Mitä piimangaaninitridi oikeastaan on
Piimangaaninitridi on seostettu ferroseos, joka on valmistettu nitraamalla pii{0}}mangaanimateriaalia. Sitä käytetään teräksen valmistuksessa yhtenä lisäaineena, joka suorittaa kolme tehtävää kerralla: se poistaa haudoista, se lisää mangaania seosaineena ja se toimittaa typpeä vahvistamiseen. Koska nämä toiminnot on yhdistetty yhteen tuotteeseen, teräksenvalmistajat voivat nostaa typpipitoisuutta ilman erillistä nitrausvaihetta tai lisäämättä useita yksittäisiä ferroseoksia.
Koostumus ja tyypillinen analyysi
Kaksi aktiivista komponenttia ovat mangaani ja typpi. Mangaani muodostaa noin 40-50 % massasta, ja normaalisti toimitetuissa laatulajeissa typpi on noin 12-32 %. Pii on pääasiallinen tasapainokomponentti ja toimii myös hapettimena, kun taas hiiltä rajoitetaan tarkoituksella niin, että lisäaine voi nostaa typpeä ilman ei-toivottua hiilen nousua.
| Komponentti | Tyypillistä sisältöä | Tehtävä teräksen valmistuksessa |
|---|---|---|
| Mangaani | 40–50% | Deoksidaatio, sulfidin hallinta, kiinteän{0}} liuoksen vahvistaminen |
| Typpi | 12-32 % arvosta riippuen | Typen seostus, jyvien jalostus, saostumisen vahvistaminen |
| Pii | Päätasapainokomponentti | Deoksidaatio ja seostus |
| Hiili | Pidetty matalalla | Mahdollistaa typen lisäämisen ilman merkittävää{0}}hiilen kerääntymistä |
| Rautaa ja pieniä elementtejä | Saldo | Seoksen kantaja |
Mangaani: Deoksidaatio ja rikin hallinta
Mangaani on näiden kahden työhevonen. Sillä on vahva hapettumisenestokyky, ja kylvyssä se yhdistyy rautaoksidin kanssa muodostaen mangaanioksidia, joka raportoi kuonalle sen sijaan, että se jäisi teräkseen. Hapen poistaminen tällä tavalla alentaa valmiin metallin happipitoisuutta ja parantaa sisäistä laatua.
Mangaani käsittelee myös rikkiä. Mangaani ja rikki muodostavat mangaanisulfidia, korkean sulamispisteen omaavan yhdisteen, joka neutraloi suuren osan haitallisista vaikutuksista, joita rikki muutoin aiheuttaisi kuuman sitkeyteen ja pinnan laatuun. Lisäksi matriisiin liuennut mangaani vahvistaa terästä ja vähentää sen haurautta. Elementtiä pidetään siksi mieluummin hyödyllisenä kuin jäännösaineena, ja se on määritelty tarkoituksella: normaali mangaanipitoisuus on noin 0,5–0,8 % korkealaatuisessa-hiilirakenneteräksessä ja noin 0,7–1,2 % korkeammille mangaanipitoisuuksille suunnitelluissa rakenneteräslaaduissa.
Typpi: viljan jalostus ja sademäärän vahvistaminen
Piimangaaninitridin kuljettama typpi lisätään tasaisesti sulaan teräkseen, mikä on nitridoidun seoksen tärkein etu verrattuna typpikaasun ruiskuttamiseen tai typpi-pitoisen romun lisäämiseen. Liuotettuaan typpi pysyy liikkuvana uudelleenlämmityksen ja valssauksen aikana.
Sadetta viljan rajoilla.Valssauksen aikana typpi reagoi nitridi{0}}muodostajien kanssa, jolloin muodostuu hienoja karbonitridisaostumia, jotka kiinnittävät raerajoja.
Viljan jalostus.Rajojen kiinnittäminen rajoittaa jyvien kasvua ja hienompi raerakenne lisää sekä lujuutta että sitkeyttä samanaikaisesti.
Sateen vahvistuminen.Samat hienot hiukkaset estävät dislokaatioliikkeen ja nostavat myötölujuutta.
Vahva{0}}ratkaisun vahvistus.Liuokseen jäänyt typpi lisää hilan vääristymiä ja lisää lujuutta.
Yhdistelmävaikutus on myötörajan ja vetolujuuden selvä nousu, samalla kun plastisuus ja sitkeys säilyvät. Tämän tasapainon vuoksi typpi-laakereita lisäaineita käytetään runsaasti typpeä sisältävien
Miksi yksi lisäaine useiden sijaan
Mangaanin, piin ja typen lisääminen erikseen tarkoittaa enemmän lataustoimintoja, enemmän lämpötilan menetystä ja vähemmän ennustettavaa kunkin elementin talteenottoa. Seostettu piimangaaninitridi yksinkertaistaa lisäämistä: yksi materiaali punnitaan ja ladataan, mangaani ja typpi tulevat yhdessä kylpyyn, ja hapettumisenestovelvollisuus katetaan jo olemassa olevalla piillä ja mangaanilla. Arvokkaissa-terästyypeissä, joissa typen määrittelyikkunat ovat kapeat, yksi kontrolloitu lisäys on myös helpompi sovittaa yhteen lopullisen analyysin kanssa.
Lisäyskäytäntö ja käsittely
Lisäyspiste.Materiaali lisätään normaalisti kauhaan tai koputuksen aikana, jolloin teräs on vielä tarpeeksi kuumaa liuottaakseen sen ja sekoitus auttaa jakamaan typen tasaisesti.
Mitoitus.Arvosanan koko on sovitettu lisäysmenetelmään; hienommat koot liukenevat nopeammin, mutta ovat alttiimpia häviämiselle, kun taas karkeammat koot tarvitsevat pidemmän kosketusajan.
Toipuminen.Typen talteenotto riippuu kylvyn lämpötilasta, happitasosta ja lisäyksen jälkeisestä pitoajasta, joten ladattava määrä asetetaan vaaditusta typpipitoisuudesta ja sitä varten määritetystä talteenotosta.
Varastointi.Tuote tulee pitää kuivana, koska imeytynyt kosteus tuo vetyä teräkseen ja heikentää puhtaan-teräksen etua, jonka lisäaineen on tarkoitus tuottaa.
Usein kysytyt kysymykset
K: Miksi terästeollisuus käyttää piimangaaninitridiä?
Koska yksi lisäaine tuottaa hapettumisen, mangaanin seostuksen ja typen vahvistamisen yhdessä. Se parantaa kovuutta, lujuutta ja kulutuskestävyyttä samalla kun se auttaa säilyttämään sitkeyden ja sitkeyden.
K: Kuinka paljon mangaania piimangaaninitridi sisältää?
Mangaani muodostaa noin 40-50 % massasta. Se deoksifioi kylvyn, yhdistyy rikin kanssa muodostaen mangaanisulfidia ja vahvistaa terästä kiinteässä liuoksessa.
K: Mitä typpipitoisuutta pitäisi odottaa?
Typpi on kaupallisesti toimitetuissa laatulajeissa yleensä noin 12 % - 32 % riippuen laadusta ja käytetystä nitrausprosessista. Tarvittava luku riippuu valmiin teräksen tavoitetypestä.
K: Kuinka typpi parantaa teräksen ominaisuuksia?
Typpeä lisätään tasaisesti sulaan teräkseen ja se muodostaa valssauksen aikana hienoja karbonitridisakkoja raerajoille. Nämä jalostavat viljaa, vahvistavat sateen vaikutuksesta ja estävät plastisuuden ja sitkeyden putoamasta.
K: Mikä rooli rikin hallinnassa on?
Mangaani yhdistyy rikin kanssa muodostaen korkean sulamispisteen mangaanisulfidia, joka poistaa suuren osan rikin haitallisista vaikutuksista ja parantaa kuumatyöstettävyyttä ja pinnan laatua.
K: Sopiiko piimangaaninitridi ruostumattomille ja typpipitoisille{0}}teräksille?
Kyllä. Sitä käytetään korkean -typpipitoisuuden teräksille, erikoisseosteräksille ja ruostumattomille teräslisäaineille, joissa typpeä on syötettävä hallitusti ilman erillistä nitraustoimintoa.
