto, la capa superficial se endurece rápidamente, lo que le permite mantener la buena tenacidad y plasticidad del material austenítico en el núcleo, mientras que la capa endurecida posee una excelente resistencia al desgaste. Sin embargo, la resistencia al desgaste del acero con alto contenido de manganeso-sólo demuestra su superioridad en condiciones suficientes para el endurecimiento por trabajo; en otras condiciones, es bastante pobre.
Agregar 2,5-3,5% de manganeso al acero da como resultado acero con bajo-manganeso, que es muy frágil. Sin embargo, agregar más del 13 % de manganeso para crear acero con alto contenido de manganeso-lo hace a la vez duro y resistente. Además, el acero con alto contenido de manganeso-no es magnético y no será atraído por los imanes.
El típico acero Mn17 con alto contenido de manganeso-resistente al desgaste-se basa en acero Mn13 con mayor contenido de manganeso. Esto mejora la estabilidad de la austenita, previene la precipitación de carburos y, por lo tanto, mejora la resistencia, la plasticidad, la capacidad de endurecimiento por trabajo y la resistencia al desgaste del acero.
Procesos de conformado de metales de acero con alto-manganeso
Las piezas fundidas de acero con alto-manganeso utilizan principalmente fundición en arena, una tecnología ampliamente adoptada debido a su madurez y alta eficiencia productiva. Sin embargo, también se utilizan métodos de fundición especiales. La fundición especial se refiere a métodos de fundición que difieren significativamente de la fundición en arena en términos de materiales del molde, métodos de fabricación de moldes, métodos de llenado de metal fundido y condiciones de solidificación dentro del molde. El casting especial incluye: fundición a la cera perdida, fundición con moldes metálicos, fundición a presión, fundición a baja-presión, fundición a presión inversa, fundición por compresión, fundición centrífuga, fundición de espuma perdida, fundición con moldes de yeso, fundición de precisión cerámica, fundición continua, fundición al vacío, fundición de grano fino-y fundición electromagnética.
Debido a la gran contracción por solidificación y la mala disipación de calor del acero con alto-manganeso, la tasa de contracción de la fundición generalmente se establece entre 2,5% y 2,7% en el diseño del proceso, y el límite superior se aplica a piezas fundidas más grandes. Es esencial una buena colapsabilidad entre la arena de moldeo y el núcleo.
El acero con alto-manganeso es un acero típico-resistente al desgaste. Su microestructura-fundida es austenita con carburos. El acero austenítico al manganeso es el material principal para fundir aceros-resistentes al desgaste y{6}}resistentes al desgaste. Sin embargo, los aceros de baja-aleación, bajo ciertas condiciones y con un tratamiento térmico adecuado, también pueden ser muy efectivos. Después del enfriamiento con agua a alrededor de 1000 grados, la microestructura de las piezas fundidas de acero con alto-manganeso se transforma en una sola austenita o austenita con una pequeña cantidad de carburos, mejorando así la tenacidad de la pieza fundida.
Mecanizado de piezas fundidas de acero con alto contenido de-manganeso
Debido al endurecimiento por trabajo, procesamiento mecánico Se debe evitar en la medida de lo posible el uso de piezas fundidas de acero con alto contenido de-manganeso. Los agujeros y ranuras de la pieza fundida deben rellenarse en la medida de lo posible. Sin embargo, el mecanizado de acero con alto contenido de-manganeso no es del todo imposible. Para operaciones de mecanizado que se pueden completar en una sola pasada, se puede realizar el rectificado de herramientas. Para mecanizado inevitable, el margen de mecanizado debe aumentarse durante el diseño del proceso de fundición para garantizar que la velocidad de avance evite la capa endurecida por trabajo.
Aplicaciones del acero con alto contenido de manganeso
Debido a las propiedades antes mencionadas, las piezas fundidas de acero con alto contenido de manganeso se utilizan principalmente en equipo mecanico que necesita soportar duras condiciones de trabajo como impacto, extrusión y abrasión del material. Los ejemplos incluyen: placas de debajo de la carrocería del motor, cojinetes de bolas, cucharones de topadoras y excavadoras, vías de ferrocarril, puentes, revestimientos de molinos de bolas, martillos trituradores de martillos, placas de mandíbulas de trituradoras de mandíbulas, paredes de mandíbulas de trituradoras de cono, dientes y paredes de cucharones de excavadoras, desvíos de ferrocarriles, tractores, placas de acero a prueba de balas, placas de acero seguras y placas de orugas de tanques-todas las piezas fundidas- y resistentes al desgaste-.
Piezas fundidas típicas de aleaciones con alto contenido de manganeso
| Grados equivalentes de acero fundido al carbono y acero fundido aleado | |||||||||
| No. | Porcelana | EE.UU | Alemania | Rusia | Francia | Reino Unido | Japón | ||
| (GB) | ASTM | UNS | ESTRUENDO | W-Nº. | (TOCT) | (NF) | (BS) | (JIS) | |
| 1 | ZG40Mn | - | - | GS-40Mn5 | 1.1168 | - | - | AW3 | SCMn3 |
| 2 | ZG40Cr | - | - | - | - | 40XЛ | - | - | - |
| 3 | ZG20SiMn | LCC | J02505 | GS-20Mn5 | 1.112 | 20TCЛ | Facebook-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 | 15Mn | - | - | 14Mn4 | - | 15Г | XC12 | 080A17 | SB46 |
| 25 | 20 millones | - | - | - | - | 20Г | XC18 | 080A20 | - |
| 26 | 30 millones | - | - | - | - | 30Г | XC32 | 080A32 | S30C |
| 27 | 40 millones | - | - | 40Mn4 | - | 40Г | 40M5 | 080A40 | S40C |
| 28 | 45 millones | - | - | - | - | 45Г | 080A47 | S45C | |
| 29 | 50Mn | - | - | - | - | 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 | 65Mn | - | - | - | 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 | - | - | SUMA12 |
| 94 | Y15 | - | - | 10S20 | - | - | - | 220M07 | SUMA22 |
| 95 | Y20 | - | - | 22S20 | - | A20 | 20F2 | - | SUMA32 |
| 96 | Y30 | - | - | 35S20 | - | A30 | - | - | SUMA42 |
| 97 | Y40Mn | - | - | 40S20 | - | A40Г | 45MF2 | 225M36 | - |
| 98 | ZGMn13 | - | - | X120Mn12 | - | 116Г13Ю | Z120M12 | - | SCMnH11 |