Ocel s vysokým{0}}manganem, známá také jako manganová legovaná ocel, označuje legovanou ocel s obsahem manganu 10 % nebo více. Po vhodnétepelné zpracování, vysoko-manganová ocel se stává vysoce-pevným materiálem odolným proti opotřebení-.
Vlastnosti vysoce-manganové oceli
Nejdůležitější vlastností vysoce-manganové oceli je to, že za podmínek silného nárazu a vytlačování povrchová vrstva rychle podléhá mechanickému zpevnění, což jí umožňuje zachovat dobrou houževnatost a plasticitu austenitického materiálu v jádru, zatímco tvrzená vrstva má vynikající odolnost proti opotřebení. Odolnost vysoko-manganové oceli proti opotřebení však prokazuje její převahu pouze za podmínek dostatečných pro mechanické zpevnění; za jiných podmínek je to docela špatné.
Přidáním 2,5-3,5 % manganu do oceli vznikne ocel s nízkým-manganem, která je velmi křehká. Přidáním více než 13 % manganu k vytvoření-manganové oceli je však tvrdá a houževnatá. Ocel s vysokým-manganem je navíc nemagnetická a magnety ji nepřitahují.
Typická Mn17-vysokomanganová ocel odolná proti opotřebení-je založena na Mn13 oceli se zvýšeným obsahem manganu. To zlepšuje stabilitu austenitu, zabraňuje precipitaci karbidů a tím zvyšuje pevnost oceli, plasticitu, schopnost mechanického zpevnění a odolnost proti opotřebení.
Procesy tváření kovů s vysokým-manganem
Nejčastěji se používají odlitky z-manganové ocelilití do písku, technologie široce používaná díky své vyspělosti a vysoké efektivitě výroby. Používají se však i speciální metody odlévání. Speciální lití označuje metody lití, které se výrazně liší od lití do písku, pokud jde o materiály formy, metody-výroby forem, metody plnění roztaveným kovem a podmínky tuhnutí ve formě. Speciální odlitek zahrnuje:investiční lití, lití do kovových forem, tlakové lití, nízko{0}}tlaké lití, zpětně tlakové lití, squeeze casting, odstředivé lití, lití do ztracené pěny, lití do sádrových forem, keramické přesné lití, kontinuální lití, vakuové lití, jemnozrnné lití a elektromagnetické lití.
Kvůli velkému smrštění tuhnutím a špatnému odvodu tepla u oceli s vysokým-manganem je míra smrštění odlitku v návrhu procesu obvykle nastavena na 2,5 %–2,7 %, přičemž horní limit platí pro větší odlitky. Dobrá stlačitelnost mezi formovacím pískem a jádrem je nezbytná.
Vysoko-manganová ocel je typická-otěr odolná ocel. Jeho jak-litá mikrostruktura je austenit s karbidy. Austenitická manganová ocel je primárním materiálem pro odlévání ocelí odolných proti opotřebení-a opotřebení-. Nízkolegované oceli však mohou být za určitých podmínek a při vhodném tepelném zpracování také velmi účinné. Po kalení vodou při teplotě přibližně 1000 stupňů se mikrostruktura odlitků z oceli s vysokým{11}}manganem přemění na jediný austenit nebo austenit s malým množstvím karbidů, čímž se zlepší houževnatost odlitku.
Obrábění odlitků-manganové oceli
Kvůli pracovnímu otužování,mechanické zpracováníje třeba se co nejvíce vyhnout odlitkům z-manganové oceli. Otvory a štěrbiny v odlitku by měly být zality co nejvíce. Obrábění vysoce-manganové oceli však není zcela nemožné. U obráběcích operací, které lze dokončit jedním průchodem, lze provádět orovnávání nástroje. Pro nevyhnutelné obrábění by měl být během návrhu procesu odlévání zvýšen přídavek na obrábění, aby se zajistilo, že rychlost posuvu zabrání pracovně zpevněné vrstvě.
Aplikace oceli s vysokým obsahem manganu
Vzhledem k výše uvedeným vlastnostem se odlitky z vysokomanganové oceli používají především vmechanické zařízeníkterá musí odolat drsným pracovním podmínkám, jako je náraz, vytlačování a otěr materiálu. Příklady zahrnují: plechy spodku motoru, kuličková ložiska, lžíce buldozerů a rypadel, železniční koleje, mosty, vložky kulových mlýnů, kladivová drtící kladiva, čelisťové desky čelisťového drtiče, stěny čelistí kuželového drtiče, zuby a stěny lopaty rypadla, železniční výhybky, traktory, ocelové neprůstřelné plechy, bezpečné ocelové desky{1} a tanková dráha{1} odlitky-odolné proti opotřebení.
Typické odlitky z vysoce manganové slitiny
| Ekvivalentní třídy uhlíkové lité oceli a legované lité oceli | |||||||||
| Žádný. | Čína | USA | Německo | Rusko | Francie | Spojené království | Japonsko | ||
| (GB) | ASTM | UNS | RÁMUS | W-č. | (TOCT) | (NF) | (BS) | (JIS) | |
| 1 | ZG40Mn | - | - | GS-40Mn5 | 1.1168 | - | - | AW3 | SCMn3 |
| 2 | ZG40Cr | - | - | - | - | 40XЛ | - | - | - |
| 3 | ZG20SiMn | LCC | J02505 | GS-20Mn5 | 1.112 | 20 TCЛ | FB-M | - | SCW480 |
| 4 | ZG35SiMn | - | - | GS-37MnSi5 | 1.5122 | 35 CTЛ | - | - | 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 mil | - | - | - | - | 20Г | XC18 | 080A20 | - |
| 26 | 30Mn | - | - | - | - | 30Г | XC32 | 080A32 | S30C |
| 27 | 40 milionů | - | - | 40Mn4 | - | 40Г | 40M5 | 080A40 | S40C |
| 28 | 45Mn | - | - | - | - | 45Г | 080A47 | S45C | |
| 29 | 50 milionů | - | - | - | - | 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 | 20 MnV | - | - | 20MnV6 | - | - | - | - | - |
| 38 | 35SiMn | - | - | 37MnSi5 | - | 35CГ | - | En46 | - |
| 39 | 42SiMn | - | - | 46MnSi4 | - | 35CГ | - | En46 | - |
| 40 | 40B | - | - | - | - | - | - | - | |
| 41 | 45B | - | - | - | - | - | - | - | |
| 42 | 40 MnB | - | - | - | - | - | - | - | |
| 43 | 45 MnB | - | - | - | - | - | - | - | |
| 44 | 15 kr | - | - | 15Cr3 | - | 15X | 12C3 | 523M15 | SCr415(H) |
| 45 | 20 kr | - | - | 20Cr4 | - | 20X | 18C3 | 527A19 | SCr420H |
| 46 | 30 kr | - | - | 28Cr4 | - | 30X | 530A30 | SCr430 | |
| 47 | 35 kr | - | - | 34Cr4 | - | 35X | 32C4 | 530A36 | SCr430(H) |
| 48 | 40 kr | - | - | 41Cr4 | - | 40X | 42C4 | 520M40 | SCr440 |
| 49 | 45 kr | - | - | - | 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 | - | - | SUM12 |
| 94 | Y15 | - | - | 10S20 | - | - | - | 220M07 | SUM22 |
| 95 | Y20 | - | - | 22S20 | - | A20 | 20F2 | - | SUM32 |
| 96 | Y30 | - | - | 35S20 | - | A30 | - | - | SUM42 |
| 97 | Y40Mn | - | - | 40S20 | - | A40Г | 45MF2 | 225M36 | - |
| 98 | ZGMn13 | - | - | X120Mn12 | - | 116Г13Ю | Z120M12 | - | SCMnH11 |