Hadfield الصلب المميزة: التكوين ، التطبيق

تعد صناعة المعادن من أهم الصناعاتتشكل الناتج المحلي الإجمالي لكل بلد ، كما أنها تنتج مواد فريدة ومفيدة. لا يمكن للبشرية الاستغناء عن المنتجات التي تنتجها النباتات المعدنية. الصلب هو واحد منهم. هناك أنواع مختلفة من هذه المواد يتم استخدامها في العديد من الصناعات. الصلب ، الذي يتميز بدرجة عالية من الليونة والتآكل ، والمعروف أيضًا باسم حديد هادفيلد ، هو سبيكة فريدة من نوعها. يتم تنظيم متطلبات ذلك بواسطة GOST 977-88 ونظرائهم الأجانب (الولايات المتحدة الأمريكية ، إنجلترا ، ألمانيا ، الصين ، اليابان ، فنلندا ، إسبانيا ، كوريا).

تاريخ هادفيلد للصلب

بناءً على الاسم ، يمكن القول بذلك بالضبطحصل روبرت هادفيلد على هذه السبيكة. من كان هذا المطور؟ روبرت هادفيلد عالم معادن إنجليزي حصل على سبيكة ذات قوة متزايدة في عام 1882. سرعان ما انتشر هذا الفولاذ على نطاق واسع وأصبح مادة فريدة جدًا.

بعد أن طور هادفيلد نموذجًا فريدًاالصلب ، أصبح الجيش مهتمًا بتطويره. هذا ليس مفاجئًا ، لأن مثل هذه السبيكة هي جزء لا يتجزأ من إنشاء معدات الحماية للجيش.

خوذات المشاة الثقيلة - أولاًمعدات الحماية على أساس حديد هادفيلد. استخدم جنود الجيش البريطاني خوذات مماثلة ، ثم أصبح الجيش الأمريكي مهتمًا بالتطوير وبدأ في إنتاجها. حتى الثمانينيات ، لم تتغير تكنولوجيا الصلب في هادفيلد. ولكن منذ الثمانينيات ، تم تطوير البلاستيك العضوي ، والذي لم يكن أقل قوة من المواد التي طورها عالم المعادن البريطاني ، ولكنه كان أخف بكثير.

خوذات المشاة ليست هي الاستخدام الوحيدهادفيلد الصلب. كانت شركة Vickers البريطانية أول من استخدم هذا الفولاذ عالي الجودة لأغراض أخرى. بدأ إنتاج مسار الخزان المتعقب من سبيكة هادفيلد في العشرينات. زاد الفولاذ عدد الأميال التي تقطعها مسارات الدبابات من 500 إلى 4800 كيلومتر. خلال الحرب العالمية الأولى ، اعتبرت هذه الزيادة في الأميال بمثابة معجزة تقريبًا. أصبح حديد هادفيلد لا غنى عنه لبناء الخزان. سرعان ما تم استخدام هذه السبيكة ليس فقط في بناء الخزانات ، ولكن أيضًا في الصناعات الأخرى. في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية ، بدأ صهر هادفيلد للصلب في عام 1936.

هادفيلد الصلب: التكوين

عن طريق تحليل التركيب الكيميائي خاصةنسبة الكربون والمنغنيز ، يمكنك أن ترى أنه من الفولاذ الأوستنيتي. يزيد هذا الهيكل من مقاومة التآكل ويقوي السبيكة. وبالتالي ، فإن الفولاذ مقاوم لعمليات التشوه ، ويمتلك درجة عالية من الليونة والمتانة. يدعي علماء المعادن أن هذه السبيكة كانت أول سبيكة فولاذية يتم إنتاجها بكميات كبيرة.

خصائص حديد هادفيلد

بسبب خصائصه ، فإن الفولاذ الأوستنيتي لا يفعل ذلكيمكن معالجتها بأدوات القطع ، حيث إنها تتميز بلزوجة عالية. لتصنيع المنتجات من هذه المواد ، يمكن أن يكون الصب فقط مناسبًا.

سبيكة هادفيلد لديها قدرة عالية علىتصلب العمل ، وهو أعلى بكثير من سبائك الصلب المماثلة. يتميز الفولاذ الأوستنيتي بصلابة منخفضة ، ولكنه يتمتع أيضًا بمقاومة عالية للتآكل تحت تأثير الصدمات والضغط العالي ودرجات الحرارة القصوى. بناءً على هذه الخصائص ، يمكننا القول أن فولاذ عالم المعادن البريطاني مناسب للعمل في البيئات العدوانية.

مميزات تكنولوجيا لحام حديد هادفيلد

الموصلية الحرارية للأوستينيت أقل بكثير منلأنواع الفولاذ الأخرى ، 4-6 مرات. معامل التمدد الحراري أعلى بعدة مرات من الفولاذ منخفض الكربون - 1.9 مرة. هذه خصائص مهمة جدًا للمعدن ، حيث إنها تؤثر على إمكانية حدوث تشقق بارد في منطقة التعرض لدرجات الحرارة.

هناك احتمال كبير للحرارةالشقوق المصاحبة لانكماش السبائك المصبوبة والتي تزيد 1.6 مرة عن المعدن منخفض الكربون. تعمل درجة الحرارة المرتفعة على تحويل الهيكل الأوستنيتي إلى مارتينسيت ، مما يزيد من خطر التصدع في منطقة درجات الحرارة المرتفعة.

تطبيقات الصلب هادفيلد

نظرًا لتركيبه الكيميائي وخصائصه وميزاته ، يُستخدم الأوستينيت في العديد من الصناعات. باستخدام منتجات الصلب ، يمكنك التأكد من موثوقيتها وقوتها القصوى.

يكفي استخدام الفولاذ المقاوم للاهتراءمادة شعبية. يستخدم عدد كبير من المؤسسات الصناعية التي تصنع منتجات عالية القوة حديد هادفيلد. المنتجات التالية مصنوعة من هذه السبائك:

• المنتجات الهندسية.
• مسارات دبابة.
• الجرارات.
• معابر السكك الحديدية.
• مفاتيح المسار قادرة على التعامل مع أحمال الصدمات الشديدة وظروف التآكل.
• قضبان السجن على النوافذ.
• مكونات الكسارة.

من المثير أن تجعل السجنالمشابك المصنوعة من الأوستينيت. يعتقد الكثير أن هذا شكل من أشكال السخرية من السجناء الذين يحاولون الهروب. وفقًا لكلاسيكيات هذا النوع ، يجلب العديد من الأقارب منشارًا للسجناء ، الذين بدأوا ، على أمل الحرية ، في رؤية قضبان النوافذ.

في حالة استخدام المعدن العاديهناك إمكانية للهروب. لكن سبيكة هادفيلد عبارة عن فولاذ مقاوم للاهتراء لا يمكن نشره بمنشار عادي. إذا بدأنا في نشر حواجز شبكية مصنوعة من سبيكة هادفيلد ، يبدأ تصلب السطح ، والذي يستلزم تصلب الأوستينيت. يزيد المنشار من صلابة الحبيبات إلى صلابة المنشار وأعلى. لذلك يمكننا الحديث عن عدم واقعية الهروب.

110G13L الصلب

سبائك الصلب 110G13L هي سبائك ، والتي تستخدم في المسبوكات ولها خصائص خاصة. يتمتع هذا الفولاذ بمقاومة عالية للتآكل للصدمات أو قطرات الضغط.

تطبيق الصف الصلب 110G13L

تستخدم هذه الدرجة الفولاذية في إنتاج المواد التالية:

• الأجزاء المحملة بشكل كبير والتي يجب أن تكون مقاومة للتآكل.
• مخروط الكسارة.
• أسنان وجدران الحفارات.
• جسم الكرة ، مطاحن دوامة.

نظائرها من الصلب

العديد من الدول تنتج الفولاذ المماثل.

خصائص الصف الصلب 110G13L

ترد الخواص التكنولوجية والميكانيكية للمادة في الجداول.

الخواص الميكانيكية عند T = 20^حولدرجة الصلب С 110G13L

المعالجة الحرارية

المعالجة الحرارية لصلب هادفيلد مباشرةيعتمد على مستوى محتوى الكربون في السبيكة. كلما ارتفع مستوى الكربون ، يجب أن تكون درجة الحرارة أعلى. على سبيل المثال ، إذا كان في السبيكة عند مستوى 1٪ ، فيجب أن تكون درجة الحرارة 900 درجة على الأقل. إذا كان الكربون 1.5٪ ، فإن المعالجة ممكنة عند 1000 درجة. إذا كان الكربون في السبيكة عند 1.6٪ ، فيجب أن تكون درجة الحرارة أعلى من 1050 درجة. يتبع ذلك تبريد الماء.

درجة الحرارة العالية ضرورية لإكمالهاإذابة الكربيدات ، مما يضر بجودة الصب ، ونمو حبيبات الأوستينيت. يعتمد وقت عقد الصب على سمكه. لذلك ، فإن سمك 30 ملم يتطلب التعرض في 4 ساعات ، و 125 ملم - في 24 ساعة.

مقاومة التآكل من حديد هادفيلد في الصبالشرط هو نفسه بعد التصلب. يحيط هيكل الأوستينيت بشبكة كربيد ويتصرف في ظروف التآكل بنفس الطريقة التي تتصرف بها سبيكة صلبة متجانسة. هذا هو السبب في أنه يمكن القول أن الأوستينيت المصبوب في بعض الأحجام الدقيقة له نفس الصلابة ومقاومة التآكل مثل الفولاذ الصلب. ترجع هشاشتها المتزايدة إلى تأثير شبكة الكربيد ، التي تسبب تركيزًا قويًا للضغوط الداخلية.

تم تطوير هادفيلد للصلب عدة مراتمنذ عقود. اليوم ، تعتبر سبائك الصلب جزءًا لا يتجزأ من إنتاج العديد من المنتجات في مختلف الصناعات. بدونها ، لن تتمكن صناعات مثل الهندسة الميكانيكية والنفط والغاز والصناعات الكيماوية والغذائية والطاقة من العمل بشكل طبيعي. لا تنس البناء وبناء الدبابات وتطوير أنواع جديدة من الأسلحة التي تستخدم الإنجازات الجديدة لصناعة المعادن. ومع ذلك ، فإن المهندسين وعلماء المعادن لا يفهمون تمامًا جميع خصائص وميزات وخصائص سبائك الفولاذ.