Oțelul cu conținut ridicat de mangan, cunoscut și sub denumirea de oțel Hadfield, este un aliaj foarte{0}}rezistent la uzură, utilizat pe scară largă în aplicații grele-, cum ar fi fălcile de concasoare, căptușele de moare și punctele de trecere. Datorită temperaturii sale ridicate de topire (aproximativ 1380–1420 de grade), fluidității slabe și tendinței puternice de oxidare, alegerea procesului de turnare potrivit este crucială pentru producerea de componente fără defecte și durabile.
Turnarea cu nisip – cea mai comună și fiabilă metodă
În cele mai multe cazuri,turnare cu nisipeste procedeul preferat pentru turnarea oțelului cu conținut ridicat de mangan. Dintre variațiile sale, nisipul de rășină și turnarea nisipului de silicat de sodiu sunt cele mai utilizate. Această metodă oferă câteva avantaje esențiale:
- Rezistență excelentă la căldură și permeabilitate, esențială pentru temperaturi ridicate de turnare (1450–1500 grade).
- Potrivit pentru componente mari și grele, cum ar fi căptușeli de concasor sau plăci de fălci.
- Costuri de producție mai mici și fabricare flexibilă a matriței.
În timpul turnării cu nisip, oțelul cu mangan topit este turnat într-o matriță de nisip formată în jurul unui model. După răcire, turnarea este îndepărtată, curățată și tratată termic-prin călire rapidă cu apă pentru a obține microstructura austenitică ideală, care asigură duritate ridicată și rezistență la uzură.
Turnare în vid (proces V-) – pentru forme mari și complexe
Procesul de vid (procesul V-) este din ce în ce mai adoptat de turnătoriile moderne pentru piese turnate de oțel cu mangan de înaltă calitate-. Această tehnică formează matrița folosind aspirația în vid pentru a menține nisipul în loc cu o peliculă subțire de plastic, eliminând lianții.
Avantaje
- Calitate ridicată a suprafeței și precizie dimensională.
- Consum redus de nisip și impact asupra mediului.
- Îndepărtarea și reutilizarea mai ușoară a mucegaiului.
Deși investiția în echipamente este mai mare, acest proces este ideal pentru piesele de uzură complexe sau mari care necesită o precizie și un finisaj mai buni.
Mucegai metalic și turnare cu investiții – Aplicații limitate
Turnarea cu matrițe metalice și turnarea cu investiții sunt rareori utilizate în procesul de turnare a oțelului cu mangan.
Temperatura ridicată de turnare a oțelului cu mangan deteriorează grav matrițele metalice, în timp ce carcasele de turnare nu pot rezista cu ușurință la șocul termic și oxidarea la temperaturi atât de ridicate. Prin urmare, aceste procese sunt limitate la componente de testare mici și simple.
Rezumatul procesului
| Metoda de turnare | Adecvare | Avantaje | Limitări |
| Turnare cu nisip | Piese mari și medii | Cost redus, rezistent la căldură, flexibil | Finisaj de suprafață mai dur |
| Proces de vid (proces V-) | Piese mari/complexe | Suprafață de înaltă precizie, mai curată | Cost mai mare al echipamentului |
| Turnare matriță metalică | Numai piese mici | Precizie bună | Eroziunea mucegaiului, costisitoare |
| Casting de investiții | Foarte rar folosit | Precizie ridicată | Nu este rezistent la căldură |
Concluzie
Pe scurt, turnarea cu nisip rămâne metoda dominantă și cea mai practică pentru producerea de piese turnate din oțel cu conținut ridicat de mangan.
Procesul oferă stabilitatea termică și adaptabilitatea necesare pentru componentele mari și grele, în timp ce stingerea cu apă după-turnare asigură o rezistență superioară la uzură. Pentru geometrii complexe sau cerințe mai mari de suprafață, procesul de turnare în vid servește ca o alternativă modernă și eficientă.
