wrapper

توصیه های روزانه

Felezat: منگنز فلزی سفید –خاکستری رنگ است که شباهت هایی با آهن دارد. فلزی سخت و بسیار ترد می باشد که به راحتی ذوب نمی شود ولی بسیار آسان اکسید می شود. منگنز تنها بعد از عملیات خاصی فرومغناطیس می شود.

 منگنز فلزی سفید –خاکستری رنگ است که شباهت هایی با آهن دارد. فلزی سخت و بسیار ترد می باشد که به راحتی ذوب نمی شود ولی بسیار آسان اکسید می شود. منگنز تنها بعد از عملیات خاصی فرومغناطیس می شود. اکسید منگنز IV در سلول های باطری خشک استفاده می شود. اکسید منگنز در شیمی آلی نقش واکنش گر برای اکسیداسیون الکل بنزیلیک را ایفا می کند. در شیشه سازی برای حذف رنگ استفاده می شود و اگر مقدارش زیاد باشد، رنگ شیشه را به بنفش تغییر می دهد. اکسید منگنز رنگدانه قهوه ای است که در رنگ سازی بکار می رود. پرمنگنات پتاسیم اکسید کننده بالقوه ای است که در صنایع شیمیایی و پزشکی به عنوان ماده ضدعفونی کننده بکار می رود.

واژه منگنز از واژه لاتین Magnes به معنای مغناطیس گرفته شده است. استفاده از این عنصر به دوران ماقبل تاریخ بر می گردد که رنگی کردن رنگ ها با دی اکسید منگنز به 17000 سال پیش می رسد. مصری ها و یونانی ها از آن در تولید شیشه ها بهره برده و می توانستند برای رنگی کردن آن و یا زدودن رنگ از آن استفاده کنند.

در قرن 17 میلادی برای اولین بار شیمیدان آلمانی بنام یوهان گلوبر(Johann Glaubar) پرمنگنات پتاسیم را تولید کرد. در اوسط قرن هیجدهم، دی اکسید مگنز در تولید کلرین استفاده شد. شیل (Sheel) شیمیدان سوئدی برای نخستین بار خاطرنشان ساخت که منگنز یک عنصر است و هم دانشگاهی ایشان، یوهان گوتلیب گان (Johan Gottlieb Gahn) در سال 1774 میلادی با احیای دی اکسید توسط کربن توانست منگنز عنصری را بدست آورد. تقریبا اوایل قرن نوزدهم میلادی بود که منگنزدر تولید فولادها بکار گرفته شد. در 1816، به این مهم دست یافتند که افزودن منگنز به فولاد بدون آنکه آن را ترد نماید، باعث افزایش سختی فولاد می شود.

منگنز معمولاً به صورت پیرولوسیت (MnO2) و تا حد کمی به شکل رودوکروسیت (MnCO3) وجود دارد. منابع زمینی آن معمولاً زیاد است اما توزیع آن یکسان نمی باشد. در ایالات متحده، گریدهای نامرغوب آن وجود دارد که استخراج آن هزینه زیادی را می طلبد. بیش از 80 درصد منابع شناخته شده منگنز در جهان در آفریقای جنوبی و اوکراین قرار دارد. رسوبات مهم دیگر که منگنز دارند، می توان به چین، استرالیا، برزیل، هندوستان و مکزیک اشاره کرد.

  وزن اتمي منگنز 54.9 و نقطه ذوبش 1245 درجه سانتیگراد است. ساختار كريستالي آن دردماهاي مختلف متفاوت است. از دماي اتاق تا دماي 710 درجه سانتیگراد ساختار مكعبي ساده داشته و از آن بالاتر تغيير می کند. شعاع اتمي آن 2.24 انگستروم بوده در حاليكه شعاع اتمي آهن برابر 2.58 انگستروم است. بنابراین در آهن تشكيل محلول جامد جانشيني مي دهد. هر دو عنصر الكتروپوزيتيو بوده و در لايه ظرفيتشان دو الكترون دارند.

ويژگي هاي شيميايي و متالورژيكي اين عنصر سبب شده كاربرد وسيعي در فولادسازي پيدا كنند. در مذاب آهن، منگنز با اكسيژن تركيب شده و MnO تشكيل مي دهد. اين واكنش درصد اكسيژن را تا حد تعادلي مي كاهد. بنابراين مي توان گفت كه منگنز يك عنصر اكسيژن زداست. اما در مقايسه با عناصر اكسيژن زداي قوي مثل Al,Si ضعيف بوده و به عنوان يك اكسيژن زدا كاربرد ندارد. آنچه كه در فولادهاي خوش تراش مهم است، تمايل منگنز به تر كيب با گوگرد است. MnS تشكيل شده در مذاب سعي دارد وارد سرباره شود. در حالت جامد، سولفيدهاي منگنز موجود در ريزساختار حلاليت كمي داشته و آخالهاي غير فلزي را ايجاد مي كند. با حذف سولفيد آهن در هنگام ذوب و انتقال آن به سرباره، منگنز قادر است خطر سرخ شكنندگي را بكاهد. هم با انتقال دماغه منحني TTT به سمت راست،  باعث كاهش سرعت سرد كردن براي رسيدن به ساختار مارتنزيت مي شود بنابراین سختي پذيري را افزايش مي دهد. ميزان اضافي منگنز با كربن واكنش مي دهد و كاربيد منگنز Mn3C بوجود مي آيد. منگنز در تمامي انواع فولادهاي كربني و كم آلياژي و نيز در جوشكاري به عنوان مواد پركننده بكار مي رود.

در فولادهاي زنگ نزن، منگنز داكتيليتي در حالت گرم را بهبود مي دهدو تاثير آن بر توازن ساختار فريتي و آستنيتي با دما تغيير مي كند. در دماهاي پايين پايدار كننده آستنيت است ولي در دماهاي بالا پايدار كننده فريت خواهد بود.

نمودار هاي آهن – منگنز نشان دهنده گسترش منطقه پايداري آستنيت با افزايش منگنز است. در برخي از فولادهاي پرآلياژي، وجود منگنز در حضور كروم زياد باعث افت دماي استحاله دلتا به آستنيت شده بنابراین در دماي اتاق نيز مي توان درصدي از فريت دلتا را در ريزساختار مشاهده كرد. در فولادهاي كربني درصد منگنز تا 1.5% است. فولادهاي از 1.5 تا 2.5% منگنز جزو فولادهاي كم آلياژ بوده و از 2.5% بالا، فولاد پرآلياژي محسوب مي شود. نوع خاصي از فولادهاي پرمنگنزي آستنيتي بنام فولاد هادفيلد با در صد منگنز 10-14% وجود دارد. اين فولاد خاصيت كارسختي داشته و سطح آن سخت مي شود. در حاليكه مغز آن نرم و چقرمه است.

منگنز کربن یوتکتیک را کم می کند و تشکیل محصولات آستنیتی در دماهای پایین باعث عمیق تر شدن سخت گردانی می شود و نیز تشکیل پرلیت ریز در ساختار را در پی دارد.

با افزودن منگنز به فولاد، داکتیلیتی آن کاهش می یابد ولی با کم کردن میزان کربن می توان این اثر را تا حدی کاهش داد. در فولادهای کربنی که در محدوده 0.25-1.0% کربن دارند، منگنز استحکام کششی را بالا برده و داکتیلیتی را بهبود می بخشد. افزودن منگنز به فولادهای ساده کربنی سختی پذیری و قابلیت ماشینکاری را افزایش می دهد.

فولادهای منگنز دار حساسیت قابل ملاحظه ای نسبت به تردی تمپر بالاخص در مقاطع بزرگ دارند بنابراین بعد از تمپر در دمای 600 درجه سانتیگراد باید سریعا سرد شوند.

منگنز با نیتروژن موجود ترکیب شده و نیترید منگنز بسیار سخت را تشکیل داده که در حضور عناصر دیگر مثل Al,Cr,Ti و Mo یکی از اجزای مهم در فولادهای نیتریدی است.

فولادهای حاوی 0.35% کربن، 1.5% منگنز و 0.35% مولیبدن استحکام تسلیم بالا همراه با قابلیت جذب ارتعاش بالایی دارند و بدین لحاظ در میل لنگ های موتور کاربرد زیادی دارند. بخاطر افزایش سخت گردانی عمقی با افزایش منگنز، حساسیت به ترک برداری در حین جوشکاری این فولادها زیاد است بنابراین قبل از جوشکاری باید پیش گرم شوند.

وقتی درصد منگنز از 10% فراتر رود، تغییرات فازی و رسوب کاربید خیلی آهسته می شود بطوریکه در غیاب هرگونه درصد تغییر شکلی می توان درصد آنها را نادیده انگاشت. فولادهای منگنز هادفیلد آستنیتی بوده و دارای 1.0-1.4%  کربن و 10-14%  منگنز هستند. وقتی این فولاد از دمای 1000 درجه سانتیگراد کوئنچ می شود، منگنز بالای این فولادها از استحاله معمولی سخت گردانی جلوگیری کرده و باعث می شود که آستنیت در دمای اتاق پایدار بماند. علیرغم استحکام بالا و داکتیلیتی خوب این فولاد ها از چقرمگی قابل قبولی نیز برخوردارند. بدلیل کارسختی که در این فولادها اتفاق می افتد، مقاومت به سایش این فولادها زیاد بوده و بیشتر در تیغه های لودر کاربرد دارد. تغییر درصد منگنز در محدوده 10-14% تاثیر ناچیزی بر استحکام تسلیم داشته ولی در مقادیر پایین تر از 8%، تنها تقریبا نصف استحکام کششی فولاد در حالت بالا رادارد.

هر مقداری از منگنز فلزی که در محلول جامد باقی مانده است، متناسب با درصد کربن فولاد استحکام فولاد را افزایش می دهد. در کربن مشخصی، افزودن منگنز باعث کاهش داکتیلیتی فولاد می شود که این را می توان با کم کردن درصد کربن اصلاح کرد. فولاد های با 0.25% کربن و 1.0% منگنز دارای استحکام کششی بالا و داکتیلیتی عالی هستند.

فولادهای سیلیکو منگنزی فنر دارای 0.8 تا 0.9% منگنز دارند. فولادهای ابزار منگنز سخت شونده در روغن دارای 0.8 تا 1.0% کربن و 1 تا 2% منگنز هستند. این فولادها دمای استحاله مارتنزیتی پایینی داشته و لذا تمایل به باقی ماندن آستنیت در ریزساختار بیشتر می شود. سختی پذیری این فولادها با تغییر مقدار منگنز و یا افزودن تا 0.5% کروم به ترکیب فولاد کنترل می شود. افزودن تنگستن و وانادیم مقاومت سایشی را بهبود داده و تمایل به رشد ترک در عملیات حرارتی بعدی را می کاهد. این فولادها در ابزار برش سرد استفاده می شوند.

تمایل به پایدارسازی آستنیت متوسط عنصر منگنز همراه با تمایل به ترکیب با نیتروژن، باعث شده در ترکیب فولادهای کروم–نیکل، این دو عنصر جایگزین درصدی از نیکل شود. به عنوان مثال، فولاد با 0.1% کربن، 18% کروم، 5% نیکل، 8% منگنز و 0.12 تا 0.18% نیتروژن فولادی کاملا آستینتی بوده که مقدار تنش لازم برای شکست بهتری در دماهای بالا در مقایسه با فولادهای 8-18 عادی دارد. استحکام بالا و داکتیلیتی خوب هم در دمای معمولی و هم در دماهای پایین داشته و مقاومت به خوردگی آن در شرایط اکسیدکنندگی قابل مقایسه با فولاد زنگ نزن 8/18 است. قابلیت جوشکاری خوبی نیز دارد.

در فولادهای پرلیتی، منگنز هیچگونه تاثیری بر مقاومت اکسیداسیون، خوردگی و سایش ندارد.

در چدنها، منگنز یکی از عناصر مهم بشمار می رود. که یا بصورت محلول و یا بشکل آخالهای آبی خاکستری سولفید منگنز ظاهر می شود.

 

کانال

آخرین ویرایش در دوشنبه, 15 آبان 1396

درباره ما

گروه تامین صنعت، فعالیت حرفه‌ای خود را در زمینه فولاد در سال ۱۳۸۷ آغاز نمود و در ادامه به منظور ارائه خدمات علمی و مهندسی در زمینه مواد مصرفی صنعت ریخته‌گری، سایت حاضر را تحت عنوان Ferro تاسیس نمود.

ما برآنیم که با شناخت نیازهای مشتری و جلب اعتماد او، از طریق صداقت و رو راستی و پایبند بودن به اصول اخلاقی و حرفه‌ای، همواره اساس مشتری مداری را بجا آوریم.

کاتالوگ

download-catalog

price-list

خبرنامه پیامکی