Ciri keluli Hadfield: komposisi, penggunaan

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-17 19:02

Industri metalurgi ialah salah satu komponen terpenting KDNK setiap negara, dan ia juga menghasilkan bahan yang unik dan berguna. Manusia tidak dapat melakukannya tanpa produk yang dihasilkan oleh tumbuhan metalurgi. Keluli adalah salah satu daripadanya. Terdapat pelbagai jenis bahan ini, yang digunakan dalam banyak industri. Keluli, yang mempunyai kemuluran dan tahap haus yang tinggi, ia juga keluli Hadfield, adalah aloi yang unik. Keperluan untuknya dikawal oleh GOST 977-88 dan analog asing (AS, England, Jerman, China, Jepun, Finland, Sepanyol, Korea).

Sejarah keluli Hadfield

Berdasarkan nama, boleh dikatakan bahawa Robert Hadfield yang menerima aloi ini. Siapakah pemaju ini? Robert Hadfield ialah ahli metalurgi Inggeris yang memperoleh aloi dengan peningkatan kekuatan pada tahun 1882. Lebih cepat, keluli ini tersebar luas dan ternyata menjadi bahan yang sangat unik.

Selepas Hadfield membangunkan keluli yang unik, tentera mula berminat dengan pembangunannya. Ini tidak menghairankan, kerana aloi sedemikian merupakan komponen penting untuk mencipta peralatan perlindungan untuk tentera.

Helmet Infantri Bertetulang ialah peralatan perlindungan pertama berasaskan keluli Hadfield. Topi keledar yang serupa digunakan oleh askar tentera British, kemudian tentera AS berminat dengan pembangunan dan memulakan pengeluaran mereka. Sehingga tahun 80-an, teknologi keluli Hadfield tidak berubah. Tetapi sejak tahun 80-an, organoplastik telah dibangunkan yang sekuat bahan yang dibangunkan oleh ahli metalurgi British, tetapi jauh lebih ringan.

Helmet infantri bukan satu-satunya kegunaan keluli Hadfield. Syarikat British Vickers adalah yang pertama menggunakan keluli berkualiti tinggi ini untuk tujuan lain. Trek tangki ulat mula dihasilkan daripada aloi Hadfield pada tahun 20-an. Keluli meningkatkan perbatuan landasan kereta kebal daripada 500 kepada 4800 kilometer. Semasa Perang Dunia Pertama, peningkatan perbatuan sedemikian dianggap hampir satu keajaiban. Keluli Hadfield telah menjadi sangat diperlukan untuk pembinaan tangki. Tidak lama kemudian aloi ini digunakan bukan sahaja dalam pembinaan tangki, tetapi juga dalam industri lain. Di USSR, keluli Hadfield mula dilebur pada tahun 1936.

Keluli Hadfield: Komposisi

Komposisi kimia
Elemen (jadual berkala)	Fe	C	Mn	Si	Kekotoran lain
Kandungan, %	82	1	12	1	4

Dengan menganalisis komposisi kimia, terutamanya peratusan karbon dan mangan, dapat dilihat bahawa ini adalah keluli austenit. Struktur ini meningkatkan rintangan haus dan menguatkan aloi. Oleh itu, keluli tahan terhadap proses ubah bentuk, mempunyai tahap kemuluran dan kekuatan hentaman yang tinggi. Pakar metalurgi mendakwa bahawa aloi ini merupakan keluli aloi pertama yang dihasilkan secara besar-besaran.

Sifat keluli Hadfield

Disebabkan sifatnya, keluli austenit tidak dapat diproses dengan alat pemotong, kerana ia mempunyai keliatan yang tinggi. Untuk pembuatan produk daripada bahan ini, hanya tuangan yang sesuai.

Ali Hadfield mempunyai keupayaan pengerasan kerja yang tinggi, yang jauh lebih tinggi daripada aloi keluli yang serupa. Keluli austenit mempunyai kekerasan yang rendah, tetapi juga rintangan haus yang tinggi di bawah hentaman, tekanan tinggi dan suhu yang melampau. Berdasarkan ciri-ciri ini, kita boleh mengatakan bahawa keluli ahli metalurgi British sesuai untuk bekerja dalam persekitaran yang agresif.

Ciri teknologi kimpalan keluli Hadfield

Kekonduksian terma austenit jauh lebih rendah daripada keluli lain, sebanyak 4-6 kali ganda. Pekali pengembangan terma adalah berkali-kali lebih besar daripada keluli karbon rendah - 1.9 kali. Ini adalah ciri-ciri logam yang sangat penting, kerana ia mempengaruhi kemungkinanrekahan sejuk di kawasan pengaruh suhu.

Terdapat kemungkinan besar retak panas, yang disebabkan oleh pengecutan tuangan aloi, iaitu 1.6 kali ganda daripada logam lembut. Suhu tinggi mengubah struktur austenit menjadi struktur martensit, yang meningkatkan risiko keretakan di kawasan suhu tinggi.

Aplikasi keluli Hadfield

Disebabkan komposisi kimia, ciri dan cirinya, austenit digunakan dalam banyak industri. Menggunakan produk keluli, anda boleh yakin dengan kebolehpercayaan dan kekuatan tertingginya.

Keluli tahan haus ialah bahan yang agak popular. Sebilangan besar perusahaan perindustrian yang menghasilkan produk berkekuatan tinggi menggunakan keluli Hadfield. Produk berikut dibuat daripada aloi ini:

• Produk kejuruteraan.
• Lori untuk trek kereta kebal.
• Traktor.
• Lintas Kereta Api.
• Suis yang mampu beroperasi dalam keadaan hentaman dan lelasan yang teruk.
• Bar penjara pada tingkap.
• Komponen penghancur.

Memang menarik untuk membuat bar penjara daripada austenit. Ramai yang percaya bahawa ini adalah ejekan rasmi terhadap banduan yang cuba melarikan diri. Menurut genre klasik, ramai saudara mara membawa gergaji besi untuk banduan, yang, dengan harapan kebebasan, mula memotong palang tingkap.

Sekiranyamenggunakan logam biasa ada kemungkinan melarikan diri. Tetapi aloi Hadfield adalah keluli tahan haus yang tidak boleh digergaji dengan gergaji besi konvensional. Jika anda mula menggergaji parut dari aloi Hadfield, maka pengerasan permukaan bermula, yang memerlukan pengerasan austenit. Gergaji besi meningkatkan kekerasan grid kepada kekerasan gergaji besi dan ke atas. Oleh itu, kita boleh bercakap tentang hakikat pelarian itu.

Keluli 110G13L

Komposisi kimia
Elemen (jadual berkala)	Ni	C	Mn	Si	S	P	Cr
Kandungan, %	maks. 1	0, 9-1, 5	11, 5-15	0, 3-1	maks. 0.05	maks. 0, 12	maks. 1

Gred keluli 110G13L - beraloi, yang digunakan untuk tuangan dan mempunyai ciri khas. Keluli ini mempunyai rintangan haus yang tinggi di bawah hentaman atau penurunan tekanan.

Penggunaan gred keluli 110G13L

Gred keluli ini digunakan dalam pengeluaran bahan berikut:

• Bahagian yang dimuatkan dengan berat yang mesti tahan haus.
• Penghancur kon.
• Gigi, dinding jengkaut.
• Kes bola, kilang vorteks.

Analog gred keluli

Banyak negara mengeluarkan keluli yang serupa.

England	Perancis	Austria	Republik Czech	China	Itali	Sepanyol	AS	Jerman
BW10	Z120M12J Z120M12	BOHLERK700	422920 17618	ZGMn13-1ZGMn13-2	GX120Mn12	AM-X-120Mn12X120Mn12	A128 J91109 J91139J91149 J91129	1.3401 X120Mn12 GX120Mn12

Sifat keluli gred 110G13L

Sifat teknologi dan mekanikal bahan diberikan dalam jadual.

Sifat casting
Pengecutan tuangan, %	2, 6-2, 7
Sifat teknologi
Kimpalan	Tidak digunakan untuk struktur yang dikimpal
Rapuh baran	Tiada kecenderungan
Flockenosensitivity	Tiada sensitiviti

Sifat mekanikal pada T=20oGred keluli C 110G13L

Pelbagai	Saiz	Cth.	skepada	sT	d5	y	KCU	Rawatan haba
-	mm	-	MPa	MPa	%	%	kJ / m2	-
Tuangan, GOST 21357-87			800	400	25	35		Mengeras 1050 - 1100 ° C, menyejukkan dalam air
GOST 977-88	Bulu. hartanah ditetapkan mengikut keperluan pelanggan

Rawatan haba

Perlakuan haba keluli Hadfield secara langsung bergantung pada tahap kandungan karbon dalam aloi. Semakin tinggi paras karbon, semakin tinggi suhu yang sepatutnya. Sebagai contoh, jika ia berada pada tahap 1% dalam aloi, maka suhu tidak boleh lebih rendah daripada 900 darjah. Jika karbon ialah 1.5%, maka pemprosesan boleh dilakukan pada 1000 darjah. Jika karbon dalam aloi berada pada tahap 1.6%, maka suhu harus melebihi 1050 darjah. Ini diikuti dengan penyejukan dengan air.

Suhu tinggi diperlukan untuk pembubaran karbida sepenuhnya, yang merendahkan kualiti tuangan, dan untuk pertumbuhan bijirin austenit. Masa memegang tuangan bergantung pada ketebalannya. Jadi, ketebalannya ialah 30milimeter memerlukan pendedahan selama 4 jam dan 125 milimeter - dalam 24 jam.

Ketahanan haus keluli Hadfield dalam keadaan tuang adalah sama seperti selepas pengerasan. Struktur austenit dikelilingi oleh rangkaian karbida dan berkelakuan dalam keadaan haus dengan cara yang sama seperti aloi mengeras homogen. Itulah sebabnya boleh dikatakan bahawa austenit tuang dalam beberapa jilid mikro mempunyai keliatan dan rintangan haus yang sama seperti keluli yang dikeraskan. Peningkatan kerapuhannya adalah disebabkan oleh pengaruh jaringan karbida, yang menyebabkan kepekatan tegasan dalaman yang kuat.

Keluli Hadfield telah dibangunkan beberapa dekad yang lalu. Hari ini, keluli aloi adalah bahagian penting dalam pengeluaran banyak barangan dalam pelbagai industri. Tanpanya, industri seperti kejuruteraan mekanikal, minyak dan gas, kimia, makanan dan industri tenaga tidak akan dapat berfungsi dengan normal. Jangan lupa tentang pembinaan, pembinaan kereta kebal dan pembangunan jenis senjata baharu yang menggunakan pencapaian baharu dalam industri metalurgi. Walau bagaimanapun, jurutera dan pakar metalurgi tidak memahami sepenuhnya semua sifat, ciri dan ciri keluli aloi.