Miksi mangaania käytetään?
Mangaaniterästä on käytetty murskaussovelluksissa jo yli sadan vuoden ajan, joten sitä on helppo pitää itsestäänselvyytenä. Sitä käytetään edelleen yhden tärkeän ominaisuuden vuoksi: mitä kovempaa sitä lyö, sitä kovemmaksi se muuttuu.
Austeniittinen mangaaniteräs, eli yli 10 prosenttia mangaania sisältävä terässeos, on käytössä kovettuvaa. Tämä tarkoittaa, että esimerkiksi murskauskammiossa syntyvät voimakkaat iskut saavat pintakerroksen kovettumaan kaksi kolme kertaa muuta seosta kovemmaksi. Tuloksena on äärimmäisen kova pintakerros, jonka taustalla on pehmeämpi ydin. Tämä voi oikeissa oloissa tehdä mangaaniteräksestä sekä kulutusta kestävän (kova ulkopinta) että iskunkestävän (sitkeä ydin). On helppo ymmärtää, miksi mangaani on edelleen niin tärkeä osa murskausalaa.
Mitä enemmän mangaania, sitä parempi, eikö? Asia ei valitettavasti ole aivan näin yksinkertainen. On totta, että tietyllä alueella liikuttaessa suurempi mangaanipitoisuus tekee metalliseoksesta kovempaa. Tämä yksinkertainen pitoisuuden ja kovuuden suhde on luultavasti syy suuren mangaanipitoisuuden seosten suureen suosioon viimeisten parin vuosikymmenen aikana.
Kannattaa kuitenkin muistaa, että manttelin kovuuden kasvaessa kasvaa myös sen hauraus. Hauras seos murtuu herkemmin kovien iskujen seurauksena. Hieman alemman mangaanipitoisuuden (13–14 %) seos on sitkeämpää ja kestävämpää, joten se kestää enemmän iskuja murtumatta. Käyttökohde vaikuttaa asiaan: kovempi ei ole aina parempi. Suuren mangaanipitoisuuden seokset soveltuvat erityisen hyvin kuluttavan materiaalin murskaamiseen, kun taas alemman mangaanipitoisuuden seokset voivat iskunkestävyytensä ansiosta soveltua paremmin kovemman materiaalin murskaamiseen.
Seoksessa on toki myös muita aineita: hiili parantaa seoksen kovuutta ja kulutuksenkestoa, ja kromi auttaa ehkäisemään metallin laajenemista (jottei mantteli laajene murskaimelle liian suureksi). Näiden aineiden ja mangaanin määrän oikean suhteen löytäminen on tarkkaa työtä. Liian suuri määrä hiiltä tai kromia estää seosta muodostamasta austeniittista mikrorakennetta. Tällainen seos olisi huomattavasti heikompi, ja siltä puuttuisi eräs tärkeä ominaisuus: käytön aikana kovettuminen.
Kulutussuojamantteleiden kohdalla kyse on käyttökohteeseen sopivan tasapainon löytämisestä. Sandvikin valikoimassa on erilaisista mangaaniseoksista valmistettuja mantteleita. Murskattavasta materiaalista riippuen tärkein huomioitava tekijä on joko iskun- tai kulutuksenkesto. Jokaisella Sandvikin metalliseoksella on omat ominaisuutensa ja hyötynsä.
Seosten ainesosien suhteet tuottavat Sandvikin metalliseoksille niiden ominaispiireet ja -lujuudet.
Esimerkiksi M9-seoksella on erityisen hyvä kulutuksenkesto. Kyseessä on Sandvikin uusi premium-metalliseos, joka on saatavilla CS- ja CH-murskauskammioratkaisuihin. Sen jopa 20 prosenttia tavallisia metalliseoksia pidempi käyttöikä tuottaa enemmän käyttöaikaa ja alentaa käyttökustannuksia.
Oikean koostumuksen lisäksi manttelien valmistuksen on oltava huippuluokkaa. Pienikin vaihtelu valmistusprosessissa voi aiheuttaa suuria heikkouksia. Esimerkiksi puutteellinen lämpökäsittely voi muodostaa karbideja kiteiden rajalle, mikä vaikuttaa sekä lujuuteen että kestävyyteen. Jos mantteleita ei jäähdytetä juuri oikealla hetkellä ja juuri oikeassa lämpötilassa, austeniittinen mikrorakenne saattaa muuttua eikä iskuissa kovettuvaa ominaisuutta muodostu.
Sandvikin syvällinen valmistusprosessiosaaminen ja kymmenien vuosien kokemus alalta takaa manttelien ensiluokkaisen laadun. Kaikki lähtee laadukkaista raaka-aineista, joissa on epäpuhtauksia mahdollisimman vähän. Huolellinen lämpötilanvalvonta sulatuksen ja valun aikana takaa oikeanlaisen syvärakenteen, ja sitä seuraava lämpökäsittely ja jäähdytys poistaa karbidit ja säilyttää austeniittisen mikrorakenteen.
