Hadfield karakteristike čelika: sastav, primjena

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-17 18:43

Metalurška industrija je jedna od najvažnijih komponenti BDP-a svake zemlje, a takođe proizvodi jedinstvene i korisne materijale. Čovječanstvo nije moglo bez proizvoda koje proizvode metalurške fabrike. Čelik je jedan od njih. Postoje različite vrste ovog materijala, koji se koriste u mnogim industrijama. Čelik, koji ima visoku duktilnost i stepen habanja, takođe je Hadfield čelik, jedinstvena je legura. Zahtjevi za to regulirani su GOST 977-88 i stranim analozima (SAD, Engleska, Njemačka, Kina, Japan, Finska, Španija, Koreja).

Hadfieldova istorija čelika

Na osnovu imena, može se tvrditi da je Robert Hadfield dobio ovu leguru. Ko je bio ovaj programer? Robert Hadfield je engleski metalurg koji je 1882. godine dobio leguru povećane čvrstoće. Vrlo brzo, ovaj čelik je postao široko rasprostranjen i ispostavilo se da je vrlo jedinstven materijal.

Nakon što je Hadfield razvio jedinstveni čelik, vojska se zainteresirala za njegov razvoj. Ovo nije iznenađujuće, jer je takva legura neophodna komponenta za stvaranje zaštitne opreme za vojsku.

Ojačani pješadijski šlemovi su prva zaštitna oprema bazirana na Hadfield čeliku. Slične kacige koristili su vojnici britanske vojske, a zatim se američka vojska zainteresirala za razvoj i započela njihovu proizvodnju. Sve do 80-ih, Hadfield tehnologija čelika se nije promijenila. Ali od 80-ih godina razvijena je organoplastika koja je jaka kao i materijal koji je razvio britanski metalurg, ali je bio mnogo lakši.

Pešadijske kacige nisu jedina upotreba Hadfield čelika. Britanska kompanija Vickers prva je koristila ovaj visokokvalitetni čelik u druge svrhe. Gusjenica tenk gusjenice počela se proizvoditi od legure Hadfield 20-ih godina. Steel je povećao kilometražu gusjenica tenkova sa 500 na 4800 kilometara. Tokom Prvog svjetskog rata, takvo povećanje kilometraže smatrano je gotovo čudom. Hadfield čelik je postao nezamjenjiv za izgradnju tenkova. Ubrzo se ova legura koristila ne samo u izgradnji rezervoara, već iu drugim industrijama. U SSSR-u se Hadfield čelik počeo topiti 1936.

Hadfield Steel: Sastav

Hemijski sastav
Element (periodični sistem)	Fe	C	Mn	Si	Druge nečistoće
Sadržaj, %	82	1	12	1	4

Analizom hemijskog sastava, posebno procenta ugljenika i mangana, vidi se da se radi o austenitnom čeliku. Ova struktura povećava otpornost na habanje i jača leguru. Dakle, čelik je otporan na procese deformacije, ima visok stupanj duktilnosti i udarne čvrstoće. Metalurzi tvrde da je ova legura bila prvi legirani čelik koji se masovno proizvodio.

Svojstva čelika Hadfield

Zbog svojih svojstava, austenitni čelik nije mogao biti obrađen reznim alatima, jer ima visoku žilavost. Za izradu proizvoda od ovog materijala može biti pogodno samo livenje.

Hadfield legura ima visoku sposobnost kaljenja, koja je mnogo veća od sličnih čeličnih legura. Austenitni čelik ima nisku tvrdoću, ali i visoku otpornost na habanje pod udarom, visokim pritiskom i ekstremnim temperaturama. Na osnovu ovih karakteristika možemo reći da je čelik britanskog metalurga pogodan za rad u agresivnim okruženjima.

Karakteristike Hadfield tehnologije zavarivanja čelika

Toplotna provodljivost austenita je mnogo niža od ostalih čelika, 4-6 puta. Koeficijent toplinske ekspanzije je mnogo puta veći od niskougljičnih čelika - 1,9 puta. Ovo su veoma važne karakteristike metala, jer utiče na mogućnosthladne pukotine u oblasti uticaja temperatura.

Postoji značajna mogućnost vrućeg pucanja, što je zbog skupljanja legure prilikom livenja, koje je 1,6 puta veće od blagog metala. Visoka temperatura pretvara austenitnu strukturu u martenzitnu strukturu, što povećava rizik od pucanja u području visoke temperature.

Hadfield čelične aplikacije

Zbog svog hemijskog sastava, karakteristika i karakteristika, austenit se koristi u mnogim industrijama. Koristeći čelične proizvode, možete biti sigurni u njihovu pouzdanost i najveću čvrstoću.

Čelik otporan na habanje je prilično popularan materijal. Ogroman broj industrijskih poduzeća koja proizvode proizvode visoke čvrstoće koristi Hadfield čelik. Sljedeći proizvodi su napravljeni od ove legure:

• Proizvodi inženjeringa.
• Kamioni za gusjenice tenkova.
• Traktori.
• Željeznički križevi.
• Prekidači sposobni za rad pod teškim udarima i habanjem.
• Zatvorske rešetke na prozorima.
• Komponente drobilice.

Zanimljivo je napraviti zatvorske rešetke od austenita. Mnogi smatraju da se radi o formalnom izrugivanju zatvorenika koji pokušavaju da pobegnu. Prema klasicima žanra, mnogi rođaci donose noževe za zatvorenike, koji, u nadi slobode, počinju seći prozorske rešetke.

U slučajukorištenjem običnog metala postoji mogućnost bijega. Ali Hadfield legura je čelik otporan na habanje koji se ne može piliti konvencionalnom pilom. Ako počnete pilati rešetke od legure Hadfield, tada počinje stvrdnjavanje površine, što podrazumijeva stvrdnjavanje austenita. Pila za metal povećava tvrdoću rešetke na tvrdoću nožne testere i više. Stoga možemo govoriti o nestvarnosti bijega.

Čelik 110G13L

Hemijski sastav
Element (periodični sistem)	Ni	C	Mn	Si	S	P	Cr
Sadržaj, %	max. 1	0, 9-1, 5	11, 5-15	0, 3-1	max. 0.05	max. 0, 12	max. 1

Čelik 110G13L - legiran, koji se koristi za livenje i ima posebna svojstva. Ovaj čelik ima visoku otpornost na habanje pod udarom ili padovima pritiska.

Upotreba čelika 110G13L

Ova klasa čelika se koristi u proizvodnji sljedećih materijala:

• Teško opterećeni dijelovi koji moraju biti otporni na habanje.
• konusna drobilica.
• Zubi, zidovi bagera.
• Kuća kuglica, vrtložni mlinovi.

Analozi čelika

Mnoge zemlje proizvode sličan čelik.

Engleska	Francuska	Austrija	Češka	Kina	Italija	Španija	SAD	Njemačka
BW10	Z120M12M Z120M12	BOHLERK700	422920 17618	ZGMn13-1ZGMn13-2	GX120Mn12	AM-X-120Mn12X120Mn12	A128 J91109 J91139J91149 J91129	1.3401 X120Mn12 GX120Mn12

Svojstva čelika 110G13L

Tehnološka i mehanička svojstva materijala data su u tabelama.

Casting properties
Skupljanje lijevanja, %	2, 6-2, 7
Tehnološka svojstva
Zavarivanje	Ne koristi se za zavarene konstrukcije
Krhost temperamenta	Bez sklonosti
Flockenosensitivity	Bez osjetljivosti

Mehanička svojstva pri T=20oC čelika 110G13L

Asortiman	Veličina	Ex.	sdo	sT	d5	y	KCU	toplinska obrada
-	mm	-	MPa	MPa	%	%	kJ / m2	-
Odljevci, GOST 21357-87			800	400	25	35		Stvrdnjavanje 1050 - 1100 °C, hlađenje u vodi
GOST 977-88	Fur. svojstva su postavljena prema zahtjevima kupaca

toplinska obrada

Termička obrada Hadfield čelika direktno zavisi od nivoa sadržaja ugljenika u leguri. Što je viši nivo ugljika, to bi temperatura trebala biti viša. Na primjer, ako je na nivou od 1% u leguri, tada temperatura ne bi trebala biti niža od 900 stepeni. Ako je ugljenik 1,5%, onda je obrada moguća na 1000 stepeni. Ako je ugljik u leguri na nivou od 1,6%, tada bi temperatura trebala biti iznad 1050 stepeni. Nakon toga slijedi hlađenje vodom.

Visoka temperatura je neophodna za potpuno otapanje karbida, koji degradiraju kvalitet odlivaka, i za rast zrna austenita. Vrijeme držanja odljevka ovisi o njegovoj debljini. Dakle, debljina je 30milimetara zahtijeva ekspoziciju od 4 sata, a 125 milimetara - za 24 sata.

Otpornost na habanje Hadfield čelika u livenom stanju je ista kao i nakon kaljenja. Austenitna struktura je okružena karbidnom mrežom i ponaša se pod uslovima habanja na isti način kao homogena očvrsnuta legura. Zato se može tvrditi da liveni austenit u nekim mikrovolumenima ima istu žilavost i otpornost na habanje kao i kaljeni čelik. Njegova povećana lomljivost je posljedica utjecaja karbidne mreže, koja uzrokuje jaku koncentraciju unutrašnjih naprezanja.

Hadfield čelik razvijen je prije nekoliko decenija. Danas je legirani čelik sastavni dio proizvodnje mnogih proizvoda u raznim industrijama. Bez toga, industrije poput mašinstva, nafte i gasa, hemijske, prehrambene i energetske industrije ne bi mogle normalno da funkcionišu. Ne zaboravite na konstrukciju, izgradnju tenkova i razvoj novih vrsta oružja koje koriste nova dostignuća u metalurškoj industriji. Međutim, inženjeri i metalurzi ne razumiju u potpunosti sva svojstva, karakteristike i karakteristike legiranih čelika.