Hadfield karakteristike čelika: sastav, primjena

2025 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja promjena: 2025-01-24 13:17

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

Hadfieldova povijest čelika

Na temelju imena, može se tvrditi da je Robert Hadfield dobio ovu leguru. Tko je bio ovaj programer? Robert Hadfield je engleski metalurg koji je 1882. dobio leguru povećane čvrstoće. Vrlo brzo je ovaj čelik postao široko rasprostranjen i pokazao se vrlo jedinstvenim materijalom.

Nakon što je Hadfield razvio jedinstveni čelik, vojska se zainteresirala za njegov razvoj. To nije iznenađujuće, budući da je takva legura bitna komponenta za izradu zaštitne opreme za vojsku.

Ojačane pješačke kacige 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, Hadfieldova tehnologija čelika se nije mijenjala. Ali od 80-ih godina razvijena je organoplastika koja je jaka kao i materijal koji je razvio britanski metalurg, ali je bio mnogo lakši.

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

Hadfield Steel: Sastav

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

Analizom kemijskog sastava, posebice postotka ugljika i mangana, može se vidjeti 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 se mogao obraditi alatima za rezanje, jer ima visoku žilavost. Za izradu proizvoda od ovog materijala može biti prikladno samo lijevanje.

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 na udar, visoki tlak i ekstremne temperature. Na temelju ovih karakteristika možemo reći da je čelik britanskog metalurga pogodan za rad u agresivnim okruženjima.

Značajke Hadfield tehnologije zavarivanja čelika

Toplinska vodljivost austenita je mnogo niža od ostalih čelika, 4-6 puta. Koeficijent toplinskog širenja mnogo je puta veći od niskougljičnih čelika - 1,9 puta. To su vrlo važne karakteristike metala, jer utječe na mogućnosthladne pukotine u području utjecaja temperatura.

Postoji značajna mogućnost vrućeg pucanja, što je posljedica skupljanja legure pri lijevanju, 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 kemijskog 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 izrađeni su od ove legure:

• Proizvodi inženjeringa.
• Kamioni za gusjenice tenkova.
• Traktori.
• Željeznički križevi.
• Prekidači sposobni za rad u teškim uvjetima udarca i habanja.
• Zatvorske rešetke na prozorima.
• Komponente drobilice.

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

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

Čelik 110G13L

Kemijski sastav
Element (periodični sustav)	Ni	C	Mn	Si	S	P	Cr
Sadržaj, %	maks. 1	0, 9-1, 5	11, 5-15	0, 3-1	maks. 0,05	maks. 0, 12	maks. 1

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

Upotreba čelika razreda 110G13L

Ova klasa čelika koristi se 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	Španjolska	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 razreda 110G13L

Tehnološka i mehanička svojstva materijala data su u tablicama.

Casting svojstva
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 razreda 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	krzno. svojstva su postavljena prema zahtjevima kupaca

toplinska obrada

Terminska obrada Hadfield čelika izravno ovisi o razini sadržaja ugljika u leguri. Što je viša razina ugljika, to bi temperatura trebala biti viša. Na primjer, ako je na razini od 1% u leguri, tada temperatura ne smije biti niža od 900 stupnjeva. Ako je ugljik 1,5%, tada je obrada moguća na 1000 stupnjeva. Ako je ugljik u leguri na razini od 1,6%, tada bi temperatura trebala biti iznad 1050 stupnjeva. Nakon toga slijedi hlađenje vodom.

Visoka temperatura je neophodna za potpuno otapanje karbida, koji degradiraju kvalitetu odljevka, i za rast austenitnih zrnaca. 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 lijevanom stanju je ista kao i nakon stvrdnjavanja. Austenitna struktura okružena je karbidnom mrežom i ponaša se pod uvjetima habanja na isti način kao homogena očvrsnuta legura. Zato se može tvrditi da lijevani austenit u nekim mikrovolumenima ima istu žilavost i otpornost na habanje kao i kaljeni čelik. Njegova povećana lomljivost posljedica je utjecaja karbidne mreže, koja uzrokuje jaku koncentraciju unutarnjih naprezanja.

Hadfield čelik razvijen je prije nekoliko desetljeća. Danas je legirani čelik sastavni dio proizvodnje mnogih proizvoda u raznim industrijama. Bez toga industrije poput strojarstva, nafte i plina, kemijske, prehrambene i energetske industrije ne bi mogle normalno funkcionirati. 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, značajke i karakteristike legiranih čelika.