"Bedrijven die mangaanstaal bestellen krijgen vaak 42MnV7 aangeboden, maar in een toepassing waar slijtvastheid belangrijk is blijkt dit soms toch sneller te slijten dan verwacht." Wonnie van Beek is Metaalkundig Adviseur bij MCB, en wil graag een belangrijk misverstand rond mangaanstaal rechtzetten: "De koper denkt dat het slijtvast is , maar het probleem is dat de term 'mangaanstaal' ook wordt gebruikt voor staal dat “uit zichzelf” harder wordt door vervorming, zegge slijtage en koudversteviging. Dat hoort men ook op school, dus dat verklaart de verwarring." We zullen het hieronder eens ontwarren.
Mangaanstaal: twee soorten
"Mensen die mangaanstaal in de variant 42MnV7 kopen realiseren soms niet dat het materiaal standaard in 'zachte' toestand wordt geleverd, en dan is het redelijk slijtvast: zegge slijtvaster dan een constructiestaal, maar veel minder dan een gehard staal. De klant wil dan eigenlijk een X120Mn12, want veel techneuten noemen dat juist mangaanstaal." En dat kan problemen opleveren? "Ik sprak laatst een bedrijf dat mangaanstaal in een straalmachine had toegepast, maar binnen een jaar sleet het weg. Ik vroeg of het gehard was, maar dat was niet gebeurd: ze hadden het vooraf moeten harden in een oven: verhitten, afschrikken en ontladen. Dat kan met een eigen hardingsoven, maar er zijn harderijen die dat voor je doen."
"Als een bedrijf een plaat wil die reeds slijtvast is of ze willen geen hardingsproces uitvoeren, moeten ze geen 42MnV7 in zachte toestand bestellen. Je hebt dan twee keuzes, namelijk een voorgeharde plaat zoals een 400HB plaat of een mangaanstaal zoals X120Mn12. Zowel een 42MnV7 en X120Mn12 worden mangaanstaal genoemd, dus dat is verwarrend. Als een klant vraagt om mangaanstaal zou de eerste vraag moeten zijn 'Bedoel je de 42MnV7 of de X120Mn12?'. Daar moeten we ook bij MCB alert op zijn." En wanneer zou iemand 42MnV7 kunnen gebruiken? "42MnV7 kun je prima toepassen als je maar weinig slijtvastheid nodig hebt. Het voordeel is dat je het materiaal kunt harden, dan wordt het een factor drie slijtvaster. Een X120Mn12 hoef je niet te harden, dat wordt door gebruik (zegge door slijtage) steeds harder. Dat scheelt dus veel werk, maar het voorkomt ook problemen als je hele grote onderdelen wilt toepassen: die passen niet in de oven."
Mangaanstaal: andere verschillen
"Mangaanstaal 42MnV7 is in zachte toestand toch goed te gebruiken als de slijtvastheid van een standaard S355 net te laag is. Maar zodra je veel slijtage hebt, zoals bij de ploegen van een grondbewerkingsmachine, moet je het materiaal echt harden. Je kunt ook X120Mn12 gebruiken, maar dat is duurder per kilo. Een hardingsproces is echter ook niet gratis, dus het kostprijs-verschil van het product is kleiner dan je denkt." Nog andere verschillen? "Er zit ook een verschil in de bewerkbaarheid: bij X120Mn12 is de lasbaarheid nog veel minder dan van 42MnV7. En als je een gat wilt boren wordt het bij X120Mn12 steeds moeilijker het gat er diep in te krijgen. Het wordt immers steeds harder. Bewerkingen als zagen en buigen zijn dus ook lastiger bij een X120Mn12 dan bij een 42MnV7. "
Samengevat zijn slijtvaste platen dus leverbaar die hun slijtvastheid op grofweg 3 verschillende manieren verkrijgen, namelijk:
- Zacht in leveringstoestand en na bewerking te harden (bv. 42MnV7 of C45): relatief eenvoudig te bewerken / extra hardingsproces nodig voor slijtageweerstand.
- Hard in leveringstoestand (bv. 400 HB plaat): relatief moeilijk te bewerken / geen extra hardingsproces nodig voor slijtageweerstand.
- Harding door koudversteviging (bewerking, vervorming, slijtage), bijvoorbeeld X120Mn12: relatief moeilijk te bewerken / geen extra hardingsproces nodig voor slijtageweerstand.
"Er zijn ook andere materialen die bestand zijn tegen ongewenste ('abrasieve') slijtage, vooral de oppervlaktehardheid van een materiaal is van belang: hoe harder het oppervlak, hoe beter. De aanwezigheid van carbides in het materiaal verhogen de slijtvastheid. Hiervoor zijn elementen zoals wolfram, molybdeen, vanadium en chroom belangrijk. Maar niet alle stalen zijn zomaar te harden, alhoewel er wel hulpgrepen zijn om dat voor elkaar te krijgen. Maar ik wil het niet te ingewikkeld maken."