锰知多少

辉精英

锰知多少  


元素名称：锰 (Manganese)
元素符号：Mn
元素原子量：54.94
元素类型：金属元素
体积弹性模量：120(GPa)
原子化焓：280.3 (kJ /mol @25℃)
热容：26.32 J /（mol· K）
  导电性：0.0069510^6/(cm ·Ω  )
原子体积:7.39(立方厘米/摩尔)
元素在太阳中的含量:10(ppm)
元素在海水中的含量:太平洋表面:0.0001(ppm)
地壳中含量：950（ppm）
质子数：25
中子数：30
原子序数：25
所属周期：3
所属族数：VIIB
电子层分布：2-8-13-2
氧化态：
主要： Mn+2
其它：Mn-3, Mn-2, Mn-1, Mn0, Mn+1, Mn+3, Mn+4, Mn+5, Mn+6, Mn+7
晶体结构：晶胞为体心立方晶胞，每个晶胞含有2个金属原子。
晶胞参数：
a = 891.25 pm
b = 891.25 pm
c = 891.25 pm
α = 90°
β = 90°
γ = 90°
莫氏硬度：6
电离能 (kJ /mol)  
M - M+ 717.4
M+ - M2+ 1509.0
M2+ - M3+ 3248.4
M3+ - M4+ 4940
M4+ - M5+ 6990
M5+ - M6+ 9200
M6+ - M7+ 11508
M7+ - M8+ 18956
M8+ - M9+ 21400
M9+ - M10+ 23960
声音在其中的传播速率：5150（m/S）
发现过程：
发现人：甘恩    发现年代：1774年
1774年，瑞典的甘恩，用软锰矿和木炭在坩埚中共热，发现一纽扣大的锰粒。
锰是在地壳中广泛分布的元素之一。它的氧化物矿——软锰矿早为古代人们知悉和利用。但是，一直到18世纪的70年代以前，西方化学家们仍认为软锰矿是含锡、锌和钴等的矿物。
18世纪后半叶，瑞典化学家T.O.柏格曼研究了软锰矿，认为它是一种新金属氧化物。他曾试图分离出这个金属，却没有成功。舍勒也同样没有从软锰矿中提取出金属，便求助于他的好友、柏格曼的助手——甘英。在1774年，甘英分离出了金属锰。柏格曼将它命名为managnese(锰)。它的拉丁名称manganum和元素符号Mn由此而来。
元素描述：
银白色金属，质坚而脆。密度7.20克/立方厘米。熔点1244℃，沸点2097℃。化合价+2、+3、+4、+6和+7。其中以+2（Mn2+的化合物）、+4（二氧化锰，为天然矿物）和+7（高锰酸盐，如KMnO4）、+6（锰酸盐，如K2MnO4）为稳定的氧化态。在固态状态时它以四种同素异形体存在,α锰(体心立方)，β锰(立方体),γ锰(面心立方),δ锰(体心立方)。电离能为7.435电子伏特。在空气中易氧化，生成褐色的氧化物覆盖层。它也易在升温时氧化。氧化时形成层状氧化锈皮，最靠近金属的氧化层是MnO，而外层是Mn3O4。在高于800℃的温度下氧化时，MnO的厚度逐渐增加，而Mn3O4层的厚度减少。在800度以下出现第三种氧化层Mn2O2。在约450℃以下最外面的第四层氧化物MnO2是稳定的。能分解水，易溶于稀酸，并有氢气放出，生成二价锰离子。
元素来源：
重要的矿物是软锰矿、辉锰矿和褐锰矿等。可用铝热法还原软锰矿制得。
元素用途：
冶金工业中用来制造特种钢；钢铁生产上用锰铁合金作为去硫剂和去氧剂。
在实验室中二氧化锰常用作催化剂使用（把二氧化锰加入双氧水中分解氧气，还有把二氧化锰混合氯酸钾一起加热）。

铸冶艺人

当今对灰铁的锰含量要求在0.6-0.8%之间最好！！！对球铁来讲，最好任何牌号的球铁都不要加锰来提高强度！请大家记住！在铁水中，锰首先和硫的亲和力较大，生成的硫化锰熔点低，易在晶界处聚集，影响强度。在灰铁中锰高，抵消了硫和其他元素生成石墨核心的作用，同时，自由锰很少，其强化基体的作用也不明显，所以要求锰要低一些。

[ 本帖最后由 铸冶艺人 于 2008-7-19 20:29 编辑 ]

陆小凤

MnS的熔点是1610±10℃，高于一般冲天炉的铁液温度，所以在铁液中多呈固体质点存在。因其比重小易浮出铁液，随渣排出，或呈颗粒夹杂物留存在铁液中。为了减少铁液中含硫量，中和硫的有害作用，锰在铸铁中的加入量与含硫量，中和硫的有害作用。

[ 本帖最后由 陆小凤 于 2008-7-14 23:03 编辑 ]

陆小凤

锰:在共晶团周界富集,由于球墨铸铁含S量低,少量锰立即显示出偏析的负面影响,故球墨铸铁中允许的含锰量相对比灰铸铁低.锰虽可减少球墨铸铁中的铁素体,但由于在石墨球旁贫化,所以对克服球墨铸铁的牛眼组织作用有限.  锰在LTF区偏析易使此区域奥氏体稳定,等温淬火后形成高碳马氏体+残余奥氏体混合组织,大大恶化ADI球墨铸铁的塑性及韧性.所以,等温淬火球墨铸铁含锰不应偏高,0.2-0.2%.高韧性铁素体球墨铸铁0.2-0.3%为宜.在珠光体及铁素体型的球墨铸铁中,锰,铬的偏析导致韧性-脆性转化温度升高,容易引起脆性断裂,截面越大越严重.

陆小凤

锰是碳化物形成元素。在共析转变过程中，锰降低共析转变温度，稳定并细化珠光体。
  原铁水中的锰可以起到一定的脱硫作用，锰与硫结合形成MNS进入炉渣被清除掉。在球化处理后，铁水中含硫，氧很少，硫氧与镁或稀土可以形成稳定化合物，锰不再起脱硫作用。因此，球铁中少量的锰也能起到合金作用，充分发挥稳定碳化物和珠光体的作用。适当提高锰量，由于促使珠光体增加并细化，可以提高强度，硬度，但降低塑性和韧性。锰量过是则出现一次碳化物，恶化机械性能。
锰提高脆性转变温度，铁素体球铁中增加锰0。1%，脆性转变温度大约提高10-12度。
锰增加缩松倾向。
在厚大铸件中锰的偏析严重。锰在含硅较高的奥氏体中溶解度很小，结晶过程中它富集在尚未凝 固的金属液中，正在生长的共晶团排挤它，最后使锰富集到共晶团边界，形成珠光体或碳化物。严重时形成网状碳化物。严重影响机械性能，而且很难在热处理消除。
厚大铸件要防止锰的偏析；薄壁铸件要防止一次渗碳体；铸态铁素体球铁也要防止一次渗碳体及过多的珠光体。这三种情况都希望含锰越低越好，根据现有炉料条件，一 般要求锰量低于0。5%。当然，退火铁素体球铁，也希望锰越低越好，一般要求锰量低于0。6%。
由于锰促进生成一次碳化物的作用很强烈，而稳定珠光体的作用又比铜，锡差，因而珠光 体球铁也不希望采用高锰来保证珠光体数量，而采用适量的铜或正火工艺来稳定或保证珠光体数量。锰量一般控制在0。4-0。6%。
在原材料条件许可时，生产铸态铁素体球铁，含锰量最好控制在小于0。3%，以保证得到较好的延利率。

陆小凤

我对灰铸铁配料时二年来锰变化(HT300):前期:1.0-1.2;中期:0.95-1.05;目前:0.85-0.95;加强孕育,采取复合孕育提高铸件机械性能.现在HT250配料已经不加锰了,碳当量不变的情况下,为了提高铸件的机械性能,也采取冲天炉炉内焦碳增碳,提高硅碳比.等措施.

114468843

谢谢楼主我正在研究

铸冶艺人

灰铁300的锰含量，在0.85-0.95%还是高了。

陆小凤

嗯，我们的铸件需要表面热处理淬火，为了把握起见，不敢再让锰往走。向老前辈学习。

辉精英

S和Mn合理搭配,才能发挥各自的铸造优势特点,达到最佳的铸造性能和机械性能.单独的看Mn的高低没有多大意义.根据强度和硬度的经验公式,Mn的作用不是决定性的因素,和C,Si及处理方式有关.

ajizhouji

说的很详细啊！！！！！

ganxf

我对灰铸铁配料时二年来锰变化(HT300):前期:1.0-1.2;中期:0.95-1.05;目前:0.85-0.95;加强孕育,采取复合孕育提高铸件机械性能.现在HT250配料已经不加锰了,碳当量不变的情况下,为了提高铸件的机械性能,也采取冲天炉炉 ...
陆小凤 发表于 2008-7-14 23:23

                               
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陆大侠，HT250配料中不加锰，你的铁水含锰量是多少？会不会低于0.3%？这样能否稳定达到HT250?望赐教！

ganxf

灰铁300的锰含量，在0.85-0.95%还是高了。
铸冶艺人 发表于 2008-7-31 19:18

                               
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请问多少比较合适？降低锰含量，是否要加其他合金元素？

笑笑1982

我们HT300的Mn含量控制在0.95%左右。

风舞阳春

我们公司的HT300，Mn含量在0.7左右

老翻砂匠

我们产品对锰的要求是：灰铸铁0.5~0.7%，球铁和蠕铁0.15~0.3%

liuyuzhong

Mn 是提高钢的淬透性的最便宜的元素

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