Característiques de l'acer Hadfield: composició, aplicació

2024 Autora: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificació: 2024-01-17 18:43

La indústria metal·lúrgica és un dels components més importants del PIB de cada país, i també produeix materials únics i útils. La humanitat no podia prescindir dels productes produïts per les plantes metal·lúrgiques. L'acer és un d'ells. Hi ha diferents tipus d'aquest material, que s'utilitzen en moltes indústries. L'acer, que té una alta ductilitat i grau de desgast, també és acer Hadfield, és un aliatge únic. Els requisits estan regulats per GOST 977-88 i anàlegs estrangers (EUA, Anglaterra, Alemanya, Xina, Japó, Finlàndia, Espanya, Corea).

La història de l'acer de Hadfield

Segons el nom, es pot argumentar que va ser Robert Hadfield qui va rebre aquest aliatge. Qui era aquest desenvolupador? Robert Hadfield és un metal·lúrgic anglès que va obtenir un aliatge amb una major resistència el 1882. Amb força rapidesa, aquest acer es va estendre i va resultar ser un material molt únic.

Després que Hadfield desenvolupés un acer únic, els militars es van interessar pel seu desenvolupament. Això no és sorprenent, ja que aquest aliatge és un component essencial per crear equips de protecció per als militars.

Els cascos d'infanteria reforçats són el primer equip de protecció basat en acer Hadfield. Els soldats de l'exèrcit britànic van utilitzar cascos similars, després l'exèrcit nord-americà es va interessar en el desenvolupament i va començar la seva producció. Fins als anys 80, la tecnologia de l'acer Hadfield no va canviar. Però des dels anys 80 s'ha desenvolupat un organoplàstic tan fort com el material desenvolupat pel metal·lúrgic britànic, però molt més lleuger.

Els cascs d'infanteria no són els únics usos de l'acer Hadfield. L'empresa britànica Vickers va ser la primera a utilitzar aquest acer d' alta qualitat per a altres finalitats. La pista de tancs d'eruga es va començar a produir a partir de l'aliatge Hadfield als anys 20. L'acer va augmentar el quilometratge de les vies dels tancs de 500 a 4800 quilòmetres. Durant la Primera Guerra Mundial, aquest augment del quilometratge es va considerar gairebé un miracle. L'acer Hadfield s'ha convertit en indispensable per a la construcció de tancs. Aviat aquest aliatge es va utilitzar no només en la construcció de tancs, sinó també en altres indústries. A l'URSS, l'acer Hadfield es va començar a fondre el 1936.

Hadfield Steel: Composició

Composició química
Element (taula periòdica)	Fe	C	Mn	Si	Altres impureses
Contingut, %	82	1	12	1	4

Analitzant la composició química, especialment el percentatge de carboni i manganès, es pot comprovar que es tracta d'un acer austenític. Aquesta estructura augmenta la resistència al desgast i reforça l'aliatge. Així, l'acer és resistent als processos de deformació, tenint un alt grau de ductilitat i resistència a l'impacte. Els metal·lúrgics afirmen que aquest aliatge va ser el primer acer aliat que es va produir en sèrie.

Propietats d'acer de Hadfield

A causa de les seves propietats, l'acer austenític no es pot processar amb eines de tall, ja que té una gran tenacitat. Per a la fabricació de productes d'aquest material, només la fosa pot ser adequada.

L'aliatge Hadfield té una gran capacitat d'enduriment per treball, que és molt superior als aliatges d'acer similars. L'acer austenític té una duresa baixa, però també una alta resistència al desgast sota impacte, alta pressió i temperatures extremes. A partir d'aquestes característiques, podem dir que l'acer del metal·lúrgic britànic és apte per treballar en entorns agressius.

Característiques de la tecnologia de soldadura d'acer Hadfield

La conductivitat tèrmica de l'austenita és molt inferior a la d' altres acers, en 4-6 vegades. El coeficient d'expansió tèrmica és moltes vegades més gran que el dels acers baixos en carboni: 1,9 vegades. Aquestes són característiques molt importants del metall, ja que afecta la possibilitat deesquerdes fredes a la zona d'influència de les temperatures.

Hi ha una possibilitat important d'esquerdes en calent, que es deu a la contracció de fosa de l'aliatge, que és 1,6 vegades la del metall suau. L' alta temperatura transforma l'estructura austenítica en una estructura martensítica, la qual cosa augmenta el risc d'esquerdes a la zona d' alta temperatura.

Aplicacions d'acer Hadfield

A causa de la seva composició química, característiques i característiques, l'austenita s'utilitza en moltes indústries. Si feu servir productes d'acer, podeu estar segur de la seva fiabilitat i la màxima resistència.

L'acer resistent al desgast és un material força popular. Un gran nombre d'empreses industrials que produeixen productes d' alta resistència utilitzen acer Hadfield. Els següents productes estan fets d'aquest aliatge:

• Productes d'enginyeria.
• Camions per a vies de tancs.
• Tractors.
• Creus de ferrocarril.
• Commutadors capaços de funcionar en condicions severes d'impacte i abrasió.
• Reixes de la presó a les finestres.
• Components de la trituradora.

És interessant fer barres de presó amb austenita. Molts creuen que es tracta d'una burla formal dels presos que intenten fugir. Segons els clàssics del gènere, molts familiars porten serres per als presoners, que, amb l'esperança de la llibertat, comencen a tallar les reixes de les finestres.

Per si de casutilitzant metall normal hi ha una possibilitat d'escapament. Però l'aliatge Hadfield és un acer resistent al desgast que no es pot serrar amb una serra convencional. Si comenceu a serrar reixes de l'aliatge Hadfield, s'inicia l'enduriment de la superfície, que comporta l'enduriment de l'austenita. La serra per a metals augmenta la duresa de la reixeta a la duresa de la serra per a metalls i per sobre. Per tant, podem parlar de la irrealitat de la fugida.

Acer 110G13L

Composició química
Element (taula periòdica)	Ni	C	Mn	Si	S	P	Cr
Contingut, %	màx. 1	0, 9-1, 5	11, 5-15	0, 3-1	màx. 0,05	màx. 0, 12	màx. 1

Qualitat d'acer 110G13L - aliat, que s'utilitza per a peces de fosa i té propietats especials. Aquest acer té una alta resistència al desgast sota impactes o caigudes de pressió.

Ús d'acer de grau 110G13L

Aquest grau d'acer s'utilitza en la producció dels materials següents:

• Peces amb molta càrrega que han de ser resistents al desgast.
• trituradora de con.
• Dents, parets d'excavadores.
• Caixa de boles, molins vòrtex.

Anàlegs de qualitat d'acer

Molts països produeixen acer similar.

Anglaterra	França	Àustria	República Txeca	Xina	Itàlia	Espanya	EUA	Alemanya
BW10	Z120M12M Z120M12	BOHLERK700	422920 17618	ZGMn13-1ZGMn13-2	GX120Mn12	AM-X-120Mn12X120Mn12	A128 J91109 J91139J91149 J91129	1.3401 X120Mn12 GX120Mn12

Propietats del grau d'acer 110G13L

Les propietats tecnològiques i mecàniques del material es donen a les taules.

Propietats d'emissió
Contracción de la fosa, %	2, 6-2, 7
Propietats tecnològiques
Soldadura	No s'utilitza per a estructures soldades
Fràgilitat del tremp	Sense inclinació
Flockenosensibilitat	Sense sensibilitat

Propietats mecàniques a T=20oC grau d'acer 110G13L

Assortiment	Talla	Ex.	sa	sT	d5	y	KCU	Tractament tèrmic
-	mm	-	MPa	MPa	%	%	kJ / m2	-
Càstings, GOST 21357-87			800	400	25	35		Enduriment 1050 - 1100 °C, refredament en aigua
GOST 977-88	Pel. Les propietats s'estableixen segons els requisits del client

Tractament tèrmic

El tractament tèrmic de l'acer Hadfield depèn directament del nivell de contingut de carboni de l'aliatge. Com més alt sigui el nivell de carboni, més alta hauria de ser la temperatura. Per exemple, si es troba a l'1% de l'aliatge, la temperatura no hauria de ser inferior a 900 graus. Si el carboni és de l'1,5%, el processament és possible a 1000 graus. Si el carboni de l'aliatge està al nivell de l'1,6%, la temperatura hauria de ser superior a 1050 graus. Tot seguit es refreda amb aigua.

La temperatura alta és necessària per a la dissolució completa dels carburs, que degraden la qualitat de la fosa, i per al creixement de grans d'austenita. El temps de retenció de la fosa depèn del seu gruix. Per tant, el gruix és de 30mil·límetres requereix una exposició de 4 hores i 125 mil·límetres, en 24 hores.

La resistència al desgast de l'acer Hadfield en estat fos és la mateixa que després de l'enduriment. L'estructura d'austenita està envoltada per una xarxa de carbur i es comporta en condicions de desgast de la mateixa manera que un aliatge endurit homogeni. És per això que es pot argumentar que l'austenita colada en alguns microvolums té la mateixa duresa i resistència al desgast que l'acer endurit. La seva major fragilitat es deu a la influència de la malla de carbur, que provoca una forta concentració de tensions internes.

L'acer Hadfield es va desenvolupar fa dècades. Avui en dia, l'acer aliat és una part integral de la producció de molts béns en diverses indústries. Sense ell, les indústries com l'enginyeria mecànica, el petroli i el gas, la química, l'alimentació i l'energia no podrien funcionar amb normalitat. No us oblideu de la construcció, la construcció de tancs i el desenvolupament de nous tipus d'armes que utilitzen nous èxits a la indústria metal·lúrgica. Tanmateix, els enginyers i els metal·lúrgics no entenen completament totes les propietats, característiques i característiques dels acers aliats.