Что такое мангаллой?

Что такое мангаллой?

Мангалой — это специальная сталь, используемая в горнодобывающем оборудовании и станках, содержащая 10–11 % или более марганца.

Поскольку количество марганца в обычной стали составляет около 2 % или менее, это сталь с очень высоким содержанием марганца. Ее также называют сталью Гадфильда в честь ее изобретателя. Иногда ее называют высокомарганцевой или высокомарганцевой сталью.

Мангаллой изготавливается с использованием процесса закалки водой. Обработка водяной пылью — это метод нагрева стали до температуры около 1000-1100 °C, а затем закалка для повышения ее вязкости. Этот процесс затвердевает карбиды внутри стали, тем самым создавая полностью аустенитную структуру. Эта операция похожа на закалку, но вместо повышения твердости этот метод улучшает вязкость, что указывает на прочность.

Применение мангаллоев

Поскольку мангаллой обладает износостойкостью и вязкостью, не поддается механической обработке и в основном используется для литья, он используется для относительно больших изделий, не требующих точности. Кроме того, поскольку он не является магнитным, он подходит для использования в деталях, связанных с точным оборудованием и линейными двигателями.

Примерами применения являются футеровки для ударных дробилок, футеровки мельниц для помольных мельниц, загрузочные валы, режущие брусья, кольца для валковых мельниц, железнодорожные рельсовые переезды, футеровки и зубья ковшей. Это идеальный материал для использования в деталях, подверженных ударам и износу, но его недостатком является то, что его трудно обрабатывать из-за сильного упрочнения.

Принципы мангалловых сплавов

Рисунок 1. Различия между ферритом и аустенитом

В углеродистой стали фаза аустенита, представляющая собой гранецентрированную кубическую решетку, является стабильной фазой при высокой температуре около 1000°C. Когда углеродистая сталь охлаждается, кристаллическая структура изменится на ферритную фазу. Это называется превращением, и если к углеродистой стали добавить определенное количество определенного металла, явление превращения не произойдет.

Прочность можно повысить закалкой в ​​воде, которая растворяет карбиды, вызывающие ухудшение вязкости, и охлаждает их в воде до их регенерации. Закалка в воде обычных углеродистых сталей вызывает эффект закалки, что приводит к образованию мартенсита, который делает сталь твердой и хрупкой.

Рисунок 2. Обработка на прочность в воде

Поскольку закалка не происходит, марки с более высоким содержанием углерода имеют больше углерода в твердом растворе, что имеет эффект повышения твердости. Содержание углерода в обычной углеродистой стали составляет около 0,3%, в то время как сталь мангаллоя содержит около 1% углерода.

Характеристики мангаллоев

1. Сильное деформационное упрочнение

Рисунок 3. Сильное деформационное упрочнение стали с высоким содержанием марганца

Поверхность мангаллоя становится тверже, когда она подвергается нагрузке, и ее износостойкость также улучшается. Когда проводятся испытания на растяжение мангаллоев, деформированные области постепенно упрочняются, а недеформированные области деформируются преимущественно. По этой причине он имеет очень хорошие характеристики удлинения.

Это свойство упрочнения отвечает за закалку и высокую износостойкость марганцевой стали при ударе. Упрочнение может сделать материал в несколько раз тверже, чем его первоначальное состояние. Эта сталь более выгодна в ситуациях, когда применяются большие удары, например, в горнодобывающей промышленности, чем в ситуациях, когда небольшие удары применяются прерывисто.

2. Немагнитный

Хотя это сталь, она не магнитная. Это связано с тем, что, как и аустенитная нержавеющая сталь, она сохраняет свою аустенитную фазу.

Аустенитные нержавеющие стали могут быть слегка магнитными при обработке, но стали мангаллоя в основном немагнитны. Следует отметить, что работа с магнитами невозможна.

Другая информация о мангаллоях

Типы марганцевой стали

Помимо мангаллоев, существуют марганцевые стали с относительно небольшим количеством (от 1 до нескольких процентов) добавленного марганца (низкомарганцевые стали). Этот материал обладает повышенной ударной вязкостью и закалочными свойствами, которые отличаются от свойств мангаллоев, в которых используется аустенитная фаза.

Поскольку механические свойства и обрабатываемость различны, важно выбрать правильную марганцевую сталь для применения.