Manganstahl

Manganstahl ist eine Stahllegierung mit hohem Mangangehalt. Er ist für seine enorme Festigkeit und Haltbarkeit bekannt und eignet sich daher ideal für Anwendungen mit hohem Verschleiß. Manganstahl wird häufig bei der Herstellung von Eisenbahnschienen, Gesteinsbrechern, Bergbaumaschinen usw. verwendet. Er ist außerdem für seine Härtungsfähigkeit bekannt, was bedeutet, dass er bei wiederholter Einwirkung von Stößen oder Druck noch härter wird.

Diese Stahlsorte enthält zwischen 10 und 15 % Mangan bei einem hohen Kohlenstoffgehalt, typischerweise zwischen 0,90 % und 1,50 % und in den meisten Fällen über 1,0 %.

Diese Art von hochmanganhaltigem Stahl hat die breiteste Anwendung und wird üblicherweise zur Herstellung von Schaufelzähnen für Bagger, Walzen- und Brechwänden für Kegelbrecher, Kniehebelplatten für Backenbrecher, Auskleidungsplatten für Kugelmühlen, Eisenbahnweichen, Plattenhämmern, Hammerköpfen usw. verwendet.

Die Gussstruktur von Manganstahl mit den oben genannten Komponenten besteht üblicherweise aus Austenit, Carbiden und Perlit und enthält manchmal auch geringe Mengen eutektischen Phosphors. Sind große Mengen Carbide vorhanden, erscheinen diese oft als Netzwerk an den Korngrenzen. Manganstahl mit Gussstruktur ist daher sehr spröde und kann nicht verwendet werden. Er muss einer Mischkristallbehandlung unterzogen werden. Üblicherweise wird die Mischkristall-Wärmebehandlung angewendet. Dabei wird der Stahl auf 1050–1100 °C erhitzt, isoliert, um die Gussstruktur zu entfernen und eine einphasige austenitische Struktur zu erhalten. Anschließend wird er in Wasser abgeschreckt, um diese Struktur bei Raumtemperatur zu halten. Nach der Wärmebehandlung werden Festigkeit, Duktilität und Zähigkeit des Stahls deutlich verbessert, weshalb diese Wärmebehandlungsmethode auch oft als Wasserabschreckung bezeichnet wird. Mechanische Eigenschaften nach der Wärmebehandlung: σ B615~1275 MPa σ S340~470 MPa ζ 15 % bis 85 % ψ 15 % ~ 45 % aKl96-294J/cm2 HBl80-225

Bei geringer Stoßbelastung kann HB300–400 und bei hoher Stoßbelastung HB500–800 erreicht werden. Die Tiefe der Oberflächenhärtungsschicht kann je nach Stoßbelastung 10–20 mm erreichen. Die Härtungsschicht mit hoher Härte ist stoß- und abriebfest. Manganstahl weist eine ausgezeichnete Verschleißfestigkeit bei hoher Stoßbelastung auf und wird daher häufig im Bergbau, in der Baustoffindustrie, in der Wärmekraft und in anderen mechanischen Anlagen für verschleißfeste Teile verwendet. Bei geringer Stoßbelastung kann Manganstahl seine Materialeigenschaften aufgrund des unbedeutenden Härtungseffekts nicht voll ausschöpfen.