Разница между высокоуглеродистой и высокомарганцовистой сталью

Как известно, по содержанию легирующих элементов в стали ее можно разделить на углеродистую и легированную сталь. Высокоуглеродистая сталь, часто называемая инструментальной сталью, представляет собой сталь с содержанием углерода от 0.60% до 1.70%, используемую в основном для изготовления режущих инструментов. Марганцевая сталь, также известная как марганцевая легированная сталь, представляет собой разновидность высокопрочной стали. Несмотря на то, что они прочные и долговечные, у них разные свойства. В этой статье будет проведено сравнение высокоуглеродистой стали и стали с высоким содержанием марганца.

Определение

Как следует из их названия, разница между высокоуглеродистой сталью и сталью с высоким содержанием марганца также рассматривается как разница между углеродистой сталью и марганцевой сталью. Обычно мы рассматриваем стали с содержанием углерода менее 2.11 % без специальных легирующих элементов. Иногда называется простой углеродистой сталью или углеродистой сталью. Он также содержит небольшое количество кремния, марганца, серы и фосфора.

Марганцевая сталь — это высокопрочная сталь, которая обычно содержит от 11 до 14 процентов марганца. Это типичная износостойкая сталь с аустенитной и карбидной литой структурой. После закалки в воду при температуре около 1000°С микроструктура изменилась на одиночный аустенит или аустенит с небольшим количеством карбида. Марганцевая сталь в основном используется там, где выдерживает сильные удары, деформацию, экструзию, износ и другие суровые условия.

Твердость

Мы знаем, что углерод является основным элементом стали, марганцевая сталь также может содержать 1.0–1.3% углерода. По сравнению с высокоуглеродистой сталью марганцевая сталь тверже. Высокоуглеродистые стали приобретают прочность за счет отпуска, в то время как марганцевая сталь мягче и менее устойчива к истиранию. Углеродистые стали обычно прочнее марганцевой стали, но можно создать сплав с более низким содержанием марганца.

В целом, чем выше содержание углерода в углеродистой стали, тем выше твердость и прочность, тем ниже пластичность. Высокоуглеродистая сталь имеет более высокую твердость и ударную вязкость, чем высокомарганцевая сталь (пружинная сталь), при таком же сильном воздействии высокоуглеродистая сталь очень подвержена разрушению. Например, прочность, твердость, эластичность и прокаливаемость стального листа 65Mn выше, чем у Сталь AISI 1065, с чувствительностью к перегреву и тенденцией к отпускной хрупкости, закалка в воде имеет тенденцию к образованию трещин.

Износостойкость

Наиболее важной особенностью стали с высоким содержанием марганца является то, что в условиях сильного удара и экструзии ее поверхность быстро затвердевает, а сердцевина по-прежнему сохраняет хорошую ударную вязкость и пластичность аустенита, что делает ее хорошей износостойкостью, которая лучше, чем другие материалы. Но износостойкость высокомарганцовистой стали показывает свое превосходство только при условии достаточного наклепа.

Приложения

Короче говоря, высокоуглеродистая сталь более устойчива к коррозии, а сталь с низким содержанием марганца подвержена износу. Высокоуглеродистая сталь, которую часто называют инструментальной сталью, в основном используется в режущих инструментах с ЧПУ. Сверла, метчики, развертки и другие инструменты изготавливаются из углеродистой стали с содержанием углерода от 0.90% до 1.00%. Отличается твердостью и ломкостью. Высокоуглеродистая сталь лучше подходит для конструкционных применений, таких как детали для тяжелых условий эксплуатации. Например, AISI 1095 — это разновидность высокоуглеродистой стали с высокой твердостью и износостойкостью, ее часто используют для ножей и кинжалов.

Марганцевая сталь также менее хрупкая, чем углеродистая сталь. Из марганцевой стали можно выковать сложные формы, например круги, что придает им уникальный внешний вид. Помимо прочности и долговечности этих сталей, они обладают и другими свойствами, которые делают их желательными для промышленного применения. Как типичная износостойкая сталь, высокомарганцевая сталь в основном используется для противостояния ударам, экструзии, износу и другим суровым условиям, является отличным материалом для производители деталей дробилок. Кроме того, износостойкая сталь с высоким содержанием марганца также подходит для ударных и высоконапряженных условий абразивного износа, часто используется для изготовления плит футеровки шаровых мельниц, молотков молотковой дробилки, щековых плит щековой дробилки, стен раствора конусной дробилки, сломанных стенок, ковшей экскаватора. , стрелочные переводы, литье траков тракторов и танков.

Напоследок

Как у высокоуглеродистой стали, так и у стали с высоким содержанием марганца есть преимущества и недостатки. Если вы ищете хорошую сталь для своих проектов, это зависит от того, для чего вы ее используете, то есть от баланса углеродистых и марганцевых элементов. Хотя углеродистые стали дешевле в производстве и использовании, они все же демонстрируют значительную степень деградации при воздействии водорода. Хотя углеродисто-марганцевые стали тверже обычных конструкционных сталей, они имеют гораздо более низкий предел текучести и меньшую пластичность. Поэтому, если вы ищете очень прочную сталь, вы можете рассмотреть углеродисто-марганцевую сталь. Это отличный выбор для широкого спектра применений, а также его производство дешевле, чем производство марганцовистой стали.