Хэдфилд болоттун мүнөздөмөлөрү: курамы, колдонулушу

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-17 18:59

Металлургия өнөр жайы ар бир өлкөнүн ИДПсынын маанилүү бөлүктөрүнүн бири болуп саналат, ошондой эле уникалдуу жана пайдалуу материалдарды чыгарат. Адамзат металлургиялык заводдор чыгарган продукциясыз иштей алмак эмес. Болот - алардын бири. Бул материалдын ар кандай түрлөрү бар, алар көптөгөн тармактарда колдонулат. Болот, жогорку ийкемдүүлүккө жана эскирүү даражасына ээ, ал ошондой эле Хэдфилд болот, уникалдуу эритме болуп саналат. Ага коюлган талаптар ГОСТ 977-88 жана чет өлкөлүк аналогдор (АКШ, Англия, Германия, Кытай, Япония, Финляндия, Испания, Корея) тарабынан жөнгө салынат.

Хэдфилддин болоттун тарыхы

Атына карап, бул эритме алган Роберт Хэдфилд болгон деп айтууга болот. Бул иштеп чыгуучу ким болгон? Роберт Хэдфилд 1882-жылы күчтүү эритме алган англиялык металлург. Тескерисинче, бул болот кеңири таралып, абдан уникалдуу материал болуп чыкты.

Хэдфилд уникалдуу болотту иштеп чыккандан кийин, армия аны иштеп чыгууга кызыкдар болгон. Бул таң калыштуу эмес, анткени мындай эритме аскерлер үчүн коргоочу шаймандарды түзүү үчүн маанилүү компонент болуп саналат.

Күчөтүлгөн жөө аскерлердин каскалары Хэдфилддин болотуна негизделген биринчи коргоочу шаймандар. Окшош каскалар британ армиясынын жоокерлери тарабынан колдонулган, андан кийин АКШ аскерлери өнүктүрүүгө кызыкдар болуп, алардын өндүрүшүн баштады. 80-жылга чейин, Hadfield болот технологиясы өзгөргөн жок. Бирок 80-жылдардан бери британиялык металлург иштеп чыккан материалдай бекем, бирок бир топ жеңил болгон органопластика иштелип чыккан.

Жөө аскерлердин туулгалары Хэдфилд болоттун гана колдонулушу эмес. Британдык Vickers компаниясы бул жогорку сапаттагы болотту башка максаттар үчүн биринчилерден болуп колдонгон. Катерпиллярдын танк жолу 20-жылдары Хэдфилд эритмесинен чыгарыла баштаган. Болот танк жолдорунун жүрүштөрүн 500дөн 4800 километрге чейин көбөйттү. Биринчи дүйнөлүк согуш учурунда пробегтин мындай өсүшү дээрлик керемет деп эсептелген. Хэдфилд болот танк куруу үчүн зарыл болуп калды. Көп өтпөй бул эритме танк курууда гана эмес, ошондой эле башка тармактарда колдонулган. СССРде Хэдфилд болот 1936-жылы эрите баштаган.

Хэдфилд Стил: Курамы

Химиялык курамы
Элемент (мезгилдик таблица)	Fe	C	Mn	Si	Башка аралашмалар
Мазмун, %	82	1	12	1	4

Химиялык составын, өзгөчө көмүртек менен марганецтин пайызын талдоо менен бул аустениттик болот экени көрүнүп турат. Бул структура эскирүү туруктуулугун жогорулатат жана эритмесин бекемдейт. Ошентип, болот деформациялык процесстерге туруштук берип, ийкемдүүлүккө жана соккуга туруктуулукка ээ. Металлургдар бул эритме массалык түрдө өндүрүлгөн биринчи легирленген болот деп ырасташат.

Хэдфилддин болот касиеттери

Касиеттеринен улам аустениттик болотту кесүүчү аспаптар менен иштетүү мүмкүн эмес, анткени ал жогорку бышык. Бул материалдан буюмдарды жасоо үчүн куюу гана ылайыктуу.

Хэдфилд эритмеси ушуга окшош болот эритмелерине караганда бир топ жогору болгон катуу иштөө жөндөмдүүлүгүнө ээ. Аустениттик болот аз катуулукка ээ, бирок ошол эле учурда таасири астында, жогорку басымда жана температуранын экстремалдык шарттарында эскирүүгө туруктуулугу жогору. Ушул мүнөздөмөлөргө таянып, британиялык металлургдун болоту агрессивдүү шарттарда иштөөгө ылайыктуу деп айта алабыз.

Хэдфилддин болот ширетүү технологиясынын өзгөчөлүктөрү

Аустениттин жылуулук өткөргүчтүгү башка болоттарга караганда 4-6 эсе төмөн. Термикалык кеңейүү коэффициенти аз көмүртектүү болотторго караганда бир нече эсе чоң - 1,9 эсе. Мүмкүнчүлүккө таасир этет, бул металлдын абдан маанилүү мүнөздөмөлөрүтемпературанын таасири зонасында муздак жаракалар.

Ысык крекингдин олуттуу ыктымалдуулугу бар, бул эритменин куюусунун кичирейүүсү менен шартталган, бул жумшак металлга караганда 1,6 эсеге көп. Жогорку температура аустениттик структураны мартенситтик структурага айлантат, бул жогорку температуралуу аймакта жарака кетүү коркунучун жогорулатат.

Hadfield болот колдонмолору

Химиялык курамына, мүнөздөмөлөрүнө жана мүнөздөмөлөрүнөн улам аустенит өнөр жайдын көптөгөн тармактарында колдонулат. Болоттон жасалган буюмдарды колдонуу менен алардын ишенимдүүлүгүнө жана эң жогорку бекемдигине ишене аласыз.

Эсүүгө туруктуу болот - абдан популярдуу материал. Жогорку бышык буюмдарды чыгарган көптөгөн өнөр жай ишканалары Хэдфилддик болотту колдонушат. Бул эритмеден төмөнкү буюмдар жасалган:

• Инженердик продуктылар.
• Цистерналар үчүн жүк ташуучу унаалар.
• Тракторлор.
• Темир жол кесилиши.
• Катуу таасир жана абразия шарттарында иштөөгө жөндөмдүү өчүргүчтөр.
• Терезедеги абак торлору.
• Караткычтын компоненттери.

Аустениттен абак темирлерин жасоо кызыктуу. Көптөр бул качууга аракет кылып жаткан туткундарды формалдуу шылдыңдоо деп эсептешет. Жанрдын классиктеринин айтуусу боюнча, көптөгөн туугандары абактагыларга темир араа алып келишет, алар эркиндикке үмүттөнүп, терезе торлорун кесип башташат.

Болуптуржөнөкөй металлды колдонуу менен качып кетүү мүмкүнчүлүгү бар. Бирок Хэдфилд эритмеси эскирүүгө туруктуу болот, аны кадимки темир араа менен кесүүгө болбойт. Эгерде сиз Хэдфилд эритмесинен торлорду араа баштасаңыз, анда беттин катуулануусу башталат, бул аустениттин катуулануусуна алып келет. Температура тордун катуулугун темир араанын катуулугуна жана андан жогору жогорулатат. Ошондуктан, биз качуунун реалдуу эместиги жөнүндө айта алабыз.

Стел 110G13L

Химиялык курамы
Элемент (мезгилдик таблица)	Ni	C	Mn	Si	S	P	Cr
Мазмун, %	макс. 1	0, 9-1, 5	11, 5-15	0, 3-1	макс. 0,05	макс. 0, 12	макс. 1

Болот маркасы 110G13L - легирленген, ал куюу үчүн колдонулат жана өзгөчө касиеттерге ээ. Бул болоттун соккусуна же басымдын төмөндөшүнө жогорку эскирүү туруктуулугу бар.

110G13L маркасындагы болотту колдонуу

Бул болоттун сорту төмөнкү материалдарды өндүрүүдө колдонулат:

• Оор жүктөлгөн бөлүктөрү эскирүүгө туруктуу болушу керек.
• Конус майдалагыч.
• Тиштер, экскаваторлордун дубалдары.
• Топтун корпусу, айланма тегирмендер.

Болат классынын аналогдору

Көптөгөн өлкөлөр окшош болотту чыгарышат.

Англия	Франция	Австрия	Чехия	Кытай	Италия	Испания	АКШ	Германия
BW10	Z120M12M Z120M12	BOHLERK700	422920 17618	ZGMn13-1ZGMn13-2	GX120Mn12	AM-X-120Mn12X120Mn12	A128 J91109 J91139J91149 J91129	1.3401 X120Mn12 GX120Mn12

110G13L маркасындагы болоттун касиеттери

Материалдын технологиялык жана механикалык касиеттери таблицаларда келтирилген.

Тышкы экранга чыгаруу касиеттери
Чыгуу кичирейүүсү, %	2, 6-2, 7
Технологиялык касиеттери
Ширтүү	Ширилген конструкциялар үчүн колдонулбайт
Мүнөздүн морттугу	Энкейиш жок
Flockensensitivity	Сезгичтик жок

Механикалык касиеттери T=20oC болот маркасы 110G13L

Асортимент	Өлчөм	Мыс.	sto	sT	d5	y	KCU	Жылуулук менен дарылоо
-	мм	-	MPa	MPa	%	%	кДж / м2	-
Кастингдер, ГОСТ 21357-87			800	400	25	35		Катуу 1050 - 1100°C, сууда муздатуу
ГОСТ 977-88	Тер. касиеттери кардарлардын талаптарына ылайык орнотулган

Жылуулук менен дарылоо

Хэдфилд болоттун жылуулук менен иштетилиши түздөн-түз эритмедеги көмүртектин деңгээлинен көз каранды. Көмүртек деңгээли канчалык жогору болсо, температура ошончолук жогору болушу керек. Мисалы, эритмеде 1% деңгээлинде болсо, анда температура 900 градустан төмөн болбошу керек. Көмүртек 1,5% болсо, анда 1000 градуста иштетүүгө болот. Эгерде эритмедеги көмүртек 1,6% деңгээлинде болсо, анда температура 1050 градустан жогору болушу керек. Андан кийин суу менен муздатылат.

Жогорку температура куюунун сапатын начарлатуучу карбиддердин толук эриши үчүн жана аустенит бүртүкчөлөрүнүн өсүшү үчүн зарыл. Куюу кармоо убактысы анын калыңдыгына жараша болот. Ошентип, калыңдыгы 30 болуп саналатмиллиметр 4 саат, ал эми 125 миллиметр 24 саатта экспозицияны талап кылат.

Хэдфилд болоттун куюлган абалында эскирүү туруктуулугу катуулангандан кийинкидей. Аустениттин структурасы карбиддик тармак менен курчалган жана эскирүү шарттарында өзүн бир тектүү катуу эритме сыяктуу алып жүрөт. Мына ошондуктан кээ бир микрокөлөмдөрдөгү куюлган аустенит катууланган болот сыяктуу катуулугуна жана эскирүүгө туруктуулугуна ээ деп айтууга болот. Анын күчөгөн морттугу карбиддик тордун таасиринен улам болот, ал ички стресстердин күчтүү концентрациясын пайда кылат.

Хэдфилд болоту ондогон жылдар мурун иштелип чыккан. Бүгүнкү күндө легирленген болот ар кандай тармактарда көптөгөн товарларды чыгаруунун ажырагыс бөлүгү болуп саналат. Ансыз машина куруу, нефть жана газ, химия, тамак-аш, энергетика сыяктуу тармактар нормалдуу иштей албайт. Курулуш, танк куруу жана металлургия тармагындагы жаңы жетишкендиктерди колдонгон куралдын жаңы түрлөрүн иштеп чыгуу жөнүндө унутпаңыз. Бирок, инженерлер жана металлургдар легирленген болоттордун бардык касиеттерин, өзгөчөлүктөрүн жана мүнөздөмөлөрүн толук түшүнүшпөйт.