Hadfield staalkenmerken: samenstelling, toepassing

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-17 19:03

De metallurgische industrie is een van de belangrijkste componenten van het BBP van elk land en produceert ook unieke en nuttige materialen. De mensheid kan niet zonder de producten die door metallurgische fabrieken worden geproduceerd. Staal is er daar één van. Er zijn verschillende soorten van dit materiaal, die in veel industrieën worden gebruikt. Staal, dat een hoge ductiliteit en mate van slijtage heeft, het is ook Hadfield-staal, is een unieke legering. Vereisten ervoor worden gereguleerd door GOST 977-88 en buitenlandse analogen (VS, Engeland, Duitsland, China, Japan, Finland, Spanje, Korea).

Hadfields geschiedenis van staal

Op basis van de naam kan worden gesteld dat het Robert Hadfield was die deze legering ontving. Wie was deze ontwikkelaar? Robert Hadfield is een Engelse metallurg die in 1882 een legering met verhoogde sterkte verkreeg. Vrij snel werd dit staal wijdverbreid en bleek het een zeer uniek materiaal te zijn.

Nadat Hadfield een uniek staal had ontwikkeld, raakte het leger geïnteresseerd in de ontwikkeling ervan. Dit is niet verwonderlijk, aangezien een dergelijke legering een essentieel onderdeel is voor het maken van beschermende uitrusting voor het leger.

Reinforced Infantry Helmets zijn de eerste beschermende uitrusting op basis van Hadfield-staal. Soortgelijke helmen werden gebruikt door soldaten van het Britse leger, toen raakte het Amerikaanse leger geïnteresseerd in de ontwikkeling en begon met hun productie. Tot de jaren 80 veranderde de sta altechnologie van Hadfield niet. Maar sinds de jaren '80 is er een organoplast ontwikkeld die even sterk is als het materiaal dat door de Britse metallurg is ontwikkeld, maar veel lichter was.

Infanteriehelmen zijn niet de enige toepassingen voor Hadfield-staal. Het Britse bedrijf Vickers was de eerste die dit hoogwaardige staal voor andere doeleinden gebruikte. De tankbaan van de rups begon in de jaren '20 te worden geproduceerd uit de Hadfield-legering. Staal verhoogde de kilometerstand van tanksporen van 500 naar 4800 kilometer. Tijdens de Eerste Wereldoorlog werd een dergelijke toename van het aantal kilometers als bijna een wonder beschouwd. Hadfield-staal is onmisbaar geworden voor de tankbouw. Al snel werd deze legering niet alleen gebruikt in de tankbouw, maar ook in andere industrieën. In de USSR begon het smelten van Hadfield-staal in 1936.

Hadfield Steel: Compositie

Chemische samenstelling
Element (periodiek systeem)	Fe	C	Mn	Si	Andere onzuiverheden
Inhoud, %	82	1	12	1	4

Door de chemische samenstelling te analyseren, vooral het percentage koolstof en mangaan, kan worden gezien dat dit een austenitisch staal is. Deze structuur verhoogt de slijtvastheid en versterkt de legering. Zo is het staal bestand tegen vervormingsprocessen en heeft het een hoge mate van vervormbaarheid en slagvastheid. Metallurgen beweren dat deze legering het eerste gelegeerde staal was dat in massa werd geproduceerd.

Hadfield staaleigenschappen

Vanwege zijn eigenschappen kon austenitisch staal niet worden verwerkt door snijgereedschappen, omdat het een hoge taaiheid heeft. Voor de vervaardiging van producten van dit materiaal kan alleen gieten geschikt zijn.

Hadfield-legering heeft een hoog uithardingsvermogen, dat veel hoger is dan vergelijkbare staallegeringen. Austenitisch staal heeft een lage hardheid, maar ook een hoge slijtvastheid bij impact, hoge druk en extreme temperaturen. Op basis van deze eigenschappen kunnen we stellen dat het staal van de Britse metallurg geschikt is voor werkzaamheden in agressieve omgevingen.

Kenmerken van Hadfield staallastechnologie

De thermische geleidbaarheid van austeniet is 4-6 keer lager dan die van andere staalsoorten. De thermische uitzettingscoëfficiënt is vele malen groter dan die van koolstofarme staalsoorten - 1,9 keer. Dit zijn zeer belangrijke kenmerken van het metaal, omdat het de mogelijkheid vankoude scheuren in het gebied van invloed van temperaturen.

Er is een aanzienlijke kans op warmscheuren, wat te wijten is aan de gietkrimp van de legering, die 1,6 keer die van zacht metaal is. De hoge temperatuur transformeert de austenitische structuur in een martensitische structuur, wat het risico op scheuren in het hoge temperatuurgebied vergroot.

Hadfield sta altoepassingen

Vanwege zijn chemische samenstelling, kenmerken en kenmerken wordt austeniet in veel industrieën gebruikt. Door staalproducten te gebruiken, bent u zeker van hun betrouwbaarheid en de hoogste sterkte.

Slijtvast staal is een vrij populair materiaal. Een groot aantal industriële ondernemingen die producten met een hoge sterkte produceren, gebruiken Hadfield-staal. De volgende producten zijn gemaakt van deze legering:

• Technische producten.
• Vrachtwagens voor tanksporen.
• Tractoren.
• Spoorwegkruisen.
• Schakelaars die kunnen werken onder zware impact- en slijtageomstandigheden.
• Gevangenisbars op ramen.
• Crusher-componenten.

Het is interessant om gevangenistralies te maken van austeniet. Velen geloven dat dit een formele bespotting is van gevangenen die proberen te ontsnappen. Volgens de klassiekers van het genre brengen veel familieleden ijzerzagen mee voor gevangenen, die, in de hoop op vrijheid, raamkozijnen beginnen door te snijden.

In het gevalmet gewoon metaal is er een mogelijkheid om te ontsnappen. Maar de Hadfield-legering is een slijtvast staal dat niet kan worden gezaagd met een conventionele ijzerzaag. Als je roosters gaat zagen uit de Hadfield legering, dan begint de verharding van het oppervlak, waarbij de austeniet verhardt. De ijzerzaag verhoogt de hardheid van het rooster tot de hardheid van de ijzerzaag en hoger. Daarom kunnen we praten over de onwerkelijkheid van de ontsnapping.

Staal 110G13L

Chemische samenstelling
Element (periodiek systeem)	Ni	C	Mn	Si	S	P	Cr
Inhoud, %	max. 1	0, 9-1, 5	11, 5-15	0, 3-1	max. 0.05	max. 0, 12	max. 1

Staalkwaliteit 110G13L - gelegeerd, wordt gebruikt voor gietstukken en heeft speciale eigenschappen. Dit staal heeft een hoge slijtvastheid bij impact of drukval.

Gebruik van staalkwaliteit 110G13L

Deze staalsoort wordt gebruikt bij de productie van de volgende materialen:

• Zwaar belaste onderdelen die slijtvast moeten zijn.
• Kegelbreker.
• Tanden, muren van graafmachines.
• Koffer van kogel, vortexmolens.

Staalkwaliteit analogen

Veel landen produceren soortgelijk staal.

Engeland	Frankrijk	Oostenrijk	Tsjechië	China	Italië	Spanje	VS	Duitsland
BW10	Z120M12M Z120M12	BOHLERK700	422920 17618	ZGMn13-1ZGMn13-2	GX120Mn12	AM-X-120Mn12X120Mn12	A128 J91109 J91139J91149 J91129	1.3401 X120Mn12 GX120Mn12

Eigenschappen van staalkwaliteit 110G13L

Technologische en mechanische eigenschappen van het materiaal staan in de tabellen.

Casting eigenschappen
Gietkrimp, %	2, 6-2, 7
Technologische eigenschappen
Lassen	Niet gebruikt voor gelaste constructies
Temper brosheid	Geen neiging
Flockenogevoeligheid	Geen gevoeligheid

Mechanische eigenschappen bij T=20oC staalkwaliteit 110G13L

Assortiment	Maat	Vb.	sto	sT	d5	y	KCU	Warmtebehandeling
-	mm	-	MPa	MPa	%	%	kJ / m2	-
Castings, GOST 21357-87			800	400	25	35		Verharding 1050 - 1100 ° C, koeling in water
GOST 977-88	Bont. eigenschappen zijn ingesteld volgens de eisen van de klant

Warmtebehandeling

De warmtebehandeling van Hadfield-staal hangt rechtstreeks af van het koolstofgeh alte in de legering. Hoe hoger het koolstofgeh alte, hoe hoger de temperatuur zou moeten zijn. Als het bijvoorbeeld op het niveau van 1% in de legering ligt, mag de temperatuur niet lager zijn dan 900 graden. Als koolstof 1,5% is, dan is verwerking mogelijk op 1000 graden. Als de koolstof in de legering op het niveau van 1,6% ligt, moet de temperatuur boven 1050 graden zijn. Dit wordt gevolgd door afkoeling met water.

Hoge temperatuur is nodig voor het volledig oplossen van carbiden, die de kwaliteit van het gietstuk aantasten, en voor de groei van austenietkorrels. De houdtijd van het gietstuk is afhankelijk van de dikte. Dus de dikte is 30millimeter vereist een belichting van 4 uur en 125 millimeter - in 24 uur.

De slijtvastheid van Hadfield staal in gegoten toestand is hetzelfde als na uitharding. De austenietstructuur is omgeven door een hardmetalen netwerk en gedraagt zich onder slijtageomstandigheden op dezelfde manier als een homogene geharde legering. Daarom kan worden gesteld dat gegoten austeniet in sommige microvolumes dezelfde taaiheid en slijtvastheid heeft als gehard staal. De verhoogde brosheid is te wijten aan de invloed van het hardmetalen gaas, dat een sterke concentratie van interne spanningen veroorzaakt.

Hadfield-staal is decennia geleden ontwikkeld. Tegenwoordig is gelegeerd staal een integraal onderdeel van de productie van veel goederen in verschillende industrieën. Zonder dit zouden industrieën zoals machinebouw, olie en gas, chemie, voedsel en energie niet normaal kunnen functioneren. Vergeet de constructie, tankbouw en de ontwikkeling van nieuwe soorten wapens niet die nieuwe prestaties in de metallurgische industrie gebruiken. Ingenieurs en metallurgen begrijpen echter niet alle eigenschappen, kenmerken en kenmerken van gelegeerd staal.