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MN13 | Grau A | 10045-1 Aço resistente à abrasão

MN13 | Grau A | 10045-1 Aço resistente à abrasão

O Mn13 é um aço com alto teor de manganês conhecido por sua resistência ao desgaste e tenacidade. "Mn" representa o manganês e "13" indica a porcentagem do teor de manganês; a designação indica aproximadamente 12-14% de manganês. Originário da China, é usado em setores que precisam de alta resistência à abrasão. O Mn13 é semelhante ao ASTM A128 Grau A e também é chamado de aço Hadfield. É ideal para aplicações em mineração e maquinário pesado.

Descrição

O que é Mn13?

O Mn13 é um aço de alto manganês com aproximadamente 12-14% de manganês e o restante de ferro. Normalmente disponível em chapas ou folhas, é também um aço resistente à abrasão, conhecido por sua excelente resistência ao desgaste e ao impacto. O Mn13 é usado em mineração, maquinário pesado, equipamentos de construção e manuseio de materiais. Geralmente é usado como laminado, mas pode ser processado posteriormente por meio de tratamento térmico ou usinagem.

Características do aço Mn13

O aço Mn13 é caracterizado por seu alto teor de manganês, normalmente variando de 12-14%. Esse nível elevado de manganês aumenta a resistência ao desgaste e a resistência ao impacto do aço, tornando-o ideal para componentes resistentes à abrasão e chapas de aço laminadas a quente. Ele é amplamente utilizado em aplicações de mineração e maquinário pesado devido à sua durabilidade em ambientes adversos. A excepcional resistência ao desgaste do aço Mn13 aumenta a vida útil dos componentes em condições abrasivas, enquanto sua resistência ao impacto garante que ele possa suportar forças significativas sem rachar. Ele também pode ser tratado termicamente, o que permite um processamento adicional para aprimorar suas propriedades. Para aplicações que exigem usinagem ou processamento mais fáceis, os tipos de aço estrutural S235, S275, S355 ou A36 podem ser alternativas mais adequadas.

Composições químicas

ElementoComposição (%)
Manganês (Mn)Aproximadamente 12-14%
Carbono (C)1.0-1.4%
Silício (Si)0.3-0.8%
Fósforo (P)Máximo de 0,04%
Enxofre (S)Máximo de 0,04%
Ferro (Fe)Equilíbrio

Propriedades físicas

Propriedade físicaMétricoImperial
Densidade7,8 g/cm³0,28 lb/in³
Ponto de fusão1370-1400 °C2498-2552 °F
Ponto de ebulição
Condutividade elétrica
Resistividade elétrica
Capacidade térmica específica500 J/kg-K0,12 BTU/lb-°F
Condutividade térmica14,2 W/m-K8,2 BTU/ft-h-°F
Coeficiente de expansão térmica20,0 µm/m-K11,1 µin/in-°F

Propriedades mecânicas

Propriedades CA do aço Mn13

PropriedadeMétricoImperial
Resistência à tração800 MPa116 ksi
Resistência ao rendimento1.380 MPa200 ksi
Dureza Brinell350-400 HB350-400 HB
Dureza Rockwell55-60 HRC55-60 HRC
Dureza Vickers350-400 HV350-400 HV
Alongamento35-50%35-50%
Módulo elástico200 GPa29.000 ksi

Propriedades QT do aço Mn13

Propriedades QTMétricoImperial
Resistência à tração (Rm)≥ 952 MPa≥ 138,1 ksi
Resistência ao escoamento (Rp0.2)≥ 312 MPa≥ 45,2 ksi
Resistência ao impacto (KV/Ku)24 J17,7 pés-lb
Alongamento (A)≥ 14%≥ 14%
Redução da área (Z)43%43%
Dureza Brinell (HBW)341 HBW341 HBW

Setores e aplicações

SetoresProdutos
MineraçãoRevestimentos de britadores, caçambas de escavadeiras, revestimentos de moinhos de bolas, calhas de transportadores
ConstruçãoLâminas de escavadeiras, placas de desgaste, revestimentos de caminhões basculantes, dentes de escavadeiras
FerroviaClipes para trilhos, palmilhas para trilhos, placas para cruzamento de trilhos, componentes de interruptores
DefesaTrilhos de tanques, coletes à prova de balas, veículos militares, barreiras de defesa
CimentoRevestimentos para misturadores de cimento, peças para fornos, martelos para trituradores de clínquer, revestimentos para silos
Geração de energiaRevestimentos de pulverizadores de carvão, componentes de turbinas eólicas, pás de energia hidrelétrica, componentes de geradores
Petróleo e gásProtetores de tubos de perfuração, revestimentos de bombas de lama, assentos de válvulas, componentes de tubulações
AutomotivoTambores de freio, componentes de chassi, peças de suspensão, suportes de motor
AgriculturaLâminas de arado, Componentes de colheitadeiras, Peças de tratores, Componentes de semeadeiras

Usinagem

Instruções de tratamento térmico do Mn13

  1. Tratamento de soluções:
    Aqueça a 1050-1100°C, mantenha e, em seguida, resfrie rapidamente (geralmente em água). Elimina o estresse interno, melhora a resistência e a ductilidade.
  2. Tratamento do envelhecimento:
    Aqueça a 200-500°C por um período prolongado. A precipitação endurece para aumentar a resistência e a dureza.
  3. Resfriamento:
    Aqueça a 900-1000°C e, em seguida, resfrie rapidamente. Aumenta significativamente a dureza e a resistência ao desgaste, mas pode reduzir a tenacidade.
  4. Têmpera:
    Reaqueça o aço temperado a 200-600°C e, em seguida, resfrie-o. Reduz a fragilidade, aumenta a resistência e a ductilidade.
  5. Normalização:
    Aqueça acima de Ac3 ou Ac4 (850-950°C) e, em seguida, resfrie ao ar. Aprimora as propriedades mecânicas e refina a estrutura dos grãos.
  6. Recozimento:
    Aqueça acima de Ac1 (700-800°C), mantenha e, em seguida, resfrie lentamente. Reduz a dureza, melhora a plasticidade e a resistência, alivia o estresse interno.

Mn13 Acabamento da superfície

  1. Endurecimento de superfície:
    Inclui endurecimento por chama e indução. Aquecimento rápido da superfície seguido de resfriamento para endurecer e aumentar a resistência ao desgaste.
  2. Carburização:
    Aqueça em um ambiente rico em carbono em alta temperatura. O carbono se difunde na superfície, aumentando a dureza e a resistência ao desgaste.
  3. Nitretação:
    Aqueça em uma atmosfera de nitrogênio ou amônia. Os átomos de nitrogênio se difundem na superfície, formando uma camada dura com maior dureza e resistência à corrosão.
  4. Carbonitretação:
    Semelhante à cementação, mas com adição de nitrogênio. Aumenta a dureza da superfície e a resistência ao desgaste.
  5. Galvanoplastia:
    Deposita eletroquimicamente uma camada de metal (por exemplo, cromo, níquel) na superfície do aço. Melhora a resistência ao desgaste, a resistência à corrosão e a aparência.
  6. Pulverização térmica:
    Aplique um revestimento de alta dureza e resistente ao desgaste (por exemplo, óxido de alumínio, carbeto de tungstênio) usando técnicas de pulverização térmica.

Os requisitos de tratamento de superfície personalizados podem ser atendidos mediante solicitação.

Isenção de responsabilidade

As instruções de tratamento térmico e os métodos de processamento de acabamento de superfície acima para o aço Mn13 são fornecidos apenas para fins informativos. Os resultados reais podem variar de acordo com as condições específicas e o equipamento utilizado. Recomenda-se realizar testes e consultar um especialista em metalurgia ou o fornecedor do material para garantir que os processos sejam adequados à sua aplicação específica. O usuário assume todos os riscos e a responsabilidade pelo uso dessas informações.

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