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錳元素在鋼中的作用

錳元素在鋼中的作用


錳元素在鋼中的作用

一、錳對鋼的顯微組織及熱處理的影響

① 錳是良好的脫氧劑和脫硫劑,工業用鋼中均含有一定量的錳。

② 錳固溶于鐵素體和奧氏體中,能擴大奧氏體區,使臨界溫度升高。

③ 錳極大降低了鋼的馬氏體轉變溫度(其作用僅次于碳)和鋼中相變的速度,提高鋼的淬透性,增加殘留奧氏體含量。

④ 使鋼的調質組織均勻、細化,避免了滲碳層中的碳化物聚集成塊。但增大了鋼的過熱敏感性和回火脆性。

⑤ 錳是弱碳化物形成元素。

錳礦石

   

二、錳對鋼的力學性能的影響

① 錳強化鐵素體或奧氏體的作用不及碳、磷、硅,在增加強度的同時對延展性無影響。

② 由于細化了珠光體,顯著提高了低碳和中碳珠光體鋼的強度,使延展性有所降低。

③ 通過提高淬透性提高了調質處理索氏體鋼的力學性能。

④ 在嚴格控制熱處理工藝、避免過熱時晶粒長大以及回火脆性的前提下,錳不會降低鋼的韌性。


三、錳對鋼的物理、化學及工藝性能的影響

① 隨著錳含量的增加,鋼的熱導率急劇下降,線脹系數上升,使快速加熱或冷卻時形成較大內應力,零件開裂傾向增大。

② 使鋼的電導率急劇降低,電阻率相應增大。

③ 使矯頑力增大,飽和磁感、剩余磁感和磁導率均下降,因而對永磁合金有利,對軟磁合金有害。

④ 錳含量很高時,鋼的抗氧化性能下降。

⑤ 與鋼中的硫形成較高熔點的MnS,避免了晶界上FeS薄膜的形成,消除鋼的熱脆性,改善熱加工性能。

⑥ 高錳奧氏體鋼的變形阻力較大,且鋼錠中柱狀結晶明顯,鍛軋時較易開裂。

⑦ 由于提高了淬透性和降低了馬氏體轉變溫度,對焊接性能有不利影響。

⑧ 錳有增加鋼晶粒粗化的傾向,若冶煉澆鑄和鍛軋後冷卻不當,容易使鋼産生白點。



四、錳在鋼中的應用

① 易切削鋼中常有適量的錳和磷,MnS夾雜使切屑易于碎斷。

② 普通低合金鋼中利用錳提高鋼的強度,錳的質量分數一般爲1%~2%。

③ 滲碳和調質合金結構鋼的許多系列中錳的質量分數不超過2%。

④ 錳可提高彈簧鋼、軸承鋼和工具鋼産品的淬透性。



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