انواع فولاد ضد سایش با توجه به ویژگی مورد نظر به دسته های مختلفی تقسیم بندی می شوند که به این شرح می باشد: فولاد کم آلیاژ، چدن با میزان کروم بالا، فولاد مارتنزیتی با کروم بالا و فولاد آستنیتی منگنزی. برای افزایش مقاومت فلزات در برابر سایش باید سختی آن را افزایش داد که این عمل معمولا با کاهش میزان چقرمگی فلز همراه است. فولاد منگنزی با ویژگی های منحصر بفرد در برابر سایش و ضربه، برای اولین بار توسط هادفیلد در سال 1800 مورد استفاده قرار گرفت. در این مقاله از کاوه ساخت به بررسی فولاد منگنزی و خواص ریخته گری آن می پردازیم، لطفا ما را تا انتهای این مقاله همراهی کنید.
کاوه ساخت ریخته گری فولاد منگنزی
فولاد منگنزی آلیاژی است که در ساختار آن از کربن به میزان 0.8 تا 1.25 درصد و منگنز به مقدار 11 تا 15 درصد استفاده شده است. فولاد منگنزی در دسته فولادهای غیر مغناطیسی است که در برابر سایش و ضربه به شدت مقاوم است و چقرمگی بالایی دارد. از کاربردهای فولاد منگنزی می توان به تولید قطعه با استفاده از این متریال در ساخت قطعات دستگاه های مورد استفاده در صنعت سیمان، صنعت معدن، راه آهن و سایر صنایعی که عملیات سایشی و ضربه ای دارند، اشاره نمود. از دیگر کاربردهای این نوع از فولاد می توان استفاده در تولید قطعات مورد نیاز صنایع برودتی را نام برد. از خواص فولاد منگنزی می توان به موارد زیر اشاره نمود:
- قابلیت استفاده از گرید های مختلف فولاد منگنزی بعد از عملیات بازبخت انحلالی و کوئنچ در آب
- سخت بودن عملیات ماشین کاری بر روی قطعات تولید شده با فولاد منگنزی و نیاز به استفاده از تجهیزات و ابزار خاص برای انجام ماشین کاری
- داشتن چقرمگی بالا نسبت به فولادهای کربنی
- داشتن قابلیت آهنگری گرم در دمای 1100 درجه سانتیگراد
- فولاد منگنزی در درمای 1200 درجه سانتیگراد تحت عملیات پتک کاری از هم گسیخته می شود.
- امکان برش کاری با استفاده از برش لیزر، پلاسما و اکسی استیلن
- تمایل بالای فولاد منگنزی مذاب به اختلاط با مواد اسیدی دیرگداز
- هدایت حرارتی کم با ضریب انبساط حرارتی بالا
- تمایل بالای آستنیت نیمه پایدار به پرلیت و یا کاربید.
با توجه ویژگی های ذکر شده، ریخته گری فولادهای منگنزی با روش های متفاوتی نسبت به فولادهای کربنی انجام می شود. در کاوه ساخت ریخته گری فولاد منگنزی به عنوان یکی از روش های تولید قطعات صنعتی با قیمت مناسب و کیفیت بالا توسط متخصصین این رشته انجام می شود. برای استعلام قیمت با کارشناسان کاوه ساخت در تماس باشید. یکی از برترین مجموعه های ریخته گری فولاد در اصفهان، مجموعه کاوه ساخت است.
خواص ریخته گری فولاد منگنزی
خواص ریخته گری فولاد منگنزی در ویژگی های مختلفی قابل بررسی است. در ادامه به بررسی خواص ریخته گری فولاد منگنزی می پردازیم:
- خواص فیزیکی: فولاد منگنزی نسبت به فولادهای کربنی دارای هدایت دمایی پایین تر و انبساط حرارتی بیشتری است که به همین دلیل فرایند ریخته گری این نوع فولاد، حساسیت بیشتری دارد و باید عملیات مورد نیاز برای پیشگیری از ترک خوردن فلز در اثر تنش حرارتی در زمان سرد شدن قطعه درون قالب بطور کارامدی اجرا گردد. لازم به توضیح است برای پیدا کردن عیوب ریخته گری و کنترل کیفی قطعه از راه نفوذ رنگی اشتفاده می شود.
- کارسختی فولاد منگنزی بالاست و حداکثر مقدار این ویژگی برای فولاد منگنزی 550 برنيل خواهد بود. وارد کردن ضربات سنگین، عمق سخت شده را افزایش داده اما مقدار حداکثر سختی حاصل را کاهش می دهد. با توجه به توضیحات ارائه شده در صورتی که عملیات کارسختی بر روی فولاد منگنزی بطور کامل انجام نشود میزان مقاومت در برابر سائیدگی قطعه تولید شده در حد فولادهای کربنی خواهد بود.
- خواص مكانيكی و تركيب شيميایی: مقاومت در برابر سائیدگی به واسطه کار سختی در قطعات فولاد منگنزی حاصل می شود که در در مواقع مورد نیاز می توان با پایین آوردن میزان چقرمگی، مقاومت در برابر سایش را افزایش داد. برای این کار باید میزان کربن و منگنز در ساختار شیمیایی فولاد را تغییر قرار داد و یا با اضافه کردن عناصر آلیاژی چون انادیم، کروم و یا مولیبدن به هدف مورد نظر دست یافت. از ویژگی های عناصر آلیاژی ذکر شده می توان به مورد زیر اشاره نمود:
- كربن :کم کردن تنش تسلیم فولاد با کاهش میزان کربن، کم کردن میزان تردی با کاهش میزان کربن، بروز مشکل در عملیات حرارتی با افزایش میزان کربن.
- منگنز: ایجاد تاخیر در فرایند تبدیل شدن آستنيت به فريت، افزایش میزان استحکام کششی و خاصیت چکش خواری با افزودن 10-14% منگنز، کاهش میزان طول نسبی کششی با افزودن 10% منگنز.
- سيليسيم: ارتقا ویژگی سیالیت فولاد مذاب، اکسیژن زدایی، کاهش چکش خواری و استحکام با افزودن 2.2% سیلیسیم.
- نيكل: افزایش میزان پایداری آستنیت و بهبود جوش پذیری
- كروم: کروم به میزان 1 تا 2 درصد برای افزایش تنش تسلیم و سختی به همراه کاهش چقرمگی
- موليبدن: به میزان 1 تا 2 درصد موليبدن برای افزایش تنش تسلیم و سهولت تولید قطعات با وزن بالا
- واناديوم: کاهش چقرمگی و افزایش سختی و تنش تسلیم
- تيتانيم: بهبو خواص فلز در برابر ترد شدن و ترک خوردن در خلال عملیات حرارتی و کاهش میزان چقرمگی - ريخته گري فولاد منگنزی: با توجه به مواد تشکیل دهنده موجود در ساختار فولاد منگنزی، یکی از راه های: ذوب ضایعات – اکسیداسیون – احیا (روش اول)، شارژ ضایعات فولاد منگنزی- ذوب – اکسیداسیون(روش دوم) و روش تک سرباره برای ذوب این فولاد استفاده می شود.
- طراحی قطعه: در این مرحله باید فاکتورهایی مثل نوع ماده، ضخامت، ابعاد، شکل ظاهری، کیفیت، هزینه های تولید و ... را درنظر گرفت.
شما عزیزان می توانید برای دریافت خدمات متنوع همچون ریخته گری شمش فولاد، ریخته گری فولاد منگنزی و ... با کارشناسان مجرب کاوه ساخت تماس بگیرید.