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Acero con alto contenido de manganeso

El acero con un contenido de manganeso del 11% al 18% se llama acero con alto contenido de manganeso. La composición química del acero con alto contenido de manganeso fundido ZMn13 de uso común es: el contenido de Mn es del 11% al 14%, el contenido de C es del 1% al 1,4%, el contenido de Si es del 0,3% al 1%, el contenido de P es inferior al 0,03% y el contenido de S es inferior al 0,05%. El acero con alto contenido de manganeso es un tipo de acero resistente al desgaste. El acero con alto contenido de manganeso que ha sido tratado con tenacidad al agua puede obtener una mejor plasticidad y tenacidad al impacto. El acero con alto contenido de manganeso que ha sido endurecido al agua se llama acero austenítico con alto contenido de manganeso. Sus propiedades mecánicas: resistencia a la tracción = 980 MPa, límite elástico = 392 MPa, dureza de 210 HB, ak = 2,94 MJ / m2. Aunque la dureza del acero con alto contenido de manganeso es de solo 210 HBW, su punto de fluencia es bajo, solo el 40 % de la resistencia a la tracción, por lo que tiene una alta plasticidad y tenacidad.

El acero con alto contenido de manganeso se divide en acero resistente al desgaste con alto contenido de carbono y alto contenido de manganeso, acero no magnético con alto contenido de carbono y alto contenido de manganeso, acero inoxidable con bajo contenido de carbono y alto contenido de manganeso y acero resistente al calor con alto contenido de manganeso.

Los grados de acero con alto contenido de manganeso comúnmente utilizados en China: ZGMn13-1 (C:1,10%~1,50%) se utiliza para piezas de bajo impacto, ZGMn13-2 (C1,00%~1,40%) se utiliza para piezas ordinarias y ZGMn13-3 (C0,90%~1,30%) se utiliza para piezas complejas, ZGMn13-4 (C0,90%~1,20%) se utiliza para piezas de alto impacto, ZGMn13-5, 50Mn18Cr4V para anillo de protección del motor, etc.

Características de corte del acero con alto contenido de manganeso
(1) El endurecimiento por trabajo es particularmente grave. En el proceso de corte del acero con alto contenido de manganeso, debido a la gran deformación plástica, la estructura de austenita se transforma en una estructura de martensita de grano fino, lo que da como resultado un endurecimiento severo. La dureza se puede aumentar de 210HB a más de 500HB, que es 2,5 veces mayor que la dureza de la matriz. La profundidad de la capa endurecida puede alcanzar 0,1～0,3 mm. Esto no solo aumenta la fuerza de corte y el calor de corte, sino que también agrava el desgaste de la herramienta y genera dificultades para el siguiente proceso de corte. Su grado de endurecimiento y profundidad son varias veces superiores a los del corte de acero 45.
(2) La fuerza de corte es grande. Según la literatura relevante, la fuerza de corte unitaria de 3800MPa/mm2 al cortar ZGMn13 es aproximadamente un 60% mayor que la fuerza de corte unitaria de 2300MPa/mm2 para cortar acero 45.
(3) La temperatura de corte es alta. Debido a la alta fuerza de corte y potencia de corte del acero con alto contenido de manganeso, se genera más calor. Además, su conductividad térmica es pequeña, solo alrededor de 1/4 de la conductividad térmica del acero 45, por lo que la temperatura en la zona de corte es muy alta. Cuando la velocidad de corte Vc≤50m/min, la temperatura de corte del acero con alto contenido de manganeso es 200～250℃ más alta que la del acero 45.
(4) Difícil rotura de viruta. La tenacidad del acero con alto contenido de manganeso es 8 veces mayor que la del acero 45, y el alargamiento también es muy grande, lo que da como resultado un gran coeficiente de deformación y una gran fuerza de corte. Durante el corte, las virutas no son fáciles de romper, lo que genera grandes dificultades para el manejo de las virutas.
(5) La precisión del mecanizado no es fácil de garantizar. Debido al alto coeficiente de expansión lineal del acero con alto contenido de manganeso, bajo la acción del calor de corte, es fácil producir deformación térmica, lo que afecta la precisión de mecanizado de la pieza de trabajo.

Características de corte del acero con alto contenido de manganeso

(1) El endurecimiento por deformación es particularmente grave. En el proceso de corte del acero con alto contenido de manganeso, debido a la gran deformación plástica, la estructura de austenita se transforma en una estructura de martensita de grano fino, lo que da como resultado un endurecimiento severo. La dureza se puede aumentar de 210 HB a más de 500 HB, que es 2,5 veces mayor que la dureza de la matriz. La profundidad de la capa endurecida puede alcanzar 0,1 ～ 0,3 mm. Esto no solo aumenta la fuerza de corte y el calor de corte, sino que también agrava el desgaste de la herramienta y las dificultades para el siguiente proceso de corte. Su grado de endurecimiento y profundidad son varias veces mayores que los del corte de acero 45.

(2) La fuerza de corte es grande. Según la literatura relevante, la fuerza de corte unitaria de 3800 MPa/mm2 al cortar ZGMn13 es aproximadamente un 60 % mayor que la fuerza de corte unitaria de 2300 MPa/mm2 para cortar acero 45.

(3) La temperatura de corte es alta. Debido a la alta fuerza de corte y potencia de corte del acero con alto contenido de manganeso, se genera más calor. Además, su conductividad térmica es pequeña, solo alrededor de 1/4 de la conductividad térmica del acero 45, por lo que la temperatura en la zona de corte es muy alta. Cuando la velocidad de corte Vc≤50m/min, la temperatura de corte del acero con alto contenido de manganeso es 200～250℃ más alta que la del acero 45.

(4) Difícil rotura de viruta. La tenacidad del acero con alto contenido de manganeso es 8 veces mayor que la del acero 45, y el alargamiento también es muy grande, lo que da como resultado un gran coeficiente de deformación y una gran fuerza de corte. Durante el corte, las virutas no son fáciles de romper, lo que genera grandes dificultades para el manejo de las virutas.

(5) La precisión del mecanizado no es fácil de garantizar. Debido al alto coeficiente de expansión lineal del acero con alto contenido de manganeso, bajo la acción del calor de corte, es fácil producir deformación térmica, lo que afecta la precisión de mecanizado de la pieza de trabajo.