Metallindustrien er en av de viktigstesom utgjør BNP i hvert land, produserer det også unike og nyttige materialer. Menneskeheten kunne ikke klare seg uten produktene produsert av metallurgiske planter. Stål er en av dem. Det er forskjellige typer av dette materialet som brukes i mange bransjer. Stål, som har høy duktilitet og slitasje, også kjent som Hadfield-stål, er en unik legering. Krav til det er regulert av GOST 977-88 og utenlandske kolleger (USA, England, Tyskland, Kina, Japan, Finland, Spania, Korea).
Hadfields historie med stål
Basert på navnet kan det hevdes nøyaktigRobert Hadfield fikk denne legeringen. Hvem var denne utvikleren? Robert Hadfield er en engelsk metallurg som fikk en legering med økt styrke i 1882. Dette stålet ble raskt utbredt og viste seg å være et veldig unikt materiale.
Etter at Hadfield utviklet et uniktstål ble militæret interessert i utviklingen. Dette er ikke overraskende, siden en slik legering er en integrert komponent for å lage verneutstyr for militæret.
Kraftige infanterihjelmer - førstbeskyttelsesutstyr basert på Hadfield-stål. Slike hjelmer ble brukt av soldater fra den britiske hæren, så ble det amerikanske militæret interessert i utviklingen og begynte sin produksjon. Frem til 1980-tallet endret ikke Hadfields stålteknologi. Men siden 80-tallet ble det utviklet en organoplast, som ikke var dårligere i styrke enn materialet utviklet av den britiske metallurg, men var mye lettere.
Infanterihjelmer er ikke den eneste brukenstål Hadfield. Det britiske selskapet Vickers var den første som brukte dette høykvalitetsstålet til andre formål. Sporvognssporet begynte å produseres av Hadfield-legering på 1920-tallet. Stål økte kjørelengden på tankspor fra 500 til 4800 kilometer. Under første verdenskrig ble denne økningen i kjørelengde ansett som nesten et mirakel. Hadfield-stål har blitt uunnværlig for tankbygging. Snart ble denne legeringen ikke bare brukt i tankbygging, men også i andre næringer. I Sovjetunionen begynte Hadfield-stål å bli smeltet i 1936.
Hadfield stål: sammensetning
Kjemisk sammensetning | |||||
Element (periodisk tabell) | Fe | C | Mn | Si | Andre urenheter |
Innhold,% | 82 | 1 | 12 | 1 | 4 |
Ved å analysere den kjemiske sammensetningen, spesieltprosentandelen karbon og mangan, kan du se at det er et austenittisk stål. Denne strukturen øker slitestyrken og herder legeringen. Dermed er stål motstandsdyktig mot deformasjonsprosesser og har en høy grad av smidighet og seighet. Metallurgister hevder at denne legeringen var det første legeringsstålet som ble masseprodusert.
Hadfield stålegenskaper
På grunn av dets egenskaper gjør ikke austenittisk stål detkan bearbeides med skjæreverktøy, siden den har høy viskositet. For fremstilling av produkter fra dette materialet kan bare støping være egnet.
Hadfields legering har høy evne til åherding av arbeid, som er betydelig høyere enn for lignende stållegeringer. Austenittisk stål har lav hardhet, men også høy slitestyrke under støt, høyt trykk og ekstreme temperaturer. Basert på disse egenskapene kan vi si at den britiske metallurgens stål er egnet for arbeid i aggressive miljøer.
Funksjoner av Hadfield stål sveiseteknologi
Den termiske ledningsevnen til austenitt er betydelig lavere ennfor andre stål, 4-6 ganger. Koeffisienten for termisk utvidelse er flere ganger høyere enn for stål med lite karbon - 1,9 ganger. Dette er veldig viktige egenskaper ved metallet, da de påvirker muligheten for kald sprekkdannelse i området for eksponering for temperaturer.
Det er en betydelig sjanse for varmtsprekker, som er forbundet med støpekrymping av legeringen, som er 1,6 ganger mer enn metall med lite karbon. Den høye temperaturen forvandler den austenittiske strukturen til martensittisk, noe som øker risikoen for sprekkdannelse i regionen med høy temperatur.
Søknader om Hadfield stål
På grunn av sin kjemiske sammensetning, egenskaper og egenskaper brukes austenitt i mange bransjer. Ved å bruke stålprodukter kan du være sikker på deres pålitelighet og høyeste styrke.
Slitesterk stål er tilstrekkeligpopulært materiale. Et stort antall industribedrifter som produserer høyfaste produkter bruker Hadfield-stål. Følgende produkter er laget av denne legeringen:
- Ingeniørprodukter.
- Tank spor.
- Traktorer.
- Jernbanetverrstykker.
- Sporbrytere som kan håndtere alvorlige støtbelastninger og slitasje.
- Fengselsstenger på vinduene.
- Knusekomponenter.
Det er interessant å lage fengselgitter laget av austenitt. Mange mener at dette er en form for hån mot fanger som prøver å unnslippe. I følge klassikerne i sjangeren bringer mange slektninger hacksager til fanger, som i håp om frihet begynner å sage vindusstengene.
Ved bruk av vanlig metalldet er en mulighet for flukt. Men Hadfields legering er et slitesterk stål som ikke kan sages med vanlig baufil. Hvis vi begynner å sage rister laget av Hadfield-legering, begynner overflateherding, som innebærer herding av austenitt. En baufil øker hardheten på gitteret til hardheten til en baufil og høyere. Derfor kan vi snakke om unrealiteten ved flukt.
Stål 110G13L
Kjemisk sammensetning | |||||||
Element (periodisk tabell) | Ni | C | Mn | Si | S | P | Cr |
Innhold,% | Maks. en | 0,9-1,5 | 11,5-15 | 0,3-1 | Maks. 0,05 | Maks. 0,12 | Maks. en |
Stålkvalitet 110G13L er legert, som brukes til støping og har spesielle egenskaper. Dette stålet har høy slitestyrke mot støt eller trykkfall.
Påføring av stålgrad 110G13L
Denne stålkvaliteten brukes i produksjonen av følgende materialer:
- Tungt belastede deler som må være motstandsdyktige mot slitasje.
- Knusingskegle.
- Tenner, vegger av gravemaskiner.
- Ballkroppen, vortexfabrikker.
Analoger av stålkvalitet
Mange land produserer lignende stål.
England | Frankrike | Østerrike | Tsjekkisk Republikk | porselen | Italia | Spania | USA | Tyskland |
BW10 | Z120M12M Z120M12 | BOHLERK700 | 422920 17618 | ZGMn13-1 | GX120Mn12 | AM-X-120Mn12 | A128 J91129 | 1.3401 X120Mn12 GX120Mn12 |
Egenskaper av stålkvalitet 110G13L
Materialets teknologiske og mekaniske egenskaper er gitt i tabellene.
Støperiegenskaper | |
Krymping av støperi,% | 2,6-2,7 |
Teknologiske egenskaper | |
Sveising | Ikke brukt til produksjon av sveisede strukturer |
Feriesårbarhet | Ingen tilbøyelighet |
Flokkesensitivitet | Ingen følsomhet |
Mekaniske egenskaper ved T = 20omtrentС stålkvalitet 110G13L
Sortiment | størrelse | Eks. | si | sT | d5 | y | KCU | Varmebehandling |
- | mm | - | MPa | MPa | % | % | kJ / m2 | - |
Støpegods, GOST 21357-87 | 800 | 400 | 25 | 35 | Slukking 1050 - 1100 ° C, avkjøling skjer i vann | |||
GOST 977-88 | Pels. eiendommer er satt i henhold til kundens krav |
Varmebehandling
Varmebehandling av Hadfield stål direkteavhenger av nivået på karboninnhold i legeringen. Jo høyere karbonnivå, jo høyere temperatur skal være. For eksempel, hvis den i legeringen er på nivået 1%, bør temperaturen være minst 900 grader. Hvis karbon er 1,5%, er prosessering mulig ved 1000 grader. Hvis karbonet i legeringen er på 1,6%, bør temperaturen være over 1050 grader. Dette etterfølges av vannkjøling.
Høy temperatur er nødvendig for fullførtoppløsning av karbider, svekker støpekvaliteten og for vekst av austenittkorn. Holdetiden til avstøpningen avhenger av tykkelsen. Så, en tykkelse på 30 millimeter krever en eksponering på 4 timer og 125 millimeter - på 24 timer.
Slitestyrke av Hadfield stål i støpttilstanden er den samme som etter herding. Austenittstrukturen er omgitt av et karbidnett og oppfører seg under slitasjevilkår på samme måte som en homogen herdet legering. Det kan derfor hevdes at støpt austenitt i noen mikrovolumer har samme seighet og slitestyrke som herdet stål. Den økte skjørheten skyldes effekten av karbidnettet, som forårsaker en sterk konsentrasjon av indre spenninger.
Hadfield-stål er utviklet fleretiår siden. I dag er legert stål en integrert del av produksjonen av mange produkter i forskjellige bransjer. Uten den ville ikke næringer som maskinteknikk, olje og gass, kjemikalier, mat, energi, industri kunne fungere normalt. Ikke glem konstruksjon, tankbygging og utvikling av nye typer våpen som bruker de nye prestasjonene i metallindustrien. Imidlertid forstår ingeniører og metallurgister ikke alle egenskapene, egenskapene og egenskapene til legert stål.