علت استفاده از منگنز در فولاد
منگنز نقش اساسی در فرآورده های فولاد کربن و استنلس استیل داشته و اهمیت آن در فولاد حاکی از این واقعیت است که سالانه حدود 85٪ تا 90٪ از کل منگنز مصرف شده در جهان به ساخت آهن و فولاد و همچنین در فولاد اختصاص میابد . هیچ عنصر آلیاژی جایگزینی رضایت بخش به جای منگنز در فولاد تایید نشده است . قیمت نسبتاً پایین عنصر منگنز و خواص مکانیکی آن موجب شده است که این عنصر در فولاد بتواند نقش بسیار خوبی را ایفا کند . همراه استیل آرام باشید با اطلاعات بیشتر درباره علت استفاده از منگنز در فولاد
نبشی 304 استیل سایز 50 موجود شد
عنصر منگنز در فولاد
عنصر منگنز در صنایع فولادی در انواع زیر مجموعه های کربن استیل و استلنس استیل استفاده می شود. کاربرد منگنز را می توان به سه گروه عمده (i) فرومنگنز (آهن-منگنز) ، (ب) سیلیکو منگنز (Si-Mn) و (iii) سنگ معدن منگنز در فولاد طبقه بندی کرد . در هر گروه چندین درجه استاندارد مصرف منگنز وجود دارد.
چرا استفاده از منگنز در فولاد
- منگنز با چگالی بالا که حاوی 96٪ یا 97٪ منگنز است
- بسته به نوع و آهن (آهن) بعنوان ناخالصی اصلی فولاد شناخته میشود
- همچنین به عنوان ماده افزودنی مطلوب برای فوق آلیاژها ، فولادهای ضد زنگ و کم C ، ازت (N) تقویت شده HSLA ( استیل با مقاومت بالا) فولاد شناخته میشود
روند افزودن منگنز در فولاد
افزودنیهای منگنز به صورت آلیاژهای فروم معمولاً در حوض فولاد مایع در هنگام بهره برداری از فولاد مایع از کوره ساخت فولاد اضافه میشود و نکات مهم در افزودن منگنز به فولاد عبارتند از :- راندمان هر افزودنی منگنز به میزان اکسیژن (O) و فلز فلز بستگی دارد
- دمای محیط به دلیل تعادل C و O از اهمیت بالایی قرار دارد
- علاوه بر این از دی اکسید کننده های قوی تر از منگنز مانند آلومینیوم (Al) یا سیلیکون (Si) می تواند باعث بازگشت منگنز از سرباره به فلز شود.
- عوامل افزودنی منگنز به طور کلی بر اساس محتوای C انتخاب می شوند.
- کربن بالا Fe-Mn استاندارد در مواقعی که فولاد به خوبی اکسیده شود (کم C) باشد یا محتویات C باقیمانده بالاتر مجاز باشد استفاده می شود.
- با توجه به محدود شدن حداکثر کربن های فولادی ، لازم است که به کربن کم هزینه تر یا متوسط Fe-Mn تبدیل شود.
تامین کننده اتصابات ساکت ولد استیل 304
محتوای منگنز از فولادها
مقدار عادی منگنز از انواع مختلف فولادها به شرح زیر است.- فولادهای کربن ساده – مقدار معمول منگنز در فولادهای کربن ساده از 0.05٪ تا 1.65٪ متغیر است.
- فولادهای آلیاژی – در فولادهای آلیاژی ، فولادهای HSLA و فولادهای ابزار ، مقدار منگنز در فولاد در محدوده 0.05٪ تا 2.1٪ قرار دارد.
- فولادهای منگنز آستنیتی – این فولادها همچنین به فولادهای Hadfield معروف هستند و حاوی 10٪ تا 15٪ منگنز هستند.
- فولادهای ضد زنگ – مقدار منگنز در فولادهای ضد زنگ از 0٪ تا 19٪ متفاوت است. منگنز به عنوان جایگزینی برای نیکل (Ni) در برخی از درجه های زیر 200 سری
- فولادهای ضد زنگ آستنیتی استفاده می شود
علت استفاده از منگنز در فولاد
منگنز با جلوگیری از تشکیل سولفید آهن ذوب کم (FeS) عملیات حرارتی را بهینه میکند
منگنز در فولاد به اندازه کافی نرم بوده تا در حین چرخیدن یا فورج شدن به نوارهای کشیده تغییر شکل دهند.
عنصر منگنز در هر فولادی که باید ماشینکاری شود ضروری است زیرا در کیفیت سطح برش تاثیر بسزایی دارد
همچنین از آنجا که MnS شکنندگی سطح S را نشان می دهد ، برای پایان سطح فولاد C سودمند است.
شکل و جهت گیری اجزاء منگنز پس از کار گرم ، همراه با سایر اجزاء غیر فلزی ، به فولاد یک بافت مشخصه (ریزساختار ناهمسانگرد) می بخشد. اجزاء MnS دراز با داشتن محورهای مختلف بارگیری می شوند. این منجر به ناهمسانگردی از خصوصیات یکنواختی می شود که در شکل پذیری جهتی و خصوصیات ضربه منعکس می شود. در جایی که این خصوصیات مهم نیستند ، اساساً MnS بی ضرر است.
افزودن خواص مکانیکی علت استفاده از منگنز در فولاد
منگنز دارای اثر تقویت کننده محلول جامد ناچیز در آستنیت و فقط یک اثر متوسط در فریت است. منگنز پس از غلت زدن با کاهش دمای تجزیه آستنیت هنگام خنک کننده ، مقاومت و چقرمگی را افزایش می دهد تا به پالایش دانه فریتیک و کاهش اندازه دانه کمک کند. منگنز سرعت سختی کار را در آستنیت افزایش می دهد و در واقع سختی کار (از طریق تقویت ضربدری دررفتگی) در فریت ، حداقل در غلظت های معمولی را کاهش می دهد. از آنجا که منگنز مقاومت فولادها در برابر تغییر شکل را افزایش می دهد ، فولادهای منگنز در حین چرخیدن یا جعل سخت تر می شوند
