Характеристика стали Гадфильда: состав, применение. Расшифровка 110г13л
Характеристика стали Гадфильда: состав, применение
Металлургическая отрасль - одна из важнейших составляющих ВВП каждой страны, также она производит уникальные и полезные материалы. Без производимой металлургическими заводами продукции человечество не смогло бы обойтись. Сталь – один из них. Существуют разные виды этого материала, которые применяются во многих отраслях. Сталь, которая обладает высокой пластичностью и степенью износа, она же – сталь Гадфильда, – уникальный сплав. Требования к нему регламентируются ГОСТом 977-88 и зарубежными аналогами (США, Англия, Германия, Китай, Япония, Финляндия, Испания, Корея). 
История стали Гадфильда
Исходя из названия, можно утверждать, что именно Роберт Гадфильд получил этот сплав. Кем же был этот разработчик? Роберт Гадфильд – английский металлург, который получил сплав с повышенной прочностью в 1882 году. Достаточно быстро эта сталь получила распространение и оказалась весьма уникальным материалом.
После того как Гадфильд разработал уникальную сталь, его разработкой заинтересовались военные. Это неудивительно, так как подобный сплав является неотъемлемым компонентом для создания защитной экипировки для военных.
Пехотные шлемы повышенной прочности – первая защитная экипировка, в основе которой лежит сталь Гадфильда. Подобные шлемы использовались солдатами британской армии, затем разработкой заинтересовались военные США и начали их производство. До 80-х технология стали Гадфильда не изменялась. Но с 80-х годов был разработан органопластик, который по прочности не уступал материалу, разработанному британским металлургом, но был намного легче.
Шлемы для пехоты – это не единственное применение стали Гадфильда. Британская компания «Виккерс» первой начала использовать для других целей эту высококачественную сталь. Гусеничный танковый трак начали производить из сплава Гадфильда в 20-х годах. Сталь увеличила пробег танковых траков с 500 до 4800 километров. Во время Первой мировой войны подобное увеличение пробега считали чуть ли не чудом. Сталь Гадфильда стала незаменимой для танкостроения. Вскоре этот сплав применяли не только в танкостроении, но и в других отраслях. В СССР сталь Гадфильда начала выплавляться в 1936 году.
Сталь Гадфильда: состав
Химический состав | |||||
Элемент (табл. Менделеева) | Fe | C | Mn | Si | Другие примеси |
Содержание, % | 82 | 1 | 12 | 1 | 4 |
Анализируя химический состав, в особенности процентное содержание углерода и марганца, можно увидеть, что это аустенитная сталь. Подобная структура повышает износостойкость и упрочняет сплав. Таким образом, сталь является стойкой к деформационным процессам, обладая высокой степенью пластичности и ударной вязкостью. Металлурги утверждают, что этот сплав был первой легированной сталью, которую начали массово производить.
Свойства стали Гадфильда
Благодаря своим свойствам аустенитная сталь не могла обрабатываться режущими инструментами, так как обладает высокой вязкостью. Для изготовления продукции из этого материала может подойти только литье.
Сплав Гадфильда имеет высокую способность к наклепу, которая значительно выше, чем у аналогичных стальных сплавов. Аустенитная сталь имеет низкую твердость, но и высокую износостойкость при ударах, высоком давлении и при температурных перепадах. Исходя из этих характеристик можно говорить о том, что сталь британского металлурга подходит для работы в агрессивных средах.
Особенности технологии сварки стали Гадфильда
Теплопроводность аустенита значительно ниже, чем у других сталей, в 4-6 раз. Коэффициент теплового расширения в разы больше, чем у малоуглеродистых сталей – в 1,9 раз. Это очень важные характеристики металла, так как влияет на возможность возникновения холодных трещин в области воздействия температур.
Существует значительная вероятность и горячих трещин, что связано с литейной усадкой сплава, которая в 1,6 раза больше малоуглеродистого металла. Высокая температура трансформирует аустенитную структуру в мартенситную, что повышает риск возникновения трещин в области воздействия высоких температур.
Сферы применения стали Гадфильда
Благодаря своему химическому составу, характеристикам и особенностям аустенит используется во многих отраслях. Используя стальные изделия, можно быть уверенным в их надежности и высочайшей прочности.
Износостойкая сталь является достаточно популярным материалом. Огромное количество промышленных предприятий, которые производят высокопрочную продукцию, используют сталь Гадфильда. Следующую продукцию производят из этого сплава:
- Машиностроительную продукцию.
- Траки гусениц танков.
- Тракторы.
- Железнодорожные крестовины.
- Стрелочные переводы, способные работать в жестких ударных нагрузках и условиях истирания.
- Тюремные решетки на окна.
- Компоненты дробилок.
Занимательным является изготовление тюремных решеток из аустенита. Многие считают, что это форменное издевательство над заключенными, которые предпринимают попытку к бегству. Согласно классике жанра многие родственники проносят ножовки для заключенных, которые в надежде на свободу начинают пилить оконные решетки.
В случае использования обычного металла существует вероятность побега. Но сплав Гадфильда – это износостойкая сталь, которую обычной ножовкой распилить невозможно. Если начать распиливать решетки из сплава Гадфильда, то начинается наклеп поверхности, что влечет за собой упрочнение аустенита. Ножовка увеличивает твердость решетки до твердости ножовки и выше. Поэтому можно говорить о нереальности побега.
Сталь 110Г13Л
Химический состав | |||||||
Элемент (табл. Менделеева) | Ni | C | Mn | Si | S | P | Cr |
Содержание, % | макс. 1 | 0,9-1,5 | 11,5-15 | 0,3-1 | макс. 0,05 | макс. 0,12 | макс. 1 |
Марка стали 110Г13Л – легированная, которая используется для отливок и имеет особые свойства. Эта сталь имеет высокую износостойкость при ударах или перепадах давления.
Применение марки стали 110Г13Л
Эту марку стали используют при производстве следующих материалов:
- Тяжелонагруженные детали, которые должны быть износостойкими.
- Конус дробилки.
- Зубья, стенки экскаваторов.
- Корпус шаровых, вихревых мельниц.
Аналоги марки стали
Подобную сталь выпускают многие страны.
Англия | Франция | Австрия | Чехия | Китай | Италия | Испания | США | Германия |
BW10 | Z120M12M Z120M12 | BOHLERK700 | 422920 17618 | ZGMn13-1ZGMn13-2 | GX120Mn12 | AM-X-120Mn12X120Mn12 | A128J91109J91139J91149 J91129 | 1.3401 X120Mn12 GX120Mn12 |
Свойства марки стали 110Г13Л
Технологические и механические свойства материала приведены в таблицах.
Литейные свойства | |
Литейная усадка, % | 2,6-2,7 |
Технологические свойства | |
Сварка | Не используется для изготовления сварных конструкций |
Отпускная хрупкость | Склонность отсутствует |
Флокеночувствительность | Чувствительность отсутствует |
Механические свойства при Т=20oС марки стали 110Г13Л
Сортамент | Размер | Напр. | sв | sT | d5 | y | KCU | Термообработка |
- | мм | - | МПа | МПа | % | % | кДж / м2 | - |
Отливки, ГОСТ 21357-87 | 800 | 400 | 25 | 35 | Закалка 1050 - 1100 ° C, в воде происходит охлаждение | |||
ГОСТ 977-88 | Мех. свойства устанавливаются по требованиям заказчика | |||||||
Термическая обработка
Термическая обработка стали Гадфильда напрямую зависит от уровня содержания углерода в сплаве. Чем высший уровень углерода, тем выше должна быть температура. К примеру, если в сплаве он находится на уровне 1%, то температура должна быть не ниже 900 градусов. Если углерода 1,5%, то обработка возможна при 1000 градусов. Если в сплаве углерод находится на уровне 1,6%, то температура должна быть выше 1050 градусов. Затем следует охлаждение водой.
Высокая температура необходима для полного растворения карбидов, ухудшающих качество отливки, и для роста аустенитных зерен. Срок выдержки отливки зависит от ее толщины. Так, толщина в 30 миллиметров требует выдержки в 4 часа, а в 125 миллиметров - в 24 часа.
Износоустойчивость стали Гадфильда в литом состоянии такая же, как и после закалки. Структура аустенита окружается карбидной сеткой и ведет себя в условиях износа так же, как и однородный закаленный сплав. Именно поэтому можно утверждать, что литый аустенит в некоторых микрообъемах имеет ту же вязкость и износостойкость, что и закаленная сталь. Ее повышенная хрупкость объясняется влиянием карбидной сетки, которая вызывает сильную концентрацию внутренних напряжений.
Сталь Гадфильда была разработана несколько десятилетий назад. Сегодня легированная сталь – это неотъемлемая часть производства многих товаров в разных отраслях. Без нее такие отрасли, как машиностроение, нефтегазовая, химическая, пищевая, энергетическая промышленности не смогли бы нормально функционировать. Не стоит забывать о строительстве, танкостроении и разработке новых видов оружия, которые используют новые достижения металлургической промышленности. Однако инженеры и металлурги не до конца понимают все свойства, особенности и характеристики легированных сталей.
fb.ru
Сталь для отливок легированная с особыми свойствами 110Г13Л - характеристики, свойства, аналоги
На данной страничке приведены технические, механические и остальные свойства, а также характеристики стали марки 110Г13Л.
Классификация материала и применение марки 110Г13Л
Марка: 110Г13ЛКлассификация материала: Сталь для отливок легированная с особыми свойствамиДополнительные сведения о материале: Сталь обладает высоким сопротивлением к износу при одновременном воздействии высоких давлений или ударных нагрузок.Применение: корпуса вихревых и шаровых мельниц, щеки и конуса дробилок, зубья и передние стенки ковшей экскаваторов, железнодорожные крестовины и др. тяжелонагруженные детали, работающие под действием статических и высоких динамических нагрузок и от которых требуется высокая износостойкость.Cталь аустенитного класса.
Химический состав материала 110Г13Л в процентном соотношении
| C | Si | Mn | Ni | S | P | Cr |
| 0.9 - 1.5 | 0.3 - 1 | 11.5 - 15 | до 1 | до 0.05 | до 0.12 | до 1 |
Механические свойства 110Г13Л при температуре 20oС
| Сортамент | Размер | Напр. | sв | sT | d5 | y | KCU | Термообр. |
| - | мм | - | МПа | МПа | % | % | кДж / м2 | - |
| Отливки, ГОСТ 21357-87 | 800 | 400 | 25 | 35 | Закалка 1050 - 1100 ° C, охлаждение в воде | |||
| ГОСТ 977-88 | Механические свойства устанавливаются по согласованию с заказчиком | |||||||
Технологические свойства 110Г13Л
| Свариваемость: | не применяется для сварных конструкций. |
| Флокеночувствительность: | не чувствительна. |
| Склонность к отпускной хрупкости: | не склонна. |
Зарубежные аналоги 110Г13Л
В таблице указаны точные и сходные по составу аналоги.| США | Германия | Япония | Франция | Англия | Италия | Испания | Китай | Швеция | Венгрия | Польша | Румыния | Чехия | Финляндия | Австрия | Юж.Корея | Норвегия | |||||||||||||||||||||||
| - | DIN,WNr | JIS | AFNOR | BS | UNI | UNE | GB | SS | MSZ | PN | STAS | CSN | SFS | ONORM | KS | NS | |||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
Расшифровка обозначений, сокращений, параметров
lign="center" border="0" cellspacing="1" cellpadding="1">| Свариваемость : | |
| без ограничений | - сварка производится без подогрева и без последующей термообработки |
| ограниченно свариваемая | - сварка возможна при подогреве до 100-120 град. и последующей термообработке |
| трудносвариваемая | - для получения качественных сварных соединений требуются дополнительные операции: подогрев до 200-300 град. при сварке, термообработка после сварки - отжиг |
Другие марки из этой категории:
Обращаем ваше внимание на то, что данная информация о марке 110Г13Л, приведена в ознакомительных целях. Параметры, свойства и состав реального материала марки 110Г13Л могут отличаться от значений, приведённых на данной странице. Более подробную информацию о марке 110Г13Л можно уточнить на информационном ресурсе "Марочник стали и сплавов". Информацию о наличии, сроках поставки и стоимости материалов Вы можете уточнить у наших менеджеров. При обнаружении неточностей в описании материалов или найденных ошибках просим сообщать администраторам сайта, через форму обратной связи. Заранее спасибо за сотрудничество!
www.c-met.ru
Сталь 110Г13Л - сталь для гусениц танков
Траки гусениц танков, рельсовые крестовины, тюремные решетки и даже шлемы британской армии 1915 года. Всё это изготовлено из стали 110Г13Л или так называемой стали Гадфильда. Такое разноплановое применение этой стали обусловлено условиями работы этих изделий - износ при высоких ударных нагрузках. Сталь 110Г13Л была получена английским металлургом Робертом Гадфильдом в 1882 году.
Сталь 110Г13Л имеет следующий химический состав:
11-14,5 % Mn
82 %Fe
1%Si
1,25%C
Из-за высокой стойкости к износу, детали из этой марки стали изготавливают литьём без последующей механической обработки. В литом состоянии сталь 110Г13Л имеет следующие механические свойства:
НВ = 1800-2200
δ = 34-53%
ψ = 34-43%
σв = 830-654МПа
После литья структура состоит из аустенита, карбидов железа и марганца. Данные карбиды, в процессе кристаллизации сплава, могут выделяться по границам зерен. В таком случае сталь необходимо закалить. Сталь Гадфильда упрочняется при пластической деформации. Например, при обжатии в 70% твердость стали возрастает с 2100 до 5300НВ. Также, высокое упрочнение стали 110Г13Л достигается образованием мартенсита. Одним из недостатков стали 110Г13Л, кроме плохой обрабатываемости резанием, является образование фосфидной эвтектики на границе зерен, склонной к образованию и распространению трещины при низких температурах. Поэтому к изделиям, работающим в условиях низких температур, предъявляются дополнительные требования по содержанию фосфора (не более 0,02-0,03%)
heattreatment.ru
Круг 110Г13, квадрат 110Г13Л, сталь 110Г13Л (Г13Л), износостойкая сталь круглая 110Г13
сделать заявку
Сталь 110Г13Л (Г13Л) для отливок, высокомарганцовистая износостойкая аустенитного класса
Сталь 110Г13Л применяется: для изготовления отливок корпусов вихревых и шаровых мельниц, щек и конусов дробилок, трамвайных и железнодорожных стрелок и крестовин, гусеничных траков, звездочек, зубьев ковшей экскаваторов и других деталей, работающих на ударный износ; деталей мельничных футеровок горно-металлургического оборудования; остряковых крестовин стрелочных переводов марок 1/11 и 1/9 к рельсам типов Р75, Р65, Р50 с литыми сердечниками. Сталь обладает высоким сопротивлением к износу при одновременном воздействии высоких давлений или ударных нагрузок.
Технические характеристики
| Химический состав в % |
| НТД | C | S | P | Mn | Cr | Ti | Si | Ni | Cu |
| ГОСТ 977-88 | 0,90-1,50 | ≤0,050 | ≤0,120 | 11,50-15,00 | ≤1,0 | - | 0,30-1,00 | ≤1,0 | - |
| KSt 81-038:2009 | 0,90-1,10 | ≤0,050 | ≤0,10 | 11,50-14,50 | ≤1,0 | ≤0,10 | 0,20-0,60 | ≤0,50 | - |
| ГОСТ 7370-98 | 1,00-1,30 | ≤0,020 | ≤0,090 | 11,50-16,50 | - | - | 0,30-0,90 | - | - |
| ГОСТ 21357-87 | 0,90-1,20 | ≤0,020 | ≤0,020 | 11,50-14,50 | ≤0,30 | - | 0,40-0,90 | ≤0,30 | ≤0,30 |
| Механические свойства |
| Механические свойства при 20°С |
| I группа | Образец | ≥355 | ≥880 | ≥30 | ≥27 | ≥245 | ||||||||||
| II группа | Образец | ≥355 | 780-880 | 25-30 | 22-27 | 196-245 | ||||||||||
| III группа | Образец | ≥355 | 690-780 | 16-25 | 16-22 | 166,6-196 | ||||||||||
| ≥355 | ≥735 | ≥25 | ≥22 | ≥166,6 | ||||||||||||
| ≥400 | ≥800 | ≥25 | ≥35 | ≥190 |
|
Механические свойства в зависимости от температуры испытания |
| +20 | 360-380 | 654-830 | 34-53 | 34-43 | 260-350 | 186-229 | ||||||||||
| -20 | 360-380 | 654-830 | 34-53 | 34-43 | 240-320 | 186-229 | ||||||||||
| -40 | 360-380 | 654-830 | 34-53 | 34-43 | 220-300 | 186-229 | ||||||||||
| -60 | 360-380 | 654-830 | 34-53 | 34-43 | 190-300 | 186-229 | ||||||||||
| -80 | 360-380 | 654-830 | 34-53 | 34-43 | 90-210 | 186-229 |
|
Дополнительная информация |
| Рекомендуемый режим термообработки по ГОСТ 977-88 для отливок с толщиной стенок <100 мм: Закалка в воду с 1120-1150 °C. Механические свойства устанавливаются по согласованию изготовителя и потребителя. |
|
Технологические свойства |
| Обрабатываемость резаньем | При НВ 229 Kn тв.спл.=0,25. |
| Свариваемость | Не применяется для сварных конструкций. |
| Склонность к отпускной хрупкости | Не склонна. |
| Флокеночувствительность | не чувствительна. |
|
Температура критических точек |
| AC1 | |
| AC3 | |
| AR3 | |
| AR1 | |
| MN |
|
Предел выносливости |
| 176-196 | 1Е+6 | 640-710 |
|
Коррозионные свойства |
| КТВ | 0 | 0,043 | ||
| 3 % раствор NaCl | 0 | 0.081 |
|
Литейные свойства |
| 1350-1370 |
| 2.6-2.7 |
| 0.4 |
| 0.8 |
| 1.7 |
| 2.5 |
| Обозначения |
Механические свойства:
|
mmetallurg.ru
Доска объявлений | Сталь 110Г13Л - характеристика, химический состав, свойства, твердостьСталь 110Г13ЛОбщие сведения
Химический состав
Механические свойстваМеханические свойства в зависимости от температуры испытания
Технологические свойства
Предел выносливости
Коррозионные свойства
Литейные свойства
[ Назад ] | |||||||||||||
s-metall.com.ua
110Г13Л
Марка: 110Г13Л Классификация: Сталь для отливок обыкновенная Применение: корпуса вихревых и шаровых мельниц, щеки и конуса дробилок, зубья и передние стенки ковшей экскаваторов, железнодорожные крестовины и др. тяжелонагруженные детали, работающие под действием статических и высоких динамических нагрузок и от которых требуется высокая износостойкость.Химический состав в % материала 110Г13Л .
| C | Si | Mn | Ni | S | P | Cr | Cu |
| 0.9 - 1.4 | 0.8 - 1 | 11.5 - 15 | до 1 | до 0.05 | до 0.12 | до 1 | до 0.3 |
Механические свойства при Т=20oС материала 110Г13Л .
| Сортамент | Размер | Напр. | sв | sT | d5 | y | KCU | Термообр. |
| - | мм | - | МПа | МПа | % | % | кДж / м2 | - |
| Отливки | max толщина 30 | 654-830 | 360-380 | 44 | 37 |
Технологические свойства материала 110Г13Л .
| Свариваемость: | не применяется для сварных конструкций. |
| Флокеночувствительность: | не чувствительна. |
| Склонность к отпускной хрупкости: | не склонна. |
Обозначения:
| Механические свойства : | |
| sв | - Предел кратковременной прочности , [МПа] |
| sT | - Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), [МПа] |
| d5 | - Относительное удлинение при разрыве , [ % ] |
| y | - Относительное сужение , [ % ] |
| KCU | - Ударная вязкость , [ кДж / м2] |
| Свариваемость : | |
| без ограничений | - сварка производится без подогрева и без последующей термообработки |
| ограниченно свариваемая | - сварка возможна при подогреве до 100-120 град. и последующей термообработке |
| трудносвариваемая | - для получения качественных сварных соединений требуются дополнительные операции: подогрев до 200-300 град. при сварке, термообработка после сварки - отжиг |
www.stalinvest.ru
Марганцовистая сталь 110Г13Л
Сталь 110Г13Л
Марка стали 110Г13Л – легированная, которая используется для отливок и имеет особые свойства. Эта сталь имеет высокую износостойкость при ударах или перепадах давления.Свойства марки стали 110Г13Л
Технологические и механические свойства материала : Литейные свойства Литейная усадка, % 2,6-2,7 Технологические свойства: сварка -не используется для изготовления сварных конструкций; отпускная хрупкость - склонность отсутствует; флокеночувствительность : чувствительность отсутствует.
Термическая обработка стали Гадфильда напрямую зависит от уровня содержания углерода в сплаве. Чем высший уровень углерода, тем выше должна быть температура. К примеру, если в сплаве он находится на уровне 1%, то температура должна быть не ниже 900 градусов. Если углерода 1,5%, то обработка возможна при 1000 градусов. Если в сплаве углерод находится на уровне 1,6%, то температура должна быть выше 1050 градусов. Затем следует охлаждение водой. Высокая температура необходима для полного растворения карбидов, ухудшающих качество отливки, и для роста аустенитных зерен. Срок выдержки отливки зависит от ее толщины. Так, толщина в 30 миллиметров требует выдержки в 4 часа, а в 125 миллиметров - в 24 часа. Износоустойчивость стали Гадфильда в литом состоянии такая же, как и после закалки. Структура аустенита окружается карбидной сеткой и ведет себя в условиях износа так же, как и однородный закаленный сплав. Именно поэтому можно утверждать, что литый аустенит в некоторых микрообъемах имеет ту же вязкость и износостойкость, что и закаленная сталь. Ее повышенная хрупкость объясняется влиянием карбидной сетки, которая вызывает сильную концентрацию внутренних напряжений. Сталь Гадфильда была разработана несколько десятилетий назад. Сегодня легированная сталь – это неотъемлемая часть производства многих товаров в разных отраслях. Без нее такие отрасли, как машиностроение, нефтегазовая, химическая, пищевая, энергетическая промышленности не смогли бы нормально функционировать.
Благодаря своему химическому составу, характеристикам и особенностям аустенит используется во многих отраслях. Используя стальные изделия, можно быть уверенным в их надежности и высочайшей прочности. Износостойкая сталь является достаточно популярным материалом. Огромное количество промышленных предприятий, которые производят высокопрочную продукцию, используют сталь Гадфильда.
Следующую продукцию производят из этого сплава:
- Машиностроительную продукцию.
- Траки гусениц танков. Тракторы.
- Железнодорожные крестовины.
- Стрелочные переводы, способные работать в жестких ударных нагрузках и условиях истирания.
- Компоненты дробилок.
- Тяжелонагруженные детали, которые должны быть износостойкими.
- Конус дробилки.
- Зубья, стенки экскаваторов.
- Корпус шаровых, вихревых мельниц.
www.lmz174.ru
