Hadfield steel na katangian: komposisyon, aplikasyon

2024 May -akda: Howard Calhoun | [email protected]. Huling binago: 2024-01-17 19:10

Ang industriyang metalurhiko ay isa sa pinakamahalagang bahagi ng GDP ng bawat bansa, at gumagawa din ito ng natatangi at kapaki-pakinabang na mga materyales. Hindi magagawa ng sangkatauhan kung wala ang mga produktong ginawa ng mga metalurhiko na halaman. Isa na rito ang bakal. Mayroong iba't ibang uri ng materyal na ito, na ginagamit sa maraming industriya. Ang bakal, na may mataas na ductility at antas ng pagsusuot, ito rin ay Hadfield steel, ay isang natatanging haluang metal. Ang mga kinakailangan para dito ay kinokontrol ng GOST 977-88 at mga dayuhang analogue (USA, England, Germany, China, Japan, Finland, Spain, Korea).

kasaysayan ng bakal ni Hadfield

Batay sa pangalan, maaaring pagtalunan na si Robert Hadfield ang tumanggap ng haluang ito. Sino ang developer na ito? Si Robert Hadfield ay isang English metalurgist na nakakuha ng isang haluang metal na may tumaas na lakas noong 1882. Sa halip mabilis, ang bakal na ito ay naging laganap at naging isang napaka-kakaibang materyal.

Pagkatapos bumuo ng kakaibang bakal si Hadfield, naging interesado ang militar sa pag-unlad nito. Hindi ito nakakagulat, dahil ang naturang haluang metal ay isang mahalagang bahagi para sa paglikha ng mga kagamitang pang-proteksyon para sa militar.

Ang Reinforced Infantry Helmets ay ang unang protective gear batay sa Hadfield steel. Ang mga katulad na helmet ay ginamit ng mga sundalo ng hukbo ng Britanya, pagkatapos ay naging interesado ang militar ng US sa pag-unlad at sinimulan ang kanilang produksyon. Hanggang sa 80s, ang Hadfield steel technology ay hindi nagbago. Ngunit mula noong dekada 80, nabuo ang isang organoplastic na kasinglakas ng materyal na ginawa ng British metallurgist, ngunit mas magaan.

Ang mga helmet ng infantry ay hindi lamang ang mga gamit para sa Hadfield steel. Ang kumpanyang British na Vickers ang unang gumamit ng mataas na kalidad na bakal na ito para sa iba pang mga layunin. Ang caterpillar tank track ay nagsimulang gawin mula sa Hadfield alloy noong 20s. Nadagdagan ng bakal ang mileage ng mga track ng tangke mula 500 hanggang 4800 kilometro. Noong Unang Digmaang Pandaigdig, ang gayong pagtaas sa mileage ay itinuturing na halos isang himala. Ang Hadfield steel ay naging kailangang-kailangan para sa pagtatayo ng tangke. Sa lalong madaling panahon ang haluang ito ay ginamit hindi lamang sa pagtatayo ng tangke, kundi pati na rin sa iba pang mga industriya. Sa USSR, nagsimulang tunawin ang Hadfield steel noong 1936.

Hadfield Steel: Komposisyon

Kemikal na komposisyon
Element (periodic table)	Fe	C	Mn	Si	Iba pang mga dumi
Nilalaman, %	82	1	12	1	4

Sa pamamagitan ng pagsusuri sa komposisyon ng kemikal, lalo na ang porsyento ng carbon at manganese, makikita na ito ay isang austenitic steel. Ang istraktura na ito ay nagdaragdag ng wear resistance at nagpapalakas sa haluang metal. Kaya, ang bakal ay lumalaban sa mga proseso ng pagpapapangit, pagkakaroon ng mataas na antas ng kalagkit at lakas ng epekto. Sinasabi ng mga metallurgist na ang haluang ito ang unang haluang metal na ginawa nang maramihan.

Hadfield steel properties

Dahil sa mga katangian nito, ang austenitic steel ay hindi maproseso sa pamamagitan ng cutting tools, dahil ito ay may mataas na tigas. Para sa paggawa ng mga produkto mula sa materyal na ito, ang paghahagis lamang ang maaaring angkop.

Ang Hadfield alloy ay may mataas na work hardening capability, na mas mataas kaysa sa mga katulad na steel alloys. Ang Austenitic na bakal ay may mababang katigasan, ngunit mataas din ang resistensya ng pagsusuot sa ilalim ng epekto, mataas na presyon at labis na temperatura. Batay sa mga katangiang ito, masasabi nating ang bakal ng British metallurgist ay angkop para sa trabaho sa mga agresibong kapaligiran.

Mga tampok ng Hadfield steel welding technology

Ang thermal conductivity ng austenite ay mas mababa kaysa sa iba pang bakal, nang 4-6 na beses. Ang koepisyent ng thermal expansion ay maraming beses na mas malaki kaysa sa mababang carbon steels - 1.9 beses. Ang mga ito ay napakahalagang katangian ng metal, dahil nakakaapekto ito sa posibilidad ngmalamig na mga bitak sa lugar ng impluwensya ng mga temperatura.

May malaking posibilidad ng mainit na pag-crack, na dahil sa pag-urong ng casting ng haluang metal, na 1.6 beses kaysa sa banayad na metal. Binabago ng mataas na temperatura ang austenitic na istraktura sa isang martensitic na istraktura, na nagpapataas ng panganib ng pag-crack sa lugar na may mataas na temperatura.

Hadfield steel application

Dahil sa kemikal na komposisyon, katangian at katangian nito, ginagamit ang austenite sa maraming industriya. Gamit ang mga produktong bakal, makatitiyak ka sa kanilang pagiging maaasahan at pinakamataas na lakas.

Wear-resistant steel ay isang medyo sikat na materyal. Ang isang malaking bilang ng mga pang-industriya na negosyo na gumagawa ng mga produktong may mataas na lakas ay gumagamit ng Hadfield steel. Ang mga sumusunod na produkto ay ginawa mula sa haluang ito:

• Mga produktong engineering.
• Mga trak para sa mga track ng tangke.
• Tractors.
• Mga Tawid sa Riles.
• Mga switch na may kakayahang gumana sa ilalim ng matinding epekto at mga kondisyon ng abrasion.
• Mga kulungan sa mga bintana.
• Mga bahagi ng crusher.

Nakakainteres na gumawa ng mga prison bar mula sa austenite. Marami ang naniniwala na ito ay isang pormal na pangungutya sa mga bilanggo na sinusubukang tumakas. Ayon sa mga klasiko ng genre, maraming kamag-anak ang nagdadala ng mga hacksaw para sa mga bilanggo, na, sa pag-asa ng kalayaan, ay nagsimulang magputol ng mga window bar.

Kung sakaligamit ang ordinaryong metal ay may posibilidad na makatakas. Ngunit ang Hadfield alloy ay isang wear-resistant steel na hindi maaaring sawn gamit ang isang conventional hacksaw. Kung sinimulan mo ang paglalagari ng mga grating mula sa Hadfield alloy, pagkatapos ay magsisimula ang hardening ng ibabaw, na nangangailangan ng hardening ng austenite. Ang hacksaw ay nagdaragdag sa tigas ng grid sa tigas ng hacksaw at sa itaas. Samakatuwid, maaari nating pag-usapan ang hindi katotohanan ng pagtakas.

Bakal 110G13L

Kemikal na komposisyon
Element (periodic table)	Ni	C	Mn	Si	S	P	Cr
Nilalaman, %	max. 1	0, 9-1, 5	11, 5-15	0, 3-1	max. 0.05	max. 0, 12	max. 1

Steel grade 110G13L - alloyed, na ginagamit para sa mga casting at may mga espesyal na katangian. Ang bakal na ito ay may mataas na wear resistance sa ilalim ng impact o pressure drop.

Paggamit ng steel grade 110G13L

Ang steel grade na ito ay ginagamit sa paggawa ng mga sumusunod na materyales:

• Mga bahaging may mabigat na karga na dapat na lumalaban sa pagsusuot.
• Cone crusher.
• Mga ngipin, mga dingding ng mga excavator.
• Kaso ng bola, vortex mill.

Mga analogue ng steel grade

Maraming bansa ang gumagawa ng katulad na bakal.

England	France	Austria	Czech Republic	China	Italy	Spain	USA	Germany
BW10	Z120M12M Z120M12	BOHLERK700	422920 17618	ZGMn13-1ZGMn13-2	GX120Mn12	AM-X-120Mn12X120Mn12	A128 J91109 J91139J91149 J91129	1.3401 X120Mn12 GX120Mn12

Mga katangian ng steel grade 110G13L

Ang mga teknolohikal at mekanikal na katangian ng materyal ay ibinigay sa mga talahanayan.

Casting property
Pag-urong ng cast, %	2, 6-2, 7
Technological properties
Welding	Hindi ginagamit para sa mga welded na istruktura
Temper brittleness	Walang hilig
Flockenosensitivity	Walang sensitivity

Mga katangiang mekanikal sa T=20oC steel grade 110G13L

Assortment	Laki	Ex.	sto	sT	d5	y	KCU	Heat treatment
-	mm	-	MPa	MPa	%	%	kJ / m2	-
Mga Casting, GOST 21357-87			800	400	25	35		Pagpapatigas 1050 - 1100 ° C, paglamig sa tubig
GOST 977-88	Balahibo. itinakda ang mga property ayon sa mga kinakailangan ng customer

Heat treatment

Ang heat treatment ng Hadfield steel ay direktang nakadepende sa antas ng carbon content sa alloy. Kung mas mataas ang antas ng carbon, mas mataas dapat ang temperatura. Halimbawa, kung ito ay nasa antas ng 1% sa haluang metal, kung gayon ang temperatura ay hindi dapat mas mababa sa 900 degrees. Kung ang carbon ay 1.5%, ang pagproseso ay posible sa 1000 degrees. Kung ang carbon sa haluang metal ay nasa antas ng 1.6%, kung gayon ang temperatura ay dapat na higit sa 1050 degrees. Sinusundan ito ng paglamig gamit ang tubig.

Kinakailangan ang mataas na temperatura para sa kumpletong pagkatunaw ng mga karbida, na nagpapababa sa kalidad ng paghahagis, at para sa paglaki ng mga butil ng austenite. Ang oras ng paghawak ng paghahagis ay depende sa kapal nito. Kaya, ang kapal ay 30ang millimeters ay nangangailangan ng exposure ng 4 na oras, at 125 millimeters - sa 24 na oras.

Ang wear resistance ng Hadfield steel sa cast state ay kapareho ng pagkatapos ng hardening. Ang istraktura ng austenite ay napapalibutan ng isang carbide network at kumikilos sa ilalim ng mga kondisyon ng pagsusuot sa parehong paraan tulad ng isang homogenous na hardened alloy. Iyon ang dahilan kung bakit maaaring mapagtatalunan na ang cast austenite sa ilang microvolumes ay may kaparehong tigas at wear resistance gaya ng hardened steel. Ang tumaas na brittleness nito ay dahil sa impluwensya ng carbide mesh, na nagdudulot ng malakas na konsentrasyon ng internal stresses.

Hadfield steel ay binuo ilang dekada na ang nakalipas. Ngayon, ang haluang metal na bakal ay isang mahalagang bahagi ng paggawa ng maraming mga kalakal sa iba't ibang industriya. Kung wala ito, ang mga industriya tulad ng mechanical engineering, langis at gas, kemikal, pagkain, at mga industriya ng enerhiya ay hindi gagana nang normal. Huwag kalimutan ang tungkol sa pagtatayo, pagtatayo ng tangke at ang pagbuo ng mga bagong uri ng armas na gumagamit ng mga bagong tagumpay sa industriya ng metalurhiko. Gayunpaman, hindi lubos na nauunawaan ng mga inhinyero at metallurgist ang lahat ng katangian, tampok at katangian ng mga bakal na haluang metal.