Марганцевая сталь

Марганцевая сталь
Для устранения окислов железа, которые образуются при производстве литой стали, обыкновенно вводят в жидкий металл некоторое количество марганца, в виде зеркального чугуна или ферромангана. Часть марганца зеркального чугуна раскисляет окислы и переходит в шлак, часть же остается в стали в виде соединения с железом или просто как механическая примесь. Таким образом, сталь всегда содержит некоторое количество марганца. Вообще марганец увеличивает твердость, повышает предел упругости и сопротивление разрыву, а кроме того уплотняет сталь. В малоуглеродистых сортах стали примесь марганца увеличивает даже вязкость металла, но при значительном содержании углерода марганец сообщает ему хрупкость. По опытам Осмонда, при закалке стали, марганец действует замедляющим образом на переход железа β в железо α (см. Критические точки железа), вследствие чего он увеличивает закаливающую способность стали. Эта способность усиливается в присутствии углерода, но вместе с с тем сталь теряет свою вязкость. Содержание марганца в твердых инструментальных сортах стали не должно превышать 0,5%; в средних -0,75%; в мягких -1%. При более значительном содержании марганца сталь получает некоторые особенные свойства и под названием М. стали имеет специальные применения. Из опытов, произведенных англ. металлургом Гадфильдом над сплавами железа с марганцем (от 21/2 до 22%) оказалось, что М. сталь, содержащая от 3-5% марганца, до того хрупка, что от ударов ручного молотка разбивается в мелкий порошок; в пределах от 5-6% обладает, при обработке, самой большой твердостью. С дальнейшим увеличением содержания марганца твердость стали понижается и достигает своего минимума при 10%. Затем твердость опять последовательно возрастает до второго максимума, который наблюдается при 22%. Особенными свойствами отличается сплав с 14% марганца. Он при отливке чрезвычайно жидок и отлично заполняет формы, быстро затвердевает, дает большую линейную усадку, глубокую усадочную раковину (см. Литая сталь), застывает плотно, без пузырей, и не подвергается ликвации (см.). При невысоком нагреве отлично куется, но с трудом сваривается. Откованный и медленно охлажденный на воздухе брусок очень тверд и хрупок, но если его вторично нагреть до желтого каления и быстро охладить в воде, то он легче обрабатывается напилком и приобретает такую вязкость, что сгибается вплотную и не ломается, т. е. приобретает свойства, совершенно противоположные закаленной стали. Последним свойством вообще отличается М. сталь и с др. содержанием марганца, при чем замечается, что после закалки, вместе с увеличением сопротивления разрыву, увеличивается и удлинение, как показывает таблица.
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
| Химический состав    | I                       | II                       | III                       | IV                      |
|----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| С             | Mn           | R.       | L.        | R.       | L.         | R.        | L.         | R.       | L.          |
|----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| 0,4 %       | 6,95 %     | 39,37   | 2         | 33,07   | 2          | 36,22   | 2          | -          | -            |
|----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| 0,47         | 7,22         | 42,52   | 2         | 42,52   | 5          | 39,37   | 5          | -          | -            |
|----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| 0,61         | 9,37         | 51,96   | 5         | 59,84   | 16         | 61,42   | 15         | -          | -            |
|----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| 0,95         | 10,11        | 59,83   | 4         | 64,56   | 17         | 66,13   | 19         | -          | -            |
|----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| 0,92         | 12,81        | 64,41   | 5         | 75,59   | 20         | 91,33   | 32         | 96,67   | 37         |
|----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| 0,85         | 14,01        | 56,69   | 2         | 75,59   | 14         | 86,61   | 27         | 105,1   | 44         |
|----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| 1,24         | 15,06        | 77,17   | 2         | 74,03   | 2          | -          | -           | 96,07   | 31         |
|----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| 1,54         | 18,4         | 80,31   | 1         | 61,41   | 1          | -          | -           | 83,4    | 10         |
|----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| 1,6           | 19,1         | 81,9    | 1         | 64,57   | 1          | -          | -           | 82,9    | 4           |
|----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| 2,1           | 21,69        | 56,69   | 9         | 53,54   | 12         | 51,97   | 11         | -          | -           |
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
I. Бруски только откованные. II. Бруски вторично нагретые и медленно охлажденные в воде. III. Бруски вторично нагретые и закаленные в масле. IV. Бруски вторично нагретые и закаленные в воде. R. Сопротивление разрыву в кг на кв. см. L. Удлинение брусков в %.
Кроме того, М. сталь обладает исключительным свойством не намагничиваться. При 8% марганца магнит притягивает только опилки, а проволока с 14% диамагнитна. Это последнее свойство приписывают влиянию марганца. Однако ж, если подвергнуть М. сталь с большим содержанием марганца цементации, нагревая ее в ящиках томительной печи, то она получает способность намагничиваться, но после горячей проковки и охлаждения в воде она опять теряет эту способность. Кроме того, если подвергнуть кусок М. стали очень продолжительному накаливанию в обыкновенной калильной печи при постоянной температуре около 950°, то он тоже делается способным довольно сильно намагничиваться. Дальнейшие опыты показали, что содержание углерода играет важную роль в сообщении вышеупомянутых свойств марганцевой стали. Если накаливать такую сталь в соприкосновении с окислителями, то она опять получает магнитные свойства. Кусок стали с 12% марганца и 1,08% углерода, после накаливания обуглероженный до 0,06% углерода, оказался способным намагничиваться наравне с твердой сталью и не потерял этого свойства после горячей проковки и охлаждения в воде, хотя химический анализ не показал уменьшения количества марганца. Вследствие большой твердости, затрудняющей механическую обработку, М. сталь еще не нашла себе большого применения в технике. Эта твердость происходит от значительного содержания углерода, вводимого в металл прибавкой большого количества ферромарганца. Нет сомнения, что со временем, когда удастся заменить ферроманган другим сплавом менее углеродистым, тогда этот металл принесет большую услугу. В настоящее время из М. стали приготовляют только такие предметы, которые прямо идут в дело из отливки, без дальнейшей механической отделки, как, напр., колеса для вагонов, трущиеся ролики, фундаментные доски и т. п. Пробовали приготовлять из нее инструменты, броневые плиты и снаряды, но, вследствие громадных расходов на отделку и хрупкости самого металла, отказались от его употребления для этих предметов.
Ср. Hadfîeld, "Mangan Steel" ("Institution of civil Engineers" 1888; перевод H. Г. Каменского в "Горный Журн.", 1889); "Studien üeber chemisch-analytische und mikroscopische Untersuchungen des Manganstahles", von Tetskichi Mukai ("Stahl und Eisen", 1893); "Berg und Hüttenmän. Zeitung" (1888, 1889,1890 и 1892); "Oester. Zeitschrift für Berg und Hut." (1893); Howe, "Metallurgie".
А. Ржешотарский. Δ.

Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона. — С.-Пб.: Брокгауз-Ефрон. 1890—1907.

Игры ⚽ Нужна курсовая?

Полезное


Смотреть что такое "Марганцевая сталь" в других словарях:

  • СТАЛЬ СУДОСТРОИТЕЛЬНАЯ — мягкая углеродистая сталь (см.), изготовляемая по способу Сименс Мартена. По своим механическим качествам С. С. разделяется на следующие виды: обыкновенная (Ст. 4) различных марок с временным сопротивлением от 42 до 50 кг/мм2 и с относительным… …   Морской словарь

  • Сопротивление материалов* — Когда, при составлении проекта сооружения или машины, форма, главные размеры частей и силы, которым они будут подвержены, уже определены на основании требований задания, данных механики и технологии, приходится еще определять остальные размеры… …   Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

  • Сопротивление материалов — Когда, при составлении проекта сооружения или машины, форма, главные размеры частей и силы, которым они будут подвержены, уже определены на основании требований задания, данных механики и технологии, приходится еще определять остальные размеры… …   Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

  • ма́рганцевый — ая, ое. прил. к марганец. Марганцевое месторождение. || Содержащий марганец. Марганцевая руда. Марганцевая сталь …   Малый академический словарь

  • Марганец химический элемент — (Manganè se франц. и англ.; Mangan нем.; Mn = 55,09 [Среднее из 55,16 (Dewar и Scott, 1883) и 55,02 (Marimac, 1884)]. Уже древние знали о существовании главной руды М., пиролюзита, употребляли этот минерал при приготовлении стекла (Плиний… …   Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

  • Марганец (хим.) — (Manganèse франц. и англ.; Mangan нем.; Mn = 55,09 [Среднее из 55,16 (Dewar и Scott, 1883) и 55,02 (Marimac, 1884)]. Уже древние знали о существовании главной руды М., пиролюзита, употребляли этот минерал при приготовлении стекла (Плиний Ст.) и… …   Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

  • ЗАКАЛКА — (Hardening) один из видов термической обработки стали и некоторых сплавов (напр. латуни) путем нагрева их выше критической точки с последующим быстрым охлаждением. З. большинства сталей сильно увеличивает их твердость и хрупкость, у иных (напр.… …   Морской словарь

  • Тихонов, Тихон Иванович — В Википедии есть статьи о других людях с такой фамилией, см. Тихонов. Тихонов, Тихон Иванович Тихон Иванович Тихонов Дата рождения: 1875 год(1875) Место рождения: Шацк Дат …   Википедия

  • Марганец — У этого термина существуют и другие значения, см. Марганец (значения). 25 Хром ← Марганец → Железо …   Википедия

  • Россия. Экономический отдел: Промышленность — I а) Исторический очерк. В эпоху, предшествующую преобразованиям Петра I, промышленно торговая жизнь Р. вследствие редкого населения, отсутствия правильных путей сообщения и прикрепленности к земле массы народа имела вполне патриархальный… …   Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»