การหล่อเหล็กแมงกานีสสูงคืออะไร?
การหล่อเหล็กแมงกานีสสูงหรือที่เรียกว่าการหล่อเหล็ก Hadfield เป็นส่วนประกอบเหล็กที่มีปริมาณแมงกานีสสูง (มากกว่าหรือเท่ากับ 10%) ที่ผลิตโดยกระบวนการหล่อ
ก่อนปี พ.ศ. 2425 ไม่มีวัสดุเหล็กในอุดมคติสำหรับการใช้งานในสภาวะการสึกหรอและแรงกระแทกสูง แม้ว่าผู้คนจะพบว่าปริมาณแมงกานีสที่สูงขึ้นในเหล็กกล้าคาร์บอนสามารถปรับปรุงความแข็งได้ แต่หากปริมาณแมงกานีสมากกว่า 3% เหล็กจะเปราะและแข็งอย่างมาก และแตกหักง่าย
เพื่อให้ได้เหล็กที่มีทั้งความแข็งและความเหนียว Robert Abbott Hadfield นักโลหะวิทยาชาวอังกฤษวัย 24- ทำการทดลองมากมายกับปริมาณคาร์บอน ซิลิคอน และแมงกานีสที่แตกต่างกัน ในที่สุดเขาก็คิดค้นวัสดุมหัศจรรย์ (มีแมงกานีส 12.76%) ซึ่งยิ่งสึกหรอมากเท่าไรก็ยิ่งแข็งขึ้นเท่านั้น พร้อมด้วยความเหนียวที่ดี เราเรียกเหล็กชนิดนี้ว่า Hadfield Steel
หมายเหตุ: เหล็กหล่อโครเมียมสูง-ก่อตั้งขึ้นในปี 1928 ซึ่งช้ากว่าเหล็กกล้าแมงกานีสสูงเกือบ 50 ปี
ข้อดีของการหล่อเหล็กแมงกานีสสูง
การหล่อเหล็กของ Hadfield เป็นประเภทที่เป็นตัวแทนมากที่สุดในบรรดาการหล่อเหล็กแมงกานีสสูง เนื่องจากมีปริมาณคาร์บอนสูงและแมงกานีสสูงและการบำบัดความร้อนด้วยการทำให้น้ำมีความเหนียว การหล่อเหล็กแมงกานีสสูงมีข้อดีที่ชัดเจนด้านล่าง:
- การแข็งตัวของงานที่แข็งแกร่ง:หากไม่มีผลกระทบ ความแข็งของการหล่อเหล็กแมงกานีสสูงจะอยู่ที่ประมาณ 200HBW เท่านั้น ในขณะที่หลังจากการกระแทกหรือการสึกหรอ ความแข็งของพื้นผิวจะดีขึ้นอย่างรวดเร็วเป็นมากกว่า 500HBW ในขณะเดียวกันพื้นที่ภายในยังคงรักษาความเหนียวได้ดี
- ความทนทานต่อแรงกระแทกสูงเป็นพิเศษ-:โครงสร้างออสเทนนิติกเฟสเดียว-ช่วยปกป้องการหล่อเหล็กแมงกานีสสูงจากการแตกหัก
- ทนต่อแรงกระแทกและการสึกหรอได้ดีเยี่ยม
- ไม่ใช่แม่เหล็ก:ตัวเลือกที่เหมาะสำหรับสภาพการทำงานที่มีการรบกวนสนามแม่เหล็ก
เกรดของเหล็กแมงกานีสสูง
เหล็กแมงกานีสสูงของจีน (GB/T 5680):
องค์ประกอบทางเคมี:
|
ระดับ① |
องค์ประกอบทางเคมี/% |
||||||||
|
C |
ศรี |
มน |
P |
S |
Cr |
โม |
นิ |
W |
|
|
ZG120Mn13 |
1.05-1.35 |
0.3-0.9 |
11-14 |
น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.06 |
น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.04 |
||||
|
ZG120Mn13Cr2 |
1.05-1.35 |
0.3-0.9 |
11-14 |
น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.06 |
น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.04 |
1.5-2.5 |
|||
|
ZG120Mn13W |
1.05-1.35 |
0.3-0.9 |
11-14 |
น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.06 |
น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.04 |
0.9-1.2 |
|||
|
ZG120Mn13CrMo |
1.05-1.35 |
0.3-0.9 |
11-14 |
น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.04 |
น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.04 |
0.4-1.2 |
0.4-1.2 |
||
|
ZG120Mn13Ni3 |
1.05-1.35 |
0.3-0.9 |
11-14 |
น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.04 |
น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.04 |
3-4 |
|||
|
ZG120Mn18 |
1.05-1.35 |
0.3-0.9 |
16-19 |
น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.06 |
น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.04 |
||||
|
Z120GMn18Cr2 |
1.05-1.35 |
0.3-0.9 |
16-19 |
น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.06 |
น้อยกว่าหรือเท่ากับ 1.5-2.50.04 |
||||
คุณสมบัติทางกล:
|
ระดับ |
คุณสมบัติทางกล |
|||
|
ความต้านแรงดึง/MPa |
ความแข็งแรงของผลผลิต/MPa |
การยืดตัว/% |
พลังงานกระแทก/เจ |
|
|
ZG120Mn13 |
มากกว่าหรือเท่ากับ 370 |
มากกว่าหรือเท่ากับ 700 |
มากกว่าหรือเท่ากับ 25 |
มากกว่าหรือเท่ากับ 118 |
|
ZG120Mn13Cr2 |
มากกว่าหรือเท่ากับ 390 |
มากกว่าหรือเท่ากับ 735 |
มากกว่าหรือเท่ากับ 20 |
มากกว่าหรือเท่ากับ 96 |
|
ZG120Mn13W |
มากกว่าหรือเท่ากับ 370 |
มากกว่าหรือเท่ากับ 700 |
มากกว่าหรือเท่ากับ 25 |
มากกว่าหรือเท่ากับ 118 |
|
ZG120Mn13CrMo |
มากกว่าหรือเท่ากับ 390 |
มากกว่าหรือเท่ากับ 735 |
มากกว่าหรือเท่ากับ 20 |
มากกว่าหรือเท่ากับ 96 |
|
ZG120Mn13Ni3 |
มากกว่าหรือเท่ากับ 370 |
มากกว่าหรือเท่ากับ 700 |
มากกว่าหรือเท่ากับ 25 |
มากกว่าหรือเท่ากับ 118 |
|
ZG120Mn18 |
มากกว่าหรือเท่ากับ 370 |
มากกว่าหรือเท่ากับ 700 |
มากกว่าหรือเท่ากับ 25 |
มากกว่าหรือเท่ากับ 118 |
|
ZG120Mn18Cr2 |
มากกว่าหรือเท่ากับ 390 |
มากกว่าหรือเท่ากับ 735 |
มากกว่าหรือเท่ากับ 20 |
มากกว่าหรือเท่ากับ 96 |
หมายเหตุ: เกรดเหล็กแมงกานีส ZGMn13-1, ZGMn13-2, ZGMn13-3, ZGMn13-4 และ ZGMn13-5 ในมาตรฐานเก่า GB/T 5680-1998 ถูกแทนที่ด้วยเกรดใหม่ข้างต้นแล้ว
เหล็กแมงกานีสสูงจากประเทศและพื้นที่อื่น:
ISO 13521 / EN 10349
- GX120MnMo7-1 / 1.3415
- GX110MnMo13-1 / 1.3416
- GX100Mn13 / 1.3406
- GX120Mn13 / 1.3802
- GX120MnCr13-2 / 1.3410
- GX120MnNi13-3 / 1.3425
- GX120Mn18 / 1.3407
- GX90MnMo14 / 1.3417
- GX120MnCr18-2 / 1.3411
มาตรฐาน ASTM A128/A128M
- เกรดเอ (UNS J91109)
- เกรด B-1 (UNS J91119)
- เกรด B-2 (UNS J91129)
- เกรด B-3 (UNS J91139)
- เกรด B-4 (UNS J91149)
- เกรด C (UNS J91309)
- เกรด D (UNS J91459)
- เกรด E-1 (UNS J91249)
- เกรด E-2 (UNS J91340)
ญี่ปุ่น JIS G5131
- SCMnH1
- SCMnH2 (ASTM A128 เกรด B-1/B-2)
- SCMNH2X1 / GX100Mn13 (ASTM A128 เกรด B-1)
- SCMnH2X2 / GX120Mn13 (ASTM A128 เกรด A/B-2/B-3/B-4)
- SCMnH3
- SCMnH4 / Gx120Mn17
- SCMnH11 (ASTM A128 เกรด C)
- SCMnH11X / GX120MnCr13-2 (ASTM A128 เกรด C)
- SCMnH12 / GX120MnCr17-2
- SCMNH21
- SCMnH31 / GX120MnMo7-1 (ASTM A128 เกรด F)
- SCMnH32 / GX110MnMo13-1 (ASTM A128 เกรด E-1)
- SCMnH33 / GX120MnMo14
- SCMnH41 / GX120MnNi13-3 (ASTM A128 เกรด D)
การใช้งานในอุตสาหกรรมการหล่อเหล็กแมงกานีสสูง
การหล่อเหล็กแมงกานีสสูงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมเหมืองแร่และเหมืองหิน เครื่องจักรวิศวกรรม โลหะ การก่อสร้าง ท่าเรือ และอุตสาหกรรมการจัดการวัสดุ
- เครื่องบด/เครื่องบด:แผ่นกราม ไลเนอร์ หัวค้อน ผนังบด ไลเนอร์เว้า
- โรงสี:โรงสีลูกชิ้น, โรงสีแท่ง
- หน้าจอสั่น:แผ่นตะแกรงและแถบตะแกรง
- สายพานลำเลียง: สายพานลำเลียง แครปเปอร์ ลูกกลิ้ง ลูกกลิ้ง และกรวย
- รถขุด:ฟันถังของรถขุด แผ่นสึกหรอ รองเท้าติดตาม
- รถตัก:ฟันถังของตัวโหลด, สมุทรที่ทนต่อการสึกหรอ
- รถปราบดิน:ใบมีดรถปราบดิน, คมตัดรถปราบดิน
- เตาหลอมเหล็ก:ปากเตา (จมูก), หมวกเตา, จุกตะกรัน
- ทัพพี:ทัพพีสมุทร, หัวฉีดทัพพี
- เครื่องหล่อแบบต่อเนื่อง (CCM):Crystallizer, แผ่นนำ, ม้วนหยิก
- เครื่องเผาผนึก:รถเข็นสมุทร, ตะแกรงบาร์
- โรงงานปูนซีเมนต์:ปลอกลูกกลิ้ง, ไลเนอร์
- เครื่องบดปูนซีเมนต์:หัวค้อนบดซีเมนต์, สมุทร
- เครื่องทำทราย:ไลเนอร์และบล็อคกระแทก
- อุปกรณ์บดวัตถุดิบเซรามิก:ไลเนอร์
- ตัวขนถ่ายท่าเรือ:ฮอปเปอร์และไลเนอร์
- เครื่องบดถ่านหิน:แฮมเมอร์เฮด ไลเนอร์
- ตัวคั่นแม่เหล็ก:ไลเนอร์
การแกร่งน้ำของการหล่อเหล็กแมงกานีสสูง
การหล่อเหล็กแมงกานีสสูงจะต้องได้รับการบำบัดด้วยความร้อนเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพก่อนใช้งาน
การบำบัดน้ำแบบแกร่งเป็นการบำบัดที่จำเป็นสำหรับการหล่อเหล็กแมงกานีสสูง ขั้นตอนหลักคือการให้ความร้อนสูงจัดการการหล่อเหล็กที่ 1,050-1100 องศาและคงไว้ 2-4 ชั่วโมง จากนั้นทำการชุบน้ำอย่างรวดเร็วเพื่อให้ได้โครงสร้างออสเทนไนต์อิ่มตัวยวดยิ่งเฟสเดียว ซึ่งเป็นพื้นฐานของการชุบแข็งและความเหนียวในการทำงานสูง

เหตุใดการหล่อเหล็กแมงกานีสสูงจึงเกิดรอยแตก? จะป้องกันรอยแตกร้าวได้อย่างไร?
ด้านล่างนี้คือสาเหตุทั้งหมดที่อาจทำให้เกิดการแตกร้าวบนการหล่อเหล็กแมงกานีสสูง ในขณะที่สาเหตุที่เป็นไปได้มากที่สุดเกิดจากการให้ความร้อนที่ไม่เหมาะสม
|
หมวดสาเหตุ |
สาเหตุ |
มาตรการป้องกัน |
|
การออกแบบโครงสร้าง |
การเปลี่ยนแปลงความหนาของผนังขนาดใหญ่ |
ควบคุมความแตกต่างของความหนาน้อยกว่า 3 มม. เพิ่มเนื้อที่ใหญ่เพียงพอ (R ภายในมากกว่าหรือเท่ากับ 5 มม. R ภายนอกมากกว่าหรือเท่ากับ 3 มม.) |
|
กำลังหล่อ |
อุณหภูมิการหล่อสูงหรือต่ำเกินไป |
ควบคุมอุณหภูมิการหล่อได้อย่างแม่นยำด้วยช่วงที่ถูกต้อง |
|
ความเร็วการเทผิด |
ปรับความเร็วการเท |
|
|
การออกแบบประตูหล่อและไรเซอร์ที่ไม่มีประสบการณ์ |
ปรับการออกแบบแม่พิมพ์ให้เหมาะสมโดยใช้ตัวยกด้านข้างแทนตัวยกด้านบน |
|
|
การทำงานที่ไม่ถูกต้องของการตัดประตูและไรเซอร์ |
ใช้ไรเซอร์ตัดง่าย โดยใช้เลื่อยตัดแทนการตัดด้วยไฟ |
|
|
การรักษาความร้อน |
การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างรวดเร็ว อุณหภูมิที่แตกต่างกันมากระหว่างการหล่อและเตาเผา |
อุ่นเครื่อง 1-1.5 ชั่วโมง ต่ำกว่า 650 องศา แล้วเพิ่มอุณหภูมิ ความร้อนช้าลง: น้อยกว่าหรือเท่ากับ 30-40 องศา/ชม. เมื่ออุณหภูมิน้อยกว่าหรือเท่ากับ 650 องศา ; น้อยกว่าหรือเท่ากับ 50-60 องศา/ชม. เมื่ออุณหภูมิ > 650 องศา จุ่มหล่อลงในน้ำอย่างรวดเร็ว |

การหล่อเหล็กแมงกานีสสูงคุณภาพสูงผลิตโดยเครื่องจักร Shata
เป็นเวลากว่าทศวรรษที่ Shata Machinery ให้บริการการหล่อเหล็กแมงกานีสสูงแก่ผู้ซื้อจากทั่วทุกมุมโลก รวมถึงสหรัฐอเมริกา แคนาดา เยอรมนี สเปน ออสเตรเลีย และอื่นๆ
ลูกค้าจำนวนมากของเราประหยัดต้นทุนได้อย่างมากด้วยการสนับสนุนทางวิศวกรรมและโซลูชันการหล่อแบบเฉพาะของเรา รวมถึงการหล่อแบบลงทุน การหล่อทราย การหล่อแบบโฟมสูญหาย การหล่อแบบแรงเหวี่ยง ฯลฯ
หากคุณมีความต้องการซื้อการหล่อเหล็กแมงกานีสสูง อย่าลังเลที่จะคลิกที่นี่เพื่อรับข้อมูลโดยละเอียดจาก Shata: info@shatamachinery.com
อ้างอิง:
GB/T 5680-2023 "การหล่อเหล็กกล้าออสเตนิติกแมงกานีส"
ป้ายกำกับยอดนิยม: การหล่อเหล็กแมงกานีสสูง ผู้ผลิตการหล่อเหล็กแมงกานีสสูง ซัพพลายเออร์ โรงงาน

