Come sappiamo, in base al contenuto di elementi in lega nell'acciaio, può essere suddiviso in acciaio al carbonio e acciaio legato. L'acciaio ad alto tenore di carbonio, spesso indicato come acciaio per utensili, è l'acciaio con un contenuto di carbonio compreso tra 0.60% e 1.70%, utilizzato principalmente per la produzione di utensili da taglio. L'acciaio al manganese, noto anche come acciaio legato al manganese, è un tipo di acciaio ad alta resistenza. Sebbene siano sia resistenti che durevoli, hanno proprietà diverse. Questo articolo confronterà l'acciaio ad alto tenore di carbonio e l'acciaio ad alto contenuto di manganese.
Come suggerisce il nome, la differenza tra acciaio ad alto tenore di carbonio e acciaio ad alto contenuto di manganese è anche considerata la differenza tra acciaio al carbonio e acciaio al manganese. Solitamente si considerano acciai con un contenuto di carbonio inferiore al 2.11% privi di elementi leganti speciali. A volte chiamato acciaio al carbonio semplice o acciaio al carbonio. Contiene anche piccole quantità di silicio, manganese, zolfo e fosforo.
L'acciaio al manganese è un acciaio ad alta resistenza che in genere contiene dall'11 al 14 percento di manganese. È un tipico acciaio resistente all'usura con austenite e carburo come struttura fusa. Dopo la tempra in acqua a circa 1000°C, la microstruttura si è trasformata in un'unica Austenite o Austenite con una piccola quantità di carburo. L'acciaio al manganese viene utilizzato principalmente per resistere a forti urti, deformazioni, estrusioni, usura e altre condizioni difficili.
Durezza
Sappiamo che il carbonio è l'elemento base dell'acciaio, l'acciaio al manganese può anche contenere l'1.0% ~ 1.3% di carbonio. Rispetto all'acciaio ad alto tenore di carbonio, l'acciaio al manganese è più duro. Gli acciai ad alto tenore di carbonio acquistano forza grazie al rinvenimento, mentre l'acciaio al manganese è più morbido e meno resistente all'abrasione. Gli acciai al carbonio sono in genere più resistenti dell'acciaio al manganese, ma è possibile creare una lega con un contenuto di manganese inferiore.
In generale, maggiore è il contenuto di carbonio nell'acciaio al carbonio, maggiore è la durezza e la resistenza, minore è la plasticità. L'acciaio ad alto tenore di carbonio ha una durezza e una tenacità maggiori rispetto all'acciaio ad alto tenore di manganese (acciaio per molle), ma a parità di forte impatto è molto probabile che si fratturi. Ad esempio, la resistenza, la durezza, l'elasticità e la temprabilità della lamiera di acciaio 65Mn sono superiori a quelle dell'acciaio AISI 1065 , che presenta sensibilità al surriscaldamento e tendenza alla fragilità da rinvenimento, e la tempra in acqua tende a formare cricche.
Resistenza all'usura
La caratteristica più importante dell'acciaio ad alto contenuto di manganese è che in condizioni di forte impatto ed estrusione, la sua superficie si indurisce rapidamente e il nucleo mantiene ancora una buona tenacità e plasticità dell'austenite, che gli conferisce una buona resistenza all'usura, che è migliore di altri materiali. Ma la resistenza all'usura dell'acciaio ad alto contenuto di manganese mostra la sua superiorità solo a condizione di un sufficiente incrudimento.
Applicazioni
In breve, l'acciaio ad alto tenore di carbonio è più resistente alla corrosione, mentre l'acciaio a basso contenuto di manganese è soggetto a usura. L'acciaio ad alto tenore di carbonio, spesso chiamato acciaio per utensili, viene utilizzato principalmente negli utensili da taglio per lavorazione CNC. Punte, maschi, alesatori e altri strumenti sono realizzati in acciaio al carbonio dallo 0.90% all'1.00%. È caratterizzato da durezza e fragilità. L'acciaio ad alto tenore di carbonio è migliore per le applicazioni strutturali, come nelle parti per impieghi gravosi. Ad esempio, l'AISI 1095 è un tipo di acciaio ad alto tenore di carbonio con elevata durezza e resistenza all'usura, è spesso utilizzato per coltelli e pugnali.
L'acciaio al manganese è anche meno fragile dell'acciaio al carbonio. L'acciaio al manganese può essere forgiato in forme complesse, come i cerchi, il che gli conferisce un aspetto unico. Oltre alla resistenza e alla durata, questi acciai possiedono altre proprietà che li rendono desiderabili per applicazioni industriali. Come tipico acciaio resistente all'usura, l'acciaio ad alto contenuto di manganese viene utilizzato principalmente per resistere a urti, estrusione, usura e altre condizioni difficili, ed è un materiale eccellente per i produttori di componenti per frantoi . Inoltre, l'acciaio ad alto contenuto di manganese resistente all'usura è adatto anche a condizioni di usura abrasiva da impatto e rettifica ad alto stress, ed è spesso utilizzato per la produzione di piastre di rivestimento per mulini a sfere, martelli per frantoi a martelli, piastre per mascelle di frantoi a mascelle, pareti di malta per frantoi a cono, pareti di rottura, benne per escavatori, scambi ferroviari, fusioni di piastre per cingoli di trattori e carri armati.
Nell'ultimo
Ci sono vantaggi e svantaggi sia per l'acciaio ad alto tenore di carbonio che per l'acciaio ad alto contenuto di manganese. Se stai cercando un buon acciaio per i tuoi progetti, dipende dall'uso che ne fai, ovvero dall'equilibrio tra carbonio e manganese. Sebbene gli acciai al carbonio siano più economici da produrre e utilizzare, mostrano comunque una notevole quantità di degrado se esposti all'idrogeno. Sebbene gli acciai al carbonio-manganese siano più duri dei comuni acciai strutturali, hanno un carico di snervamento molto inferiore e una minore duttilità. Pertanto, se stai cercando un acciaio molto resistente, potresti prendere in considerazione l'acciaio al carbonio-manganese. È un'ottima scelta per un'ampia gamma di applicazioni ed è anche più economico da produrre rispetto all'acciaio al manganese.
