Kenmerken van Hadfield-staal: samenstelling, toepassing

De metallurgische industrie is een van de belangrijksteHet vormt het BBP van elk land en produceert ook unieke en nuttige materialen. De mensheid kon niet zonder de producten van metallurgische fabrieken. Staal is er een van. Er zijn verschillende soorten van dit materiaal die in veel industrieën worden gebruikt. Staal, dat een hoge vervormbaarheid en slijtagesnelheid heeft, ook wel Hadfield-staal genoemd, is een unieke legering. Vereisten hiervoor worden gereguleerd door GOST 977-88 en buitenlandse tegenhangers (VS, Engeland, Duitsland, China, Japan, Finland, Spanje, Korea).

Hadfields geschiedenis van staal

Op basis van de naam kan dat precies worden beargumenteerdRobert Hadfield heeft deze legering gekregen. Wie was deze ontwikkelaar? Robert Hadfield is een Engelse metallurg die in 1882 een legering met verhoogde sterkte verkreeg. Dit staal raakte al snel wijdverspreid en bleek een zeer uniek materiaal te zijn.

Nadat Hadfield een uniekstaal, raakte het leger geïnteresseerd in de ontwikkeling ervan. Dit is niet verrassend, aangezien een dergelijke legering een integraal onderdeel is voor het maken van beschermende uitrusting voor het leger.

Infanteriehelmen voor zwaar gebruik - eerstbeschermingsmiddelen op basis van Hadfield-staal. Dergelijke helmen werden gebruikt door soldaten van het Britse leger, waarna het Amerikaanse leger geïnteresseerd raakte in de ontwikkeling en begon met de productie. Tot de jaren tachtig veranderde de staaltechnologie van Hadfield niet. Maar sinds de jaren 80 werd een organoplastic ontwikkeld dat qua sterkte niet onderdoet voor het materiaal dat door de Britse metallurg was ontwikkeld, maar veel lichter was.

Infanteriehelmen zijn niet het enige gebruikstaal Hadfield. Het Britse bedrijf Vickers was de eerste die dit hoogwaardige staal voor andere doeleinden gebruikte. De tankbaan op rupsbanden werd in de jaren 20 van de vorige eeuw geproduceerd van Hadfield-legering. Staal verhoogde de kilometerstand van tanksporen van 500 naar 4800 kilometer. Tijdens de Eerste Wereldoorlog werd deze toename van het aantal kilometers als bijna een wonder beschouwd. Hadfield-staal is onmisbaar geworden voor de tankbouw. Al snel werd deze legering niet alleen gebruikt in de tankbouw, maar ook in andere industrieën. In de USSR begon Hadfield-staal in 1936 te worden gesmolten.

Hadfield-staal: compositie

Vooral door de chemische samenstelling te analyserenhet percentage koolstof en mangaan, je kunt zien dat het een austenitisch staal is. Deze structuur verhoogt de slijtvastheid en verhardt de legering. Zo is staal bestand tegen vervormingsprocessen en bezit het een hoge mate van ductiliteit en taaiheid. Metallurgen beweren dat deze legering het eerste gelegeerde staal was dat in massa werd geproduceerd.

Eigenschappen van Hadfield-staal

Vanwege zijn eigenschappen doet austenitisch staal dat nietkan worden verwerkt met snijgereedschap, omdat het een hoge viscositeit heeft. Voor de vervaardiging van producten uit dit materiaal kan alleen gieten geschikt zijn.

De legering van Hadfield heeft een hoog vermogen omwerkharding, die aanzienlijk hoger is dan die van vergelijkbare staallegeringen. Austenitisch staal heeft een lage hardheid, maar ook een hoge slijtvastheid tegen impact, hoge druk en extreme temperaturen. Op basis van deze eigenschappen kunnen we zeggen dat het staal van de Britse metallurg geschikt is om in agressieve omgevingen te werken.

Kenmerken van de Hadfield-staallastechniek

De thermische geleidbaarheid van austeniet is aanzienlijk lager danvoor andere staalsoorten, 4-6 keer. De thermische uitzettingscoëfficiënt is meerdere keren hoger dan die van koolstofarme staalsoorten - 1,9 keer. Dit zijn zeer belangrijke eigenschappen van het metaal, aangezien ze de mogelijkheid van koudscheuren in het temperatuurbereik beïnvloeden.

Er is een aanzienlijke kans op heetscheuren, die wordt geassocieerd met de gietkrimp van de legering, die 1,6 keer meer is dan koolstofarm metaal. De hoge temperatuur verandert de austenitische structuur in martensitisch, wat het risico op barsten in het hoge temperatuurgebied vergroot.

Toepassingen voor Hadfield-staal

Vanwege zijn chemische samenstelling, eigenschappen en eigenschappen wordt austeniet in veel industrieën gebruikt. Als u stalen producten gebruikt, kunt u zeker zijn van hun betrouwbaarheid en hoogste sterkte.

Slijtvast staal is voldoendepopulair materiaal. Een groot aantal industriële ondernemingen die producten met een hoge sterkte vervaardigen, gebruiken Hadfield-staal. Van deze legering zijn de volgende producten gemaakt:

• Engineering producten.
• Volg sporen van tanks.
• Tractoren.
• Spoorweg dwarsbalken.
• Baanwissels die geschikt zijn voor zware schokbelastingen en schurende omstandigheden.
• Gevangenis tralies voor de ramen.
• Crusher componenten.

Het maken van de gevangenisaustenietroosters. Velen geloven dat dit een vorm van bespotting is van gevangenen die proberen te ontsnappen. Volgens de klassiekers van het genre dragen veel familieleden ijzerzagen voor gevangenen, die, in de hoop op vrijheid, de raambalken beginnen te zien.

In het geval van gebruik van gewoon metaaler is een mogelijkheid om te ontsnappen. Maar de legering van Hadfield is een slijtvast staal dat niet met een gewone ijzerzaag kan worden gesneden. Als we roosters van Hadfield-legering gaan zagen, begint de oppervlakteverharding, wat het verharden van austeniet inhoudt. Een ijzerzaag verhoogt de hardheid van het rooster tot de hardheid van een ijzerzaag en hoger. Daarom kunnen we praten over de onwerkelijkheid van ontsnappen.

Staal 110G13L

Staalkwaliteit 110G13L is gelegeerd, wordt gebruikt voor gietstukken en heeft bijzondere eigenschappen. Dit staal is zeer goed bestand tegen stoten of drukvallen.

Toepassing van staalkwaliteit 110G13L

Deze staalsoort wordt gebruikt bij de productie van de volgende materialen:

• Zwaar belaste onderdelen die slijtvast moeten zijn.
• Crusher kegel.
• Tanden, muren van graafmachines.
• Het lichaam van bal, vortexmolens.

Analogen van staalkwaliteit

Veel landen produceren vergelijkbaar staal.

Eigenschappen van staalkwaliteit 110G13L

Technologische en mechanische eigenschappen van het materiaal zijn weergegeven in de tabellen.

Mechanische eigenschappen bij T = 20^overС staalkwaliteit 110G13L

Warmtebehandeling

Directe warmtebehandeling van Hadfield-staalhangt af van het koolstofgehalte in de legering. Hoe hoger het koolstofgehalte, hoe hoger de temperatuur zou moeten zijn. Als het in de legering bijvoorbeeld 1% is, moet de temperatuur minimaal 900 graden zijn. Als koolstof 1,5% is, is verwerking mogelijk bij 1000 graden. Als de legering 1,6% koolstof bevat, moet de temperatuur hoger zijn dan 1050 graden. Dit wordt gevolgd door waterkoeling.

Hoge temperatuur is nodig om te voltooienoplossen van carbiden, die de kwaliteit van het gietstuk aantasten, en voor de groei van austenietkorrels. De verblijftijd van het gietstuk is afhankelijk van de dikte. Dus een dikte van 30 millimeter vereist een belichtingstijd van 4 uur en 125 millimeter - in 24 uur.

Slijtvastheid van Hadfield-staal in gegotenconditie is dezelfde als na uitharding. De austenietstructuur is omgeven door een hardmetalen gaas en gedraagt ​​zich onder slijtage op dezelfde manier als een homogene geharde legering. Daarom kan worden gesteld dat gegoten austeniet in sommige microvolumes dezelfde taaiheid en slijtvastheid heeft als gehard staal. De verhoogde kwetsbaarheid is te danken aan het effect van het hardmetalen gaas, dat een sterke concentratie van interne spanningen veroorzaakt.

Hadfield-staal is er verschillende ontwikkelddecennia geleden. Tegenwoordig is gelegeerd staal een integraal onderdeel van de productie van veel producten in verschillende industrieën. Zonder dit zouden industrieën zoals machinebouw, olie en gas, chemie, voedsel en energie niet normaal kunnen functioneren. Vergeet de constructie, het bouwen van tanks en de ontwikkeling van nieuwe soorten wapens die de nieuwe prestaties van de metallurgische industrie gebruiken niet. Ingenieurs en metallurgen begrijpen echter niet alle eigenschappen, kenmerken en kenmerken van gelegeerd staal volledig.