תעשיית המטלורגיה היא אחת החשובות ביותררכיבים מהתוצר של כל מדינה, היא גם מייצרת חומרים ייחודיים ושימושיים. האנושות לא יכלה להסתדר בלי המוצרים המיוצרים על ידי מפעלים מטלורגיים. פלדה היא אחת מהן. ישנם סוגים שונים של חומר זה המשמשים בתעשיות רבות. פלדה, בעלת משיכות ושיעור בלאי גבוה, המכונה גם פלדת הדפילד, היא סגסוגת ייחודית. הדרישות לכך מוסדרות על ידי GOST 977-88 ועמיתיהם זרים (ארה"ב, אנגליה, גרמניה, סין, יפן, פינלנד, ספרד, קוריאה).
היסטוריית הפלדה של הדפילד
על סמך השם, ניתן לטעון כי בדיוקרוברט הדפילד קיבל את הסגסוגת הזו. מי היה המפתח הזה? רוברט הדפילד הוא מטלורג אנגלי שהשיג סגסוגת עם חוזק מוגבר בשנת 1882. פלדה זו התפשטה במהרה והתגלה כחומר ייחודי מאוד.
לאחר שהדפילד פיתח ייחודיפלדה, הצבא התחיל להתעניין בפיתוחו. זה לא מפתיע, מכיוון שסגסוגת כזו היא מרכיב בלתי נפרד ליצירת ציוד מגן לצבא.
קסדות חי"ר כבדות - ראשונהציוד מגן המבוסס על פלדת הדפילד. קסדות דומות שימשו חיילי הצבא הבריטי, ואז צבא ארה"ב התעניין בפיתוח והחל בייצורם. עד שנות השמונים טכנולוגיית הפלדה של הדפילד לא השתנתה. אך מאז שנות ה -80 פותח אורגנו-פלסטיק, שלא היה נחות מכוחו מהחומר שפיתח המטלורג הבריטי, אך היה קל בהרבה.
קסדות חי"ר אינן השימוש היחידהדפילד פלדה. חברת ויקרס הבריטית הייתה הראשונה להשתמש בפלדה באיכות גבוהה זו למטרות אחרות. מסלול הטנקים המעקב החל להיות מיוצר מסגסוגת הדפילד בשנות העשרים. פלדה הגדילה את קילומטראז 'של פסי טנקים מ -500 ל -4800 ק"מ. במהלך מלחמת העולם הראשונה, העלייה הזו בקילומטראז 'נחשבה כמעט לנס. פלדת הדפילד הפכה חיונית לבניית טנקים. עד מהרה נעשה שימוש בסגסוגת זו לא רק בבניית טנקים, אלא גם בתעשיות אחרות. בברית המועצות, פלדת הדפילד החלה להיות מותכת בשנת 1936.
פלדת הדפילד: קומפוזיציה
הרכב כימי | |||||
אלמנט (טבלה מחזורית) | Fe | עם | Mn | סִי | זיהומים אחרים |
תוֹכֶן,% | 82 | 1 | 12 | 1 | 4 |
על ידי ניתוח ההרכב הכימי, במיוחדאחוז הפחמן והמנגן, אתה יכול לראות שמדובר בפלדה אוסטנית. מבנה זה מגביר את עמידות השחיקה ומקשיח את הסגסוגת. לפיכך, פלדה עמידה בפני תהליכי עיוות, ובעלת מידה גבוהה של משיכות וקשיחות. מטלורגנים טוענים כי סגסוגת זו הייתה פלדת הסגסוגת הראשונה שיוצרה בייצור המוני.
מאפייני פלדה הדפילד
בשל תכונותיו, פלדה אוסטנית לאיכול להיות מעובד בכלי חיתוך, מכיוון שהוא בעל צמיגות גבוהה. לייצור מוצרים מחומר זה, רק יציקה יכולה להיות מתאימה.
לסגסוגת הדפילד יכולת גבוהההתקשות בעבודה, שהיא גבוהה משמעותית מזו של סגסוגות פלדה דומות. לפלדה האוסטנית יש קשיות נמוכה, אך גם עמידות בפני בלאי גבוהה תחת לחץ, טמפרטורה וקיצוניות גבוהה. בהתבסס על מאפיינים אלה, אנו יכולים לומר כי הפלדה של המטלורג הבריטי מתאימה לעבודה בסביבות אגרסיביות.
תכונות של טכנולוגיית ריתוך פלדה הדפילד
המוליכות התרמית של אוסטניט נמוכה משמעותית מלפלדות אחרות, 4-6 פעמים. מקדם ההתפשטות התרמית גבוה פי כמה מזה של פלדות דלות פחמן - פי 1.9. אלה מאפיינים חשובים מאוד של המתכת, מכיוון שהם משפיעים על האפשרות של פיצוח קר באזור החשיפה לטמפרטורות.
קיימת סבירות משמעותית לחםסדקים, שקשורים להתכווצות יציקה של הסגסוגת, שהיא פי 1.6 יותר ממתכת דלת פחמן. הטמפרטורה הגבוהה הופכת את המבנה האוסטניטי למרטנסיטי, מה שמגביר את הסיכון להיסדק באזור הטמפרטורה הגבוהה.
יישומים של פלדת הדפילד
בשל הרכב כימי, מאפייניו ותכונותיו, נעשה שימוש באוסטניט בתעשיות רבות. באמצעות מוצרי פלדה תוכלו להיות בטוחים באמינותם ובחוזקם הגבוה ביותר.
פלדה עמידה בפני בלאי מספיקהחומר פופולרי. מספר עצום של מפעלים תעשייתיים המייצרים מוצרים בעלי חוזק גבוה משתמשים בפלדת הדפילד. המוצרים הבאים מיוצרים מסגסוגת זו:
- מוצרים הנדסיים.
- מסלולי טנקים.
- טרקטורים.
- חתיכות רכבת.
- מתגי מסלול המסוגלים להתמודד עם עומסי זעזועים קשים ותנאי שחיקה.
- סורגי כלא על החלונות.
- רכיבי מגרסה.
מעניין לעשות את הכלאסורגים עשויים אוסטניט. רבים מאמינים כי זו סוג של לעג לאסירים שמנסים להימלט. על פי הקלאסיקות של הז'אנר, קרובי משפחה רבים מביאים מסורי כידון לאסירים, שבתקווה לחופש מתחילים לנסר את סורגי החלונות.
במקרה של שימוש במתכת רגילהיש אפשרות להימלט. אך סגסוגת הדפילד היא פלדה עמידה בפני שחיקה שלא ניתנת לניסור בעזרת מסור ברזל רגיל. אם נתחיל לנסר רשתות עשויות מסגסוגת הדפילד, אז מתחילה התקשות פני השטח, שכוללת התקשות של אוסטניט. מסור גידול מגביר את קשיות הסורג לקשיות מסור וגובהו. לכן, אנו יכולים לדבר על חוסר המציאות של הבריחה.
פלדה 110G13L
הרכב כימי | |||||||
אלמנט (טבלה מחזורית) | ני | עם | Mn | סִי | ג | /09 | Cr |
תוֹכֶן,% | מקסימום אחד | 0,9-1,5 | 11,5-15 | 0,3-1 | מקסימום 0.05 | מקסימום 0.12 | מקסימום אחד |
כיתה פלדה 110G13L הוא סגסוגת, המשמש ליציקות ויש לו תכונות מיוחדות. לפלדה זו עמידות בפני בלאי גבוהה בפני פגיעות או ירידות לחץ.
יישום של פלדת כיתה 110G13L
ציון פלדה זה משמש לייצור החומרים הבאים:
- חלקים עמוסים בכבדות שחייבים להיות עמידים בפני בלאי.
- חרוט מגרסה.
- שיניים, קירות מחפרים.
- גוף הכדור, טחנות מערבולת.
אנלוגים כיתה פלדה
מדינות רבות מייצרות פלדה דומה.
אנגליה | צרפת | אוסטריה | צ'כיה | סין | איטליה | ספרד | ארצות הברית | גרמניה |
BW10 | Z120M12M Z120M12 | BOHLERK700 | 422920 17618 | ZGMn13-1 | GX120Mn12 | AM-X-120Mn12 | A128 J91129 | 1.3401 X120Mn12 GX120Mn12 |
מאפיינים של כיתה פלדה 110G13L
המאפיינים הטכנולוגיים והמכניים של החומר ניתנים בטבלאות.
נכסי יציקה | |
הצטמקות יציקה,% | 2,6-2,7 |
תכונות טכנולוגיות | |
הַלחָמָה | לא משמש לייצור מבנים מרותכים |
שבריריות חג | אין נטייה |
רגישות ללהקה | ללא רגישות |
תכונות מכניות ב- T = 20אודותכיתה פלדה 110G13L
מִבְחָר | גודל | לְשֶׁעָבַר. | עםin | עםT | ד5 | ו | KCU | טיפול בחום |
- | מ"מ | - | MPa | MPa | % | % | kJ / m2 | - |
יציקות, GOST 21357-87 | 800 | 400 | 25 | 35 | מרווה 1050 - 1100 מעלות צלזיוס, קירור מתרחש במים | |||
GOST 977-88 | פרווה. הנכסים נקבעים בהתאם לדרישות הלקוח |
טיפול בחום
טיפול בחום של פלדת הדפילד ישירותתלוי ברמת תכולת הפחמן בסגסוגת. ככל שרמת הפחמן גבוהה יותר, כך הטמפרטורה צריכה להיות גבוהה יותר. לדוגמה, אם בסגסוגת זה הוא ברמה של 1%, אז הטמפרטורה צריכה להיות לפחות 900 מעלות. אם הפחמן הוא 1.5%, אז העיבוד אפשרי ב -1000 מעלות. אם הפחמן בסגסוגת עומד על 1.6%, הטמפרטורה צריכה להיות מעל 1050 מעלות. לאחר מכן קירור מים.
טמפרטורה גבוהה נחוצה להשלמהפירוק קרבידים, פגיעה באיכות היציקה ולגידול דגני אוסטניט. זמן ההחזקה של היציקה תלוי בעובי שלו. לכן, עובי של 30 מילימטרים דורש חשיפה תוך 4 שעות, ו -125 מילימטרים - תוך 24 שעות.
התנגדות ללבוש של פלדת הדפילד בגבסהמצב זהה לאחר התקשות. מבנה האוסטניט מוקף ברשת קרביד ומתנהג בתנאי בלאי באותו אופן כמו סגסוגת קשוחה הומוגנית. לכן ניתן לטעון כי אוסטניט יצוק בכמה נפחי מיקרו הוא בעל עמידות ובלאי זהה לזה של פלדה קשוחה. שבריריותו המוגברת נובעת מהשפעת רשת הקרביד הגורמת לריכוז חזק של מתחים פנימיים.
פלדת הדפילד פותחה כמהלפני עשרות שנים. כיום פלדת סגסוגת היא חלק בלתי נפרד מייצור מוצרים רבים בענפים שונים. בלעדיה תעשיות כמו הנדסת מכונות, נפט וגז, כימיה, מזון, תעשיות אנרגיה לא יוכלו לתפקד כרגיל. אל תשכח מבנייה, בניית טנקים ופיתוח סוגי נשק חדשים המשתמשים בהישגים החדשים של תעשיית המתכות. עם זאת, מהנדסים ומתכות אינם מבינים לחלוטין את כל המאפיינים, התכונות והמאפיינים של פלדות סגסוגת.