Хадфийлд характеристики на стоманата: състав, приложение

2025 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Последно модифициран: 2025-01-24 13:12

Металургичната индустрия е един от най-важните компоненти на БВП на всяка страна, а освен това произвежда уникални и полезни материали. Човечеството не можеше без продуктите, произведени от металургичните заводи. Стоманата е една от тях. Има различни видове от този материал, които се използват в много индустрии. Стоманата, която има висока пластичност и степен на износване, тя също е стомана Hadfield, е уникална сплав. Изискванията към него се регулират от GOST 977-88 и чуждестранни аналози (САЩ, Англия, Германия, Китай, Япония, Финландия, Испания, Корея).

Историята на стоманата на Хадфийлд

Въз основа на името може да се твърди, че именно Робърт Хадфийлд е получил тази сплав. Кой беше този разработчик? Робърт Хадфийлд е английски металург, който получава сплав с повишена якост през 1882 г. Доста бързо тази стомана стана широко разпространена и се оказа много уникален материал.

След като Хадфийлд разработи уникална стомана, военните започнаха да се интересуват от нейното развитие. Това не е изненадващо, тъй като такава сплав е основен компонент за създаване на защитно оборудване за военните.

Подсилените пехотни шлемове са първата защитна екипировка, базирана на стомана Hadfield. Подобни каски са използвани от войници на британската армия, след което американските военни се интересуват от разработката и започват тяхното производство. До 80-те години технологията на стомана Hadfield не се променя. Но от 80-те години на миналия век е разработен органопласт, който е толкова здрав, колкото материала, разработен от британския металург, но е много по-лек.

Пехотните шлемове не са единствената употреба на стоманата Hadfield. Британската компания Vickers е първата, която използва тази висококачествена стомана за други цели. Гусеницата на танковете започва да се произвежда от сплавта Hadfield през 20-те години. Steel увеличи пробега на танковите следи от 500 на 4800 километра. По време на Първата световна война подобно увеличение на пробега се смяташе за почти чудо. Стоманата Hadfield стана незаменима за изграждането на танкове. Скоро тази сплав се използва не само в танкостроенето, но и в други индустрии. В СССР стоманата Hadfield започва да се топи през 1936 г.

Hadfield Steel: Състав

Химичен състав
Елемент (периодична таблица)	Fe	C	Mn	Si	Други примеси
Съдържание, %	82	1	12	1	4

Чрез анализ на химическия състав, особено процента на въглерод и манган, може да се види, че това е аустенитна стомана. Тази структура повишава устойчивостта на износване и укрепва сплавта. По този начин стоманата е устойчива на деформационни процеси, има висока степен на пластичност и якост на удар. Металурзите твърдят, че тази сплав е първата легирана стомана, която се произвежда масово.

Свойства на стомана Hadfield

Поради своите свойства, аустенитната стомана не може да се обработва с режещи инструменти, тъй като има висока якост. За производството на продукти от този материал може да е подходящо само леене.

Сплавта Hadfield има висока способност за втвърдяване, което е много по-високо от подобни стоманени сплави. Аустенитната стомана има ниска твърдост, но също така и висока устойчивост на износване при удар, високо налягане и екстремни температури. Въз основа на тези характеристики можем да кажем, че стоманата на британския металург е подходяща за работа в агресивни среди.

Характеристики на технологията за заваряване на стомана Hadfield

Топлопроводимостта на аустенита е много по-ниска от тази на другите стомани, с 4-6 пъти. Коефициентът на топлинно разширение е многократно по-голям от този на нисковъглеродните стомани - 1,9 пъти. Това са много важни характеристики на метала, тъй като се отразява на възможността застудени пукнатини в зоната на влияние на температурите.

Има значителна възможност за горещо напукване, което се дължи на свиването при леене на сплавта, което е 1,6 пъти по-голямо от това на мекия метал. Високата температура превръща аустенитната структура в мартензитна структура, което увеличава риска от напукване в зоната с висока температура.

стоманени приложения Hadfield

Поради своя химичен състав, характеристики и характеристики, аустенитът се използва в много индустрии. Използвайки стоманени продукти, можете да сте сигурни в тяхната надеждност и най-висока здравина.

Устойчивата на износване стомана е доста популярен материал. Огромен брой промишлени предприятия, които произвеждат продукти с висока якост, използват стомана Hadfield. Следните продукти са направени от тази сплав:

• Инженерни продукти.
• Камиони за цистерни.
• Трактори.
• ЖП кръстове.
• Превключватели, способни да работят при тежки условия на удар и абразия.
• Затворнически решетки на прозорци.
• Компоненти за трошачка.

Интересно е да се правят затворнически решетки от аустенит. Мнозина смятат, че това е формална подигравка със затворници, които се опитват да избягат. Според класиката на жанра много роднини носят ножовки за затворници, които с надеждата за свобода започват да режат решетки на прозорците.

В случайс обикновен метал има възможност за бягство. Но сплавта Hadfield е устойчива на износване стомана, която не може да се реже с обикновена ножовка. Ако започнете да режете решетки от сплав Hadfield, тогава започва втвърдяване на повърхността, което води до втвърдяване на аустенита. Ножовката увеличава твърдостта на решетката до твърдостта на ножовката и повече. Следователно можем да говорим за нереалността на бягството.

Стомана 110G13L

Химичен състав
Елемент (периодична таблица)	Ni	C	Mn	Si	S	P	Cr
Съдържание, %	макс. 1	0, 9-1, 5	11, 5-15	0, 3-1	макс. 0,05	макс. 0, 12	макс. 1

Стомана клас 110G13L - легирана, която се използва за отливки и има специални свойства. Тази стомана има висока устойчивост на износване при удар или спадане на налягането.

Използване на стомана 110G13L

Този клас стомана се използва при производството на следните материали:

• Тежко натоварени части, които трябва да са устойчиви на износване.
• Конусна трошачка.
• Зъби, стени на багери.
• Калъф за топка, вихрови мелници.

Аналози от стомана

Много страни произвеждат подобна стомана.

Англия	Франция	Австрия	Чехия	Китай	Италия	Испания	САЩ	Германия
BW10	Z120M12M Z120M12	BOHLERK700	422920 17618	ZGMn13-1ZGMn13-2	GX120Mn12	AM-X-120Mn12X120Mn12	A128 J91109 J91139J91149 J91129	1,3401 X120Mn12 GX120Mn12

Свойства на стомана клас 110G13L

Технологичните и механичните свойства на материала са дадени в таблиците.

Casting properties
Свиване при леене, %	2, 6-2, 7
Технологични свойства
Заваряване	Не се използва за заварени конструкции
Темпер крехкост	Без наклон
Flockenosensitivity	Без чувствителност

Механични свойства при T=20oC стомана клас 110G13L

Асортимент	Размер	Ex.	sдо	sT	d5	y	KCU	Термична обработка
-	mm	-	MPa	MPa	%	%	kJ / m2	-
Отливки, GOST 21357-87			800	400	25	35		Втвърдяване 1050 - 1100 °C, охлаждане във вода
ГОСТ 977-88	Козина. имотите се задават според изискванията на клиента

Термична обработка

Термичната обработка на стоманата Hadfield директно зависи от нивото на въглеродното съдържание в сплавта. Колкото по-високо е нивото на въглерода, толкова по-висока трябва да бъде температурата. Например, ако е на ниво 1% в сплавта, тогава температурата не трябва да бъде по-ниска от 900 градуса. Ако въглеродът е 1,5%, тогава обработката е възможна при 1000 градуса. Ако въглеродът в сплавта е на ниво от 1,6%, тогава температурата трябва да бъде над 1050 градуса. Това е последвано от охлаждане с вода.

Високата температура е необходима за пълното разтваряне на карбидите, които влошават качеството на отливката, и за растежа на аустенитните зърна. Времето на задържане на отливката зависи от дебелината му. И така, дебелината е 30милиметра изисква експозиция от 4 часа, а 125 милиметра - за 24 часа.

Устойчивостта на износване на стоманата Hadfield в отлято състояние е същата като след втвърдяване. Аустенитната структура е заобиколена от карбидна мрежа и се държи при условия на износване по същия начин като хомогенна закалена сплав. Ето защо може да се твърди, че отлятият аустенит в някои микрообеми има същата якост и устойчивост на износване като закалената стомана. Повишената му чупливост се дължи на влиянието на карбидната мрежа, която причинява силна концентрация на вътрешни напрежения.

Стомана Hadfield е разработена преди десетилетия. Днес легираната стомана е неразделна част от производството на много стоки в различни индустрии. Без него индустрии като машиностроенето, нефтената и газовата, химическата, хранителната и енергийната индустрия не биха могли да функционират нормално. Не забравяйте за строителството, танкостроенето и разработването на нови видове оръжия, които използват нови постижения в металургичната индустрия. Инженерите и металурзите обаче не разбират напълно всички свойства, характеристики и характеристики на легираните стомани.