Hadfield-staalkenmerke: samestelling, toepassing

2024 Outeur: Howard Calhoun | [email protected]. Laas verander: 2024-01-17 18:38

Die metallurgiese industrie is een van die belangrikste komponente van die BBP van elke land, en dit produseer ook unieke en nuttige materiale. Die mensdom kon nie sonder die produkte wat deur metallurgiese aanlegte vervaardig word nie. Staal is een van hulle. Daar is verskillende tipes van hierdie materiaal, wat in baie nywerhede gebruik word. Staal, wat 'n hoë rekbaarheid en mate van slytasie het, dit is ook Hadfield-staal, is 'n unieke legering. Vereistes daarvoor word gereguleer deur GOST 977-88 en buitelandse analoë (VSA, Engeland, Duitsland, China, Japan, Finland, Spanje, Korea).

Hadfield se geskiedenis van staal

Op grond van die naam kan daar geargumenteer word dat dit Robert Hadfield was wat hierdie allooi ontvang het. Wie was hierdie ontwikkelaar? Robert Hadfield is 'n Engelse metallurg wat 'n legering met verhoogde sterkte in 1882 verkry het. Hierdie staal het taamlik vinnig wydverspreid geraak en blyk 'n baie unieke materiaal te wees.

Nadat Hadfield 'n unieke staal ontwikkel het, het die weermag in die ontwikkeling daarvan begin belangstel. Dit is nie verbasend nie, aangesien so 'n legering 'n noodsaaklike komponent is om beskermende toerusting vir die weermag te skep.

Versterkte infanteriehelms is die eerste beskermende toerusting wat op Hadfield-staal gebaseer is. Soortgelyke helms is deur soldate van die Britse leër gebruik, toe het die Amerikaanse weermag in die ontwikkeling belanggestel en met hul produksie begin. Tot in die 80's het Hadfield-sta altegnologie nie verander nie. Maar sedert die 80's is 'n organoplastiek ontwikkel wat so sterk is soos die materiaal wat deur die Britse metallurg ontwikkel is, maar baie ligter was.

Infanteriehelms is nie die enigste gebruike vir Hadfield-staal nie. Die Britse maatskappy Vickers was die eerste wat hierdie hoëgeh alte staal vir ander doeleindes gebruik het. Die ruspe-tenkbaan het in die 20's van die Hadfield-legering begin vervaardig word. Staal het die kilometers van tenkspore van 500 tot 4800 kilometer verhoog. Tydens die Eerste Wêreldoorlog is so 'n toename in kilometers amper as 'n wonderwerk beskou. Hadfield-staal het onontbeerlik geword vir tenkbou. Binnekort is hierdie legering nie net in tenkbou gebruik nie, maar ook in ander nywerhede. In die USSR het Hadfield-staal in 1936 begin gesmelt word.

Hadfield Steel: Komposisie

Chemiese samestelling
Element (periodieke tabel)	Fe	C	Mn	Si	Ander onsuiwerhede
Inhoud, %	82	1	12	1	4

Deur die chemiese samestelling, veral die persentasie koolstof en mangaan, te ontleed, kan gesien word dat dit 'n austenitiese staal is. Hierdie struktuur verhoog slytasieweerstand en versterk die legering. Die staal is dus bestand teen vervormingsprosesse, met 'n hoë mate van rekbaarheid en impaksterkte. Metallurge beweer dat hierdie legering die eerste legeringstaal was wat massavervaardig is.

Hadfield-staaleienskappe

Weens sy eienskappe kon austenitiese staal nie deur snygereedskap verwerk word nie, aangesien dit 'n hoë taaiheid het. Vir die vervaardiging van produkte uit hierdie materiaal kan slegs gietwerk geskik wees.

Hadfield-legering het 'n hoë werkverhardingsvermoë, wat baie hoër is as soortgelyke staallegerings. Austenitiese staal het lae hardheid, maar ook hoë slytasieweerstand onder impak, hoë druk en temperatuur uiterstes. Op grond van hierdie eienskappe kan ons sê dat die staal van die Britse metallurg geskik is vir werk in aggressiewe omgewings.

Kenmerke van Hadfield-staalsweistegnologie

Die termiese geleidingsvermoë van austeniet is baie laer as dié van ander staalsoorte, met 4-6 keer. Die koëffisiënt van termiese uitsetting is baie keer groter as dié van laekoolstofstaal - 1,9 keer. Dit is baie belangrike eienskappe van die metaal, aangesien dit die moontlikheid vankoue krake in die area van invloed van temperature.

Daar is 'n aansienlike moontlikheid van warm krake, wat te wyte is aan die gietkrimping van die legering, wat 1,6 keer dié van sagte metaal is. Die hoë temperatuur verander die austenitiese struktuur in 'n martensietiese struktuur, wat die risiko van krake in die hoë temperatuur area verhoog.

Hadfield-sta altoepassings

As gevolg van sy chemiese samestelling, kenmerke en kenmerke, word austeniet in baie nywerhede gebruik. Deur staalprodukte te gebruik, kan jy seker wees van hul betroubaarheid en die hoogste sterkte.

Slytvaste staal is 'n redelik gewilde materiaal. 'n Groot aantal industriële ondernemings wat hoësterkteprodukte vervaardig, gebruik Hadfield-staal. Die volgende produkte word van hierdie legering gemaak:

• Ingenieursprodukte.
• Vragmotors vir tenkspore.
• trekkers.
• Spoorwegkruisings.
• Skakelaars wat onder erge impak- en skuurtoestande kan werk.
• Gevangenis tralies op vensters.
• Breker-komponente.

Dit is interessant om tronkstawe van austeniet te maak. Baie glo dat dit 'n formele bespotting is van gevangenes wat probeer ontsnap. Volgens die klassieke van die genre bring baie familielede ystersae vir gevangenes, wat in die hoop op vryheid begin om vensterstawe te sny.

In gevalmet gewone metaal is daar 'n moontlikheid van ontsnapping. Maar die Hadfield-legering is 'n slytvaste staal wat nie met 'n konvensionele ystersaag gesaag kan word nie. As jy roosters van die Hadfield-legering begin saag, begin verharding van die oppervlak, wat verharding van die austeniet behels. Die ystersaag verhoog die hardheid van die rooster tot die hardheid van die ystersaag en hoër. Daarom kan ons praat oor die onwerklikheid van die ontsnapping.

Staal 110G13L

Chemiese samestelling
Element (periodieke tabel)	Ni	C	Mn	Si	S	P	Cr
Inhoud, %	maks. 1	0, 9-1, 5	11, 5-15	0, 3-1	maks. 0,05	maks. 0, 12	maks. 1

Staalgraad 110G13L - gelegeer, wat vir gietstukke gebruik word en spesiale eienskappe het. Hierdie staal het hoë slytasieweerstand onder impak of drukval.

Gebruik van staalgraad 110G13L

Hierdie staalgraad word gebruik in die vervaardiging van die volgende materiale:

• Swaar gelaaide dele wat slytasiebestand moet wees.
• kegelbreker.
• Tande, mure van graafmachines.
• Kas van bal, draaikolkmeulens.

Staalgraad-analoë

Baie lande produseer soortgelyke staal.

Engeland	Frankryk	Oostenryk	Tsjeggiese Republiek	China	Italië	Spanje	VSA	Duitsland
BW10	Z120M12M Z120M12	BOHLERK700	422920 17618	ZGMn13-1ZGMn13-2	GX120Mn12	AM-X-120Mn12X120Mn12	A128 J91109 J91139J91149 J91129	1,3401 X120Mn12 GX120Mn12

Eienskappe van staalgraad 110G13L

Tegnologiese en meganiese eienskappe van die materiaal word in die tabelle gegee.

Gieteienskappe
Gietkrimp, %	2, 6-2, 7
Tegnologiese eienskappe
Welding	Nie gebruik vir gelaste strukture
Brosheid van humeur	Geen neiging
Flokkenosensitiwiteit	Geen sensitiwiteit

Meganiese eienskappe by T=20oC staalgraad 110G13L

Assortiment	Size	Vb.	sto	sT	d5	y	KCU	Hittebehandeling
-	mm	-	MPa	MPa	%	%	kJ / m2	-
Castings, GOST 21357-87			800	400	25	35		Verharding 1050 - 1100 ° C, verkoeling in water
GOST 977-88	Pels. eiendomme word volgens klantvereistes gestel

Hittebehandeling

Die hittebehandeling van Hadfield-staal hang direk af van die vlak van koolstofinhoud in die legering. Hoe hoër die koolstofvlak, hoe hoër moet die temperatuur wees. Byvoorbeeld, as dit op die vlak van 1% in die legering is, moet die temperatuur nie laer as 900 grade wees nie. As koolstof 1,5% is, is verwerking moontlik by 1000 grade. As die koolstof in die legering op die vlak van 1,6% is, moet die temperatuur bo 1050 grade wees. Dit word gevolg deur afkoeling met water.

Hoë temperatuur is nodig vir die volledige oplos van karbiede, wat die kwaliteit van die gietstuk verswak, en vir die groei van austenietkorrels. Die houtyd van die gietstuk hang af van die dikte daarvan. Dus, die dikte is 30millimeter vereis 'n blootstelling van 4 uur, en 125 millimeter - in 24 uur.

Die slytvastheid van Hadfield-staal in die gegote toestand is dieselfde as na verharding. Die austenietstruktuur word omring deur 'n karbiednetwerk en tree onder slytasietoestande op dieselfde manier as 'n homogene geharde legering op. Daarom kan geargumenteer word dat gegote austeniet in sommige mikrovolumes dieselfde taaiheid en slytvastheid as geharde staal het. Die verhoogde brosheid daarvan is te wyte aan die invloed van die karbiedmaas, wat 'n sterk konsentrasie van interne spannings veroorsaak.

Hadfield-staal is dekades gelede ontwikkel. Vandag is legeringstaal 'n integrale deel van die produksie van baie goedere in verskeie industrieë. Daarsonder sou nywerhede soos meganiese ingenieurswese, olie- en gas-, chemiese, voedsel- en energiebedrywe nie normaalweg kon funksioneer nie. Moenie vergeet van konstruksie, tenkbou en die ontwikkeling van nuwe soorte wapens wat nuwe prestasies in die metallurgiese industrie gebruik nie. Ingenieurs en metallurge verstaan egter nie al die eienskappe, kenmerke en kenmerke van allooistaal ten volle nie.