マンガン鋼を理解する：種類、用途、特性

莫大な摩耗や損傷に耐え、過酷な条件下でも長持ちする素材を想像してみてください。マンガン鋼は、その優れた耐久性と高い衝撃強度で有名な合金です。しかし、マンガン鋼がこれほどユニークなのはなぜなのか、また高炭素鋼のような他の素材と比べてどうなのか。この記事では、マンガン鋼の魅力的な世界を掘り下げ、その様々な種類、顕著な特性、多様な用途を探ります。重機から岩石破砕機まで、マンガン鋼は多くの産業で重要な役割を果たしています。この弾力性のある素材がどのような特徴を持ち、お客様のプロジェクトにどのようなメリットをもたらすかを知る準備はできていますか？マンガン鋼の比類ない性能の秘密を探ってみましょう。

マンガン鋼の紹介

マンガン鋼の概要

マンガン鋼はマンガロイまたはハドフィールド鋼とも呼ばれ、11%から14%のマンガンを含む高マンガン合金です。このユニークな組成は、材料にいくつかの特徴的な特性を付与し、様々な産業分野で非常に価値のあるものにしています。

マンガン鋼の主要特性

仕事のハード化

マンガン鋼は、機械的衝撃を受けると著しく硬化することで知られています。これは、鋼が変形する際に発生し、徐々に靭性が増し、耐摩耗性が向上するため、高衝撃や磨耗の用途に最適です。

微細構造

マンガン鋼はオーステナイト組織を持ち、低温でも安定した組織を保ちます。このため、非常に高い靭性と延性を持ち、破断することなく大きなエネルギーを吸収することができます。この強度と柔軟性の組み合わせは、要求の厳しい用途に不可欠です。

耐食性

マンガン鋼の耐食性はステンレス鋼ほどではありませんが、腐食性環境には中程度の耐性を示します。耐食性の正確なレベルは、特定の等級とそれが使用される環境条件によって異なります。この特性は、様々な産業用途でこの材料の有用性を広げます。

磁気特性

マンガン鋼は一般的に非磁性であり、他の多くの種類の鋼と区別される。この特性は、電気・電子機器など磁気干渉を最小限に抑える必要がある用途で特に有利です。

マンガン鋼の用途

その耐久性と耐摩耗性から、マンガン鋼は鉱業、鉄道、警備などの産業で広く使用されている。

• 鉱業:岩石破砕機、セメントミキサー、トラクターのクローラトレッドなどに使用されるマンガン鋼は、耐摩耗性が高く、激しい衝撃にも耐えられるため、この分野では欠かせない。

• 鉄道業界:マンガン鋼は、その高い衝撃強度と耐摩耗性が、信頼性の高い性能を長期間維持するために重要なスイッチやクロッシングに使用されます。

• セキュリティと安全性:マンガン鋼は切断や穴あけに強いため、金庫や防弾キャビネット、穴あけ防止カバーの製造に適した素材である。

マンガン鋼の種類

ハドフィールド・スチール

マンガン鋼の原型であるハッドフィールド鋼は、炭素含有量が低く、主に高い耐衝撃性を必要とする用途に使用される。靭性と耐久性で有名です。

高炭素マンガン鋼

この種のマンガン鋼は炭素含有量が高く、硬度が向上する。ウェアプレートやカッティングエッジなど、硬度の向上が必要な用途に適しています。

低炭素マンガン鋼

低炭素マンガン鋼は、硬度よりも延性と靭性を優先する用途に選ばれる。強度と柔軟性のバランスがとれており、特定の産業用途に適しています。

製造と溶接

マンガン鋼の溶接には、割れを防ぐために専用の高マンガン電極が必要である。その加工硬化特性は機械加工を困難にし、しばしばプラズマやレーザーカッターのような工具を必要とする。

マンガン鋼の種類

ハドフィールド・スチール

ハドフィールド鋼はマンガン合金と呼ばれ、マンガン鋼の中で最もよく知られています。約12%から14%のマンガンを含むハドフィールド鋼は、高い衝撃強度と耐摩耗性で知られ、機械的衝撃を受けると強靭で耐摩耗性が高まります。そのため、採鉱や建設などの産業で理想的な材料となり、岩石破砕機、セメントミキサー、掘削機のバケットなどの部品がその耐久性の恩恵を受けています。

高炭素マンガン鋼

高炭素マンガン鋼は、炭素含有量が高いため、ハドフィールド鋼よりも硬い。この硬度の向上により、耐摩耗性の強化が必要な用途に特に適しています。ウェアプレートやカッティングエッジなど、激しい摩耗や磨耗に耐える部品は、このタイプのマンガン鋼の理想的な用途です。その硬度にもかかわらず、良好な靭性レベルを維持し、厳しい条件下での耐久性を保証します。

低炭素マンガン鋼

低炭素マンガン鋼は、硬度よりも延性と靭性を優先します。そのため、柔軟性と耐久性が不可欠な用途に適しています。炭素含有量が低いため、成形や溶接が容易です。自動車や建設分野など、壊れることなく衝撃に耐える材料を必要とする産業でよく使用される。スラリーパイプやLNGタンクなどの部品は、低炭素マンガン鋼のバランスの取れた特性の恩恵を受けています。

TWIPスチール

TWIP鋼はねじれ誘起塑性鋼としても知られ、およそ18%から20%のマンガンを含む特殊な高マンガン鋼です。高マンガン含有により、変形中に双晶が生じ、延性と強度が大幅に向上します。優れたエネルギー吸収能力で知られるTWIP鋼は、衝突安全性を高める自動車用途に使用されています。高強度と延性を併せ持つTWIP鋼は、高度なエンジニアリング用途に適した貴重な材料です。

さまざまな種類のマンガン鋼の利点

マンガン鋼の各タイプは、アプリケーションの要件に応じて明確な利点を提供します：

• ハドフィールド・スチール 優れた衝撃強度と耐摩耗性で、衝撃の多い環境に最適。
• 高炭素マンガン鋼： 高い耐摩耗性を必要とする部品の硬度を向上。
• 低炭素マンガン鋼： 延性と靭性が強化され、柔軟で耐久性のある用途に適している。
• TWIPスチール： 優れた延性と強度を持ち、自動車や高度なエンジニアリング用途に最適。

これらの様々なタイプのマンガン鋼は、エンジニアや業界の専門家に、特定のアプリケーションのニーズを満たすための幅広い選択肢を提供し、部品の最適な性能と寿命を保証します。

高マンガン鋼の特性

ハッドフィールド鋼やマンガロイとしても知られる高マンガン鋼は、そのユニークな特性の組み合わせにより、困難な産業用途に理想的な鋼材として際立っています。

仕事のハード化

高マンガン鋼の最も注目すべき特性の一つは、加工硬化として知られる機械的応力下で著しく硬化する能力です。衝撃や磨耗を受けると、鋼の表面硬度は劇的に上昇し、通常はブリネル硬度数（BHN）が約200から500BHN以上になります。この特性は、部品が継続的な衝撃や摩耗にさらされる環境で特に有用です。

強靭性と耐衝撃性

高マンガン鋼のオーステナイト微細構造は、破断することなく大きなエネルギーを吸収することを可能にし、脆くなることなく過酷な条件にも耐えることができるため、鉱業、建設業、鉄道業に理想的です。この靭性と耐衝撃性の組み合わせにより、高マンガン鋼は破断することなく過酷な条件に耐えることができ、多くの産業用途で好まれています。

耐食性

ステンレス鋼ほどの耐食性はないものの、高マンガン鋼は錆や酸化に対する相応の耐性を備えている。マンガンとケイ素が含まれているため、腐食環境に対する耐性が向上します。保護コーティングを施すことで耐食性はさらに向上し、様々な産業用途で効果的に使用することができる。

磁気特性

高マンガン鋼の特筆すべき特徴は、非磁性であることである。そのため、非磁性材料を必要とする電気、電子、その他の用途に最適です。磁気干渉がないことは、磁場が問題となるような環境では特に有益である。

硬度と強度

高マンガン鋼のユニークな組成は、炭素とともに高い割合のマンガンを含み、鋼の構造内に転位の動きを妨げる障害を作り出す。その結果、硬度と強度が向上し、耐久性に優れた素材となる。シリコンは脱酸剤として働き、鋼の強度をさらに向上させる。
これらの重要な特性により、高マンガン鋼は多用途で耐久性の高い材料となり、さまざまな産業における高衝撃、耐摩耗性の用途に適しています。

マンガン鋼と他の素材との比較

マンガン鋼は通常11-14%のマンガンを含み、1.5%以下のマンガンを含む炭素鋼とは全く異なる。高いマンガン含有量は、衝撃で硬化するオーステナイト組織など、マンガン鋼に明確な構造的・機械的特性を与えますが、炭素鋼の組織は炭素含有量に応じてフェライトからパーライトまで様々です。

マンガン鋼の際立った特徴のひとつは、その加工硬化特性による卓越した耐衝撃性です。機械的応力を受けると、マンガン鋼は著しく硬くなり、耐摩耗性が高まります。逆に炭素鋼は、汎用性が高く費用対効果に優れていますが、脆く、高衝撃条件に対する耐性が低いため、高負荷の耐摩耗性を必要とする用途には適していません。

炭素鋼は、その費用対効果と適応性により、様々な産業で広く使用されている。炭素鋼は、構造部品から工具や機械の製造まで幅広い用途に適しています。対照的に、マンガン鋼は、鉱業や建設などの高い耐衝撃性が要求される環境で好まれ、クラッシャーのジョーや掘削機のバケットのような部品は、その耐久性の恩恵を受けています。

ステンレス鋼は腐食環境に最適ですが、マンガン鋼は衝撃の大きい状況で輝きます。ステンレス鋼に含まれるクロムは、錆や酸化から保護する不動態層を形成し、優れた耐食性を提供します。マンガン鋼は、中程度の耐食性を提供する一方で、保護コーティングで強化することができますが、ステンレス鋼の固有の耐食性には及びません。

ステンレス鋼は、食品加工、医療機器、海洋環境など、耐久性と耐食性の両方が要求される用途に優れていますが、マンガン鋼は衝撃の大きい場面で優れています。その加工硬化特性により、応力下でも強靭で耐摩耗性に優れ、部品が大きな衝撃や摩耗に耐えなければならないヘビーデューティー用途に最適です。

SK5鋼は硬度と耐摩耗性で有名な高炭素工具鋼で、切削工具や金型に最適です。しかし、マンガン鋼は加工硬化性があるため、より強靭で衝撃に強い。このため、マンガン鋼は、部品が壊れることなく繰り返しの衝撃に耐えなければならない用途に最適です。

SK5鋼は主に精密工具や、切削ブレードや金型など高い硬度と耐摩耗性を必要とする用途に使用される一方、マンガン鋼は優れた耐衝撃性と靭性により、破砕機のジョーや鉄道部品のような頑丈な産業用途に選ばれています。各材料の明確な特性は、特定の用途のニーズに対応し、それぞれの分野で最適な性能と寿命を保証します。

マンガン鋼の用途

鉱業・採石業

マンガン鋼は、その靭性と耐摩耗性から、採掘や採石で広く使用されている。

ロッククラッシャーと粉砕装置

岩石破砕機と粉砕機は、マンガン鋼の衝撃で硬化する能力によって、耐久性と効率が向上します。これにより、岩石や鉱石をより効果的に分解し、摩耗や損傷を減らすことができます。

ショベルバケット

マンガン鋼から作られた掘削機のバケットは、過酷な条件と大きな摩耗に耐えるように設計されています。これにより、ダウンタイムとメンテナンスコストを削減し、マンガン鋼はヘビーデューティ鉱山機械にとって理想的な材料となっています。

建設業界

建設業界では、厳しい環境下での堅牢性と耐久性からマンガン鋼に信頼を寄せている。

ブルドーザーブレードと掘削機部品

マンガン鋼の加工硬化特性は、ブルドーザーのブレードや様々な掘削機の部品に適しています。これらの部品は絶え間ない摩耗や衝撃に耐えるため、使えば使うほど強靭になる材料が必要です。

セメントミキサーと粉砕機

セメントミキサーや粉砕機では、マンガン鋼の靭性が長持ちを保証し、建設現場の円滑な運営に不可欠です。

鉄道産業

鉄道業界では、重荷重や衝撃を受ける部品にマンガン鋼を利用している。

鉄道のスイッチと踏切

鉄道の開閉器や踏切は、常に大きな荷重や衝撃にさらされています。マンガン鋼の高い衝撃強度と耐久性は、これらの部品に理想的であり、信頼性の高い長持ちする性能を保証します。

リサイクルとショットブラスト

マンガン鋼は、その非磁性特性と高い耐摩耗性により、リサイクルおよびショットブラスト用途で好まれています。

磨耗と衝撃プレート

マンガン鋼製の摩耗および衝撃プレートは、リサイクル装置およびショットブラストキャビネットで使用されます。この材料は大きな摩耗に耐える能力があるため、このような高衝撃環境に適しています。

ショットブラスト機

ショットブラスト機は、マンガン鋼の耐久性の恩恵を受けます。この材料は大幅な磨耗と損傷に耐えることができるため、装置の寿命が延びます。

セキュリティーと安全設備

マンガン鋼の高い強度と切断や穴あけに対する耐性は、セキュリティ用途に有利である。

金庫と刑務所の窓

マンガン鋼は切断や穴あけに強いため、金庫や刑務所の窓に最適で、優れた保護性能を発揮し、セキュリティ機器の最有力候補となる。

農業機械

農業分野では、マンガン鋼はその頑丈さと加工硬化特性のために使用される。

プラウシェアとディスクハロー

プラウ・シェアとディスク・ハローは、ホウ素マンガン鋼の靭性と衝撃で硬化する能力の恩恵を受けており、農業用具をより耐久性のある効率的なものにしている。

発電

マンガン鋼は、高い耐摩耗性と衝撃強度が要求される発電設備に採用されている。

石炭処理機械

石炭処理機械は、石炭の摩耗性に耐えるマンガン鋼部品に依存しており、効率的で耐久性のある運転を保証します。

アプリケーションを牽引する主要特性

仕事のハード化

マンガン鋼の表面硬度は衝撃を受けると上昇し、脆さを増すことなく耐摩耗性を高めます。この特性は、部品が常に摩耗や衝撃に直面する用途では極めて重要です。

高い耐衝撃性

この素材は標準的な鋼鉄の2～3倍のエネルギーを吸収するため、激しい衝撃を受ける環境には不可欠である。

非磁性

マンガン鋼の非磁性は、磁気分離プロセスへの干渉を防ぐため、リサイクルやショットブラスト用途に適しています。

優れた延性

破断することなく大きく変形する鋼の能力は、様々な要求の厳しい用途に使用でき、汎用性と信頼性を提供する。

詳細な応用事例

鉱業ケーススタディ

ある大手鉱山会社は、一次クラッシャーにハドフィールド鋼の使用を開始しました。この鋼の衝撃による表面硬化は、クラッシャー部品の寿命を大幅に延ばし、ダウンタイムとメンテナンスコストを削減し、マンガン鋼が優れた耐摩耗性と作業効率で過酷な岩石破砕条件に耐える能力を実証しました。

建設業界のケーススタディ

ある著名な建設会社は、掘削機のバケットの製造に高マンガン鋼を採用した。このバケットは変形することなく激しい摩耗や衝撃に耐えることができ、交換や修理の回数を減らすことにつながった。この会社ではメンテナンス費用が40%削減され、建設機械におけるマンガン鋼の経済的利点が示された。

鉄道業界のケーススタディ

マンガン鋼を鉄道のスイッチや踏切に使用することで、安全性と信頼性が大幅に向上した。マンガン鋼は破断することなく大きなエネルギーを吸収する能力があるため、線路は摩耗に関連した故障を起こすことなく、高荷重と高交通量に対応することができる。この用途は、重要なインフラの完全性を維持する上でのマンガン鋼の重要性を浮き彫りにしている。

農業機械のケーススタディ

農業分野では、タタ・スチールとFRANK Walz-und Schmiedetechnik GmbHが、プラウ・シェアとモールドボード用のホウ素マンガン鋼を開発しました。これらの部品は厳しい実地試験を受け、卓越した耐摩耗性と衝撃靭性を示しました。農家からは、機器の寿命が延び、ダウンタイムが短縮され、生産性の向上と操業コストの削減につながったとの報告があった。これは、マンガン鋼が耐久性と効率を向上させることで、農業機械にどのような革命を起こせるかを示している。

セキュリティ機器のケーススタディ

マンガン鋼は切断や穴あけに強いため、セキュリティ用途に最適です。ある大手金庫・耐火キャビネットメーカーは、マンガン鋼を設計に取り入れた。マンガン鋼の特性により、不正アクセスや物理的攻撃からの保護が強化されました。顧客は、貴重な資産を保護する素材の有効性を反映し、セキュリティの向上と安心感を経験しました。このケーススタディは、マンガン鋼の強靭性が最重要視されるセキュリティや防衛分野におけるマンガン鋼の役割を浮き彫りにしています。

金属リサイクルのケーススタディ

金属リサイクル業界では、破砕装置はしばしば激しい磨耗や損傷に直面する。あるリサイクル会社は、摩耗プレートとシュレッダー部品にマンガン鋼を利用することで、機器の寿命を顕著に改善した。この鋼の衝撃による加工硬化能力により、シュレッダーはより効率的に重い材料を処理できるようになり、部品交換を減らし、マンガン鋼がいかにリサイクル作業を最適化し、より長寿命で信頼性の高い装置を実現できるかを実証した。

発電事例

石炭処理機械、特に粉砕機にはマンガン鋼が大いに役立っている。ある発電所では、石炭粉砕機にマンガン鋼のハンマーが採用されました。このハンマーは、より硬い石炭を処理する際に優れた耐久性を発揮し、その結果、故障が減り、耐用年数が延びました。この発電所では、運転効率の向上とメンテナンスコストの削減が報告され、エネルギー部門におけるマンガン鋼の重要な役割が強調されました。

マンガン鋼の技術仕様

化学組成

マンガン鋼はハッドフィールド鋼またはマンガロイとも呼ばれ、マンガンと炭素の含有量が高いことで知られている。典型的な組成は以下の通り：

• マンガン (Mn): 11-15%
• カーボン（C）: 0.8-1.25%
• ケイ素 (Si):最大0.8%
• リン (P):0.05%以下
• 硫黄（S）:0.05%以下

機械的特性

硬度と加工硬化

当初、マンガン鋼のブリネル硬度は約200～220HBである。しかし、衝撃を加えると著しく加工硬化し、硬度は550HBを超える。この顕著な加工硬化能力は、靭性を損なうことなく耐摩耗性を向上させます。

引張強度

マンガン鋼は高い引張強度を示し、通常350から900MPaの範囲にある。この強度は加工硬化中にさらに向上するため、継続的な衝撃や応力を受ける用途に最適です。

降伏強度

マンガン鋼の真価は、適正な降伏強度と卓越した加工硬化能力の組み合わせにある。降伏強度は通常250～450MPaです。

伸び

高マンガン鋼は延性に優れ、伸びの値は18%から65%に達します。この特性は、材料が破断する前に大きく変形することを可能にし、高い靭性を必要とする用途に極めて重要です。

物理的性質

密度

マンガン鋼の密度は約7.8g/cm³である。この密度は、この材料の頑丈さと頑丈な用途に適していることに貢献しています。

熱伝導率

マンガン鋼は他の鋼に比べ熱伝導率が比較的低いため、熱伝導の効率が低い。この特性は耐熱性が要求される用途では有利に働く。

磁気特性

マンガン鋼の特徴の一つは、非磁性であることです。この性質は、磁気分離装置や電子機器など、磁気干渉を最小限に抑える必要がある用途に有益です。

製造仕様

加工性

マンガン鋼は工具を使用すると急速に硬化するため、機械加工が難しい。ダイヤモンドや超硬合金製のような特殊な工具が必要である。

溶接

マンガン鋼の溶接では、割れを防ぎ、溶接の完全 性を維持するために、高マンガン電極の使用が必 要となる。予熱と溶接後の熱処理は、溶接品質をさらに 向上させる。

カッティング・テクニック

切断時の加工硬化の問題を回避するために、プラズマやプラズマ切断のような方法がある。 レーザー切断 が好ましい。これらの技術は、材料に過剰な硬さを誘発することなく、正確なカットを提供する。

アプリケーション

高い衝撃強度、加工硬化能力、非磁性というマンガン鋼独自の組み合わせは、様々な産業用途に適しています。これには以下が含まれる：

• 採鉱と採石:クラッシャーのジョー、粉砕機、掘削機のバケット。
• 建設:ブルドーザーブレード、セメントミキサー、ウェアプレート。
• 鉄道:スイッチ、踏切、頑丈な鉄道部品。
• セキュリティ機器:金庫、獄窓、ドリル防止カバー。
• 農業機械:プラウシェアとディスクハロー

これらの仕様は、マンガン鋼がその汎用性と耐久性により、厳しい産業用途の最有力候補である理由を示している。

よくある質問

以下は、よくある質問に対する回答である：

マンガン鋼の種類と用途は？

マンガン鋼はハドフィールド鋼またはマンガロイとも呼ばれ、いくつかの種類があり、それぞれ特定の組成と用途があります。主な種類は高マンガン鋼で、通常12%から14%のマンガンと1%から1.4%の炭素を含んでいます。この鋼種は、非常に優れた耐摩耗性、靭性、衝撃による加工硬化能力で有名で、鉱山機械、建設工具、鉄道部品などの高摩耗用途に理想的です。

もうひとつのタイプは低合金マンガン鋼で、マンガンの含有量が10%未満で、クロムやモリブデンなどの元素と組み合わされることが多い。この鋼種は、強度、靭性、機械加工性のバランスが取れており、一般工学、構造部品、自動車部品に適しています。

ポスコが開発したような特殊高マンガン鋼は、特定の用途に合わせたものである。例えば、耐摩耗性のためのスラリーパイプ鋼、特定の電気用途のための非磁性鋼、LNGプロジェクトで使用される極低温強度のために設計された鋼などがあります。これらの鋼種は、特定の性能特性が要求される業界のニッチな要件に対応しています。

高マンガン鋼の特性は？

ハドフィールド鋼またはマンガロイとも呼ばれる高マンガン鋼は、そのユニークな特性、特に加工硬化能力、耐摩耗性、衝撃強度によって区別されます。この鋼は通常、11%から15%のマンガンを含み、機械的特性にとって極めて重要です。初期硬度は約200BHNですが、衝撃や摩耗を繰り返すと500BHN以上になります。引張強さは350MPaから900MPaで、加工硬化させると2000MPaに達する。高マンガン鋼はまた、優れた耐衝撃性でも注目され、かなりの靭性を保持しているため、割れることなく衝撃を吸収することができます。そのままの状態では非磁性ですが、加工硬化によりわずかに磁性を帯びることがあります。耐食性にも優れていますが、錆びることもあります。これらの特性により、高マンガン鋼は鉱業、建設、鉄道産業、セキュリティ機器などの要求の厳しい用途に理想的です。

マンガン鋼は、高炭素鋼のような他の材料と比べてどうですか？

マンガン鋼と高炭素鋼は、その組成、特性、用途が大きく異なります。マンガン鋼は通常、11%から15%のマンガンと1%から1.4%の炭素を含み、卓越した耐摩耗性と衝撃強度を提供します。この鋼は加工硬化により衝撃で硬化するため、鉱山機械や鉄道部品など衝撃の大きい用途に最適です。

対照的に、高炭素鋼は0.60%から1.4%の炭素と1.5%以下のマンガンを含む。特に熱処理後の硬度と強度が高いことで知られていますが、焼戻しをすると脆くなります。このため、高炭素鋼は耐衝撃性よりも硬さが優先される切削工具、ナイフ、バネなどに適している。

マンガン鋼は耐摩耗性と靭性に優れるが、機械加工が難しく、製造工程が複雑なため一般的に高価である。高炭素鋼は、機械加工が容易でコスト効率が高いため、高い硬度と低い耐衝撃性を必要とする用途に好まれる。これらの材料の選択は、耐衝撃性、硬度、機械加工性、コストなどの要素をバランスさせながら、用途の特定の要求によって決まる。

マンガン鋼の用途に関する詳細なケーススタディは？

マンガン鋼は、その卓越した耐摩耗性と衝撃で硬化する能力で知られ、要求の厳しい様々な用途で利用されています。鉄道業界では、マンガン鋼は軌道部品、スイッチ、踏切に使用され、その耐久性と靭性により、メンテナンスの必要性を減らし、安全で信頼性の高い運行を保証します。採掘や破砕の用途では、コーンクラッシャーやジョークラッシャーなどの機器に使用され、一定の衝撃に耐えるその能力は、機器の寿命を大幅に延ばし、ダウンタイムとコストを削減します。

金属リサイクルでは、マンガン鋼は車体や金属スクラップのような重量物を処理する破砕装置に使用される。その耐摩耗性により、装置の寿命が延び、メンテナンスが軽減される。農業では、ホウ素マンガン鋼がプラウシェアやモールドボードなどの部品に使用され、過酷な条件下での耐久性と強度を提供します。建設分野では、マンガン鋼は建築物の骨組みや重機械に使用され、その衝撃強度と耐摩耗性は極めて重要です。

マンガン鋼の技術仕様は？

マンガン鋼は、ハッドフィールド鋼またはマンガロイとも呼ばれ、そのユニークな化学的・機械的特性が特徴で、耐衝撃性・耐摩耗性の高い用途に適しています。マンガン鋼の技術仕様は通常、炭素含有量0.8%から1.4%、マンガン含有量11%から15%です。この組成は、衝撃で硬化する能力と卓越した耐摩耗性にとって極めて重要です。

機械的特性に関しては、マンガン鋼の初期硬度は約200BHN（ブリネル硬度数）で、加工硬化により550BHN以上に上昇する。引張強さは350MPaから900MPaで、加工硬化後は2000MPaに達する。この材料は、18%から65%の大きな伸びと高い衝撃強度を示し、強い衝撃を受けても変形しにくい。

物理的には、マンガン鋼は他の鋼に比べ耐食性に優れ、熱伝導率が低いため、熱処理時に問題となることがあります。これらの特性は、耐久性と耐衝撃性が不可欠な鉱業、建設、発電、セメント製造などの産業で広く使用されている理由です。

マンガン鋼はどこでよく使われているのか？

マンガン鋼は、高い耐久性と耐摩耗性、耐衝撃性が求められる産業で広く使用されています。鉱業や採石業では、過酷な条件にも耐えられることから、ロッククラッシャー、インパクトハンマー、浚渫バケット、研削工具などに利用されています。建設・重機械業界では、掘削機のバケット、クラッシャーのジョー、ブルドーザーのトラックにマンガン鋼が使用されています。鉄道業界では、その耐衝撃性から線路、スイッチ、踏切に使用されている。さらに、発電産業ではハンドリング装置や処理装置に、セメント産業ではミキサーやコンクリートプラントに、警備・防衛産業では金庫、耐火キャビネット、刑務所の窓、ドリル防止カバーなどに使用されている。