Ferromangan med låg kolhalt: egenskaper, kvaliteter och användningsområden

Ferromangan med låg kolhalt är en ferrolegering av mangan som kombinerar en hög manganhalt med en avsiktligt begränsad kolhalt. Den kombinationen är det som skiljer den från de medelhöga och höga kolhalterna: den kan läggas till en smälta för att höja mangan utan att trycka kolet över specifikationsgränsen, så det används normalt för slutjustering snarare än i den initiala laddningen.

Avsnitten nedan sammanfattar egenskaperna som beskrivs i produktlitteraturen, återger de angivna kvalitets- och kemiska sammansättningsområdena, och förklarar hur lågkolgruppen skiljer sig från grupperna med medel och hög kolhalt.

Viktiga egenskaper hos ferromangan med låg kolhalt

Låg kolhalt:kol hålls på en låg nivå, vilket ger legeringen god skärbarhet och svetsegenskaper när den används som legeringstillsats.

Högt manganinnehåll:Mangan är vanligtvis i intervallet 65% till 90% över ferromanganfamiljen, så en relativt liten tillsats höjer mangan snabbt utan att lägga mycket vikt på laddningen.

Hög styrka:materialet har hög hållfasthet tillsammans med bra tryck- och dragegenskaper och används för att tillverka hög-hållfasta strukturdelar.

Bra värmebehandlingsförmåga:värmebehandling kan producera olika mikrostrukturer och egenskapskombinationer, så samma baslegering kan uppfylla olika tekniska krav.

Deoxiderande och legerande verkan:som manganbärare fungerar den också som ett deoxidationsmedel och legeringsmedel, kombinerat med syre och föroreningar så att de kan avlägsnas från det smälta badet.

Angivna betyg och kemisk sammansättning

Tabellen nedan följer kompositionsbladet som publicerats med källartikeln. Siffrorna är viktprocent; Mn är ett minimum, C, P och S är maximum och Si anges som ett intervall. Gruppen med låg kolhalt visas här, och grupperna med medel och hög kol jämförs i nästa avsnitt.

Grupp	Beteckning	Mn (min)	C (max)	Si	P	S (max)
Lågt kol	FeMn85C0.2	85	0.2	0.8-2.0	0.1-0.3	0.02
	FeMn80C0.5	80	0.5	0.8-2.0	0.1-0.3	0.02
	FeMn80C0.7	80	0.7	0.8-2.0	0.1-0.3	0.02

De tre beteckningarna i tabellen täcker lågkolgruppen: FeMn85C0,2 med minst 85 % mangan och max 0,2 % kol, därefter FeMn80C0,5 och FeMn80C0,7 med minst 80 % mangan och koltak på 0,5 % respektive 0,7 %. Kisel ligger i samma 0,8-2,0% band för alla tre, fosfor varierar från 0,1% till 0,3% och svavel är begränsat till 0,02%.

Låg kolhalt kontra medium och hög kolhalt

Kol är skiljelinjen mellan de tre kommersiella koncernerna. Den beskrivande sammanfattningen av familjen med låg kolhalt placerar kol generellt under 1,5 %, och specifikationsbladet är ännu snävare för de lågkolhaltiga beteckningarna som anges ovan. Medelstora kolhalter flyttar taket till 1,0 %, 1,5 % eller 2,0 %, medan höga kolhalter innehåller 7,0 % till 8,0 % kol och tål mer kisel, fosfor och svavel.

Grupp	Beteckning	Mn (min)	C (max)	Si	P	S (max)
Medium kol	FeMn78C1.0	78	1.0	0.8-2.0	0.15-0.35	0.03
	FeMn78C1.5	78	1.5	0.8-2.0	0.15-0.35	0.03
	FeMn75C1.5	75	1.5	0.8-2.0	0.15-0.35	0.03
	FeMn75C2.0	75	2.0	0.8-2.0	0.15-0.35	0.03
Högt kol	FeMn78C8.0	78	8.0	1.0-5.0	0.2-0.4	0.03
	FeMn75C7.5	75	7.5	1.0-5.0	0.2-0.4	0.03
	FeMn65C7.0	65	7.0	2.5-4.5	0.25-0.5	0.03
	FeMn60C7.0	60	7.0	2.5-4.5	0.3-0.5	0.05

Två praktiska konsekvenser följer av tabellen. För det första manganåtervinning och kostnad: de låga kolhalterna har de högsta manganminimum, så de levererar mer mangan per ton tillsats, men de används i mindre mängder eftersom de är reserverade för kol-kritiskt arbete. För det andra, restkontroll: lågkolgruppen håller också fosfor och svavel vid de snästa gränserna i plåten, vilket är viktigt i stål där trampelement påverkar seghet eller korrosionsprestanda.

Där lågkolhaltig ferromangan används

Kol-kritisk ståltillverkning:manganjustering i slutskedet av lågkolhalt och dragnings-kvalitetsvärme, där kolupptagningen måste vara minimal.

Slitstarka-delar:det höga manganinnehållet stödjer god slitstyrka, så legeringen används vid tillverkning av-nötningsbeständiga komponenter.

Korrosionsbeständig-utrustning:samma höga mangannivå används med fördel i korrosionsbeständig-utrustning, särskilt där en matris med låg kolhalt krävs.

Hög-hållfasta strukturella delar:kombinationen av styrka med bra tryck- och dragegenskaper passar strukturella komponenter.

Värmebehandlade-komponenter:eftersom legeringen reagerar på värmebehandling väljs den där en specificerad mikrostruktur måste utvecklas efter gjutning eller formning.

Vanliga frågor

F: Vilken kolhalt definierar ferromangan med låg kolhalt?
Den beskrivande sammanfattningen i källartikeln anger att kolet i ferromangan med låg kolhalt vanligtvis är under 1,5 %. Det medföljande specifikationsbladet är snävare för gruppen med låg kolhalt, och anger maximalt 0,2 %, 0,5 % och 0,7 % kol för FeMn85C0.2, FeMn80C0.5 och FeMn80C0.7.

F: Vilket manganinnehåll bör man förvänta sig?
Specifikationsbladet listar manganminimum på 85 % och 80 % för lågkolhaltsbeteckningarna. Den bredare ferromanganfamiljen som citeras på samma blad sträcker sig från 60 % upp till 85 % minimimangan, vilket stämmer överens med det allmänna påståendet att manganhalten vanligtvis är mellan 65 % och 90 %.

F: Hur skiljer sig lågkolgruppen från medelstora kolhalter?
Medelstora kolbeteckningar som FeMn78C1.0 och FeMn75C2.0 tillåter koltak på 1,0 % till 2,0 %, med kisel fortfarande på 0,8-2,0 % men fosfor avslappnad till 0,15-0,35 % och svavel till 0,03 %. Låga kolhalter håller både kol- och restgränserna lägre.

F: Vilka är de typiska gränsvärdena för kisel, fosfor och svavel?
För de låga kolhalterna anger arket kisel vid 0,8-2,0%, fosfor vid 0,1-0,3% och svavel vid maximalt 0,02%. Höga kolhalter är mer toleranta, med kisel upp till 1,0-5,0% eller 2,5-4,5% och svavel upp till 0,05% på FeMn60C7.0.

F: Varför är lågt kolinnehåll viktigt för svetsning och bearbetning?
Kol är det element som starkast höjer hårdheten och minskar duktiliteten i det färdiga stålet. Att hålla kolet lågt bevarar bearbetbarheten och svetsegenskaperna, vilket är anledningen till att denna kvalitet väljs för kol-kritiska smältor istället för en billigare hög koltillsats.

F: Finns andra kompositioner och storlekar tillgängliga?
Specifikationsbladet anger att andra kemiska sammansättningar och storlekar kan levereras. Alla sådana krav måste överensstämmas med den avsedda värmekemin och storleksintervallet som behövs för smält- eller gjuteridriften.