Caratteristiche dell'acciaio Hadfield: composizione, applicazione

2024 Autore: Howard Calhoun | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-17 18:56

L'industria metallurgica è una delle componenti più importanti del PIL di ogni paese e produce anche materiali unici e utili. L'umanità non poteva fare a meno dei prodotti degli impianti metallurgici. L'acciaio è uno di questi. Esistono diversi tipi di questo materiale, che vengono utilizzati in molti settori. L'acciaio, che ha un'elevata duttilità e grado di usura, è anche acciaio Hadfield, è una lega unica. I requisiti per esso sono regolati da GOST 977-88 e analoghi stranieri (USA, Inghilterra, Germania, Cina, Giappone, Finlandia, Spagna, Corea).

La storia dell'acciaio di Hadfield

In base al nome, si può affermare che fu Robert Hadfield a ricevere questa lega. Chi era questo sviluppatore? Robert Hadfield è un metallurgista inglese che ottenne una lega con maggiore resistenza nel 1882. Piuttosto rapidamente, questo acciaio si è diffuso e si è rivelato un materiale davvero unico.

Dopo che Hadfield ha sviluppato un acciaio unico, i militari si sono interessati al suo sviluppo. Ciò non sorprende, dal momento che una tale lega è un componente essenziale per la creazione di dispositivi di protezione per i militari.

Gli elmetti di fanteria rinforzati sono il primo equipaggiamento protettivo basato sull'acciaio Hadfield. Caschi simili furono usati dai soldati dell'esercito britannico, poi l'esercito americano si interessò allo sviluppo e iniziò la loro produzione. Fino agli anni '80, la tecnologia dell'acciaio Hadfield non è cambiata. Ma dagli anni '80 è stato sviluppato un organoplastico che è forte come il materiale sviluppato dal metallurgista britannico, ma era molto più leggero.

Gli elmetti della fanteria non sono gli unici usi dell'acciaio Hadfield. L'azienda britannica Vickers è stata la prima a utilizzare questo acciaio di alta qualità per altri scopi. La pista del carro armato Caterpillar iniziò a essere prodotta dalla lega Hadfield negli anni '20. L'acciaio ha aumentato il chilometraggio dei cingoli dei carri armati da 500 a 4800 chilometri. Durante la prima guerra mondiale, un tale aumento del chilometraggio era considerato quasi un miracolo. L'acciaio Hadfield è diventato indispensabile per la costruzione di carri armati. Presto questa lega fu utilizzata non solo nella costruzione di carri armati, ma anche in altri settori. In URSS, l'acciaio Hadfield iniziò a essere fuso nel 1936.

Hadfield Steel: Composizione

Composizione chimica
Elemento (tavola periodica)	Fe	C	Mn	Si	Altre impurità
Contenuto, %	82	1	12	1	4

Analizzando la composizione chimica, in particolare la percentuale di carbonio e manganese, si può notare che si tratta di un acciaio austenitico. Questa struttura aumenta la resistenza all'usura e rinforza la lega. Pertanto, l'acciaio è resistente ai processi di deformazione, avendo un alto grado di duttilità e resistenza agli urti. I metallurgisti affermano che questa lega è stato il primo acciaio legato ad essere prodotto in serie.

Proprietà in acciaio Hadfield

A causa delle sue proprietà, l'acciaio austenitico non può essere lavorato con utensili da taglio, poiché ha un'elevata tenacità. Per la fabbricazione di prodotti con questo materiale, può essere adatta solo la colata.

La lega Hadfield ha un'elevata capacità di incrudimento, che è molto superiore a leghe di acciaio simili. L'acciaio austenitico ha una bassa durezza, ma anche un'elevata resistenza all'usura in caso di impatto, alta pressione e temperature estreme. In base a queste caratteristiche possiamo dire che l'acciaio del metallurgista inglese è adatto per lavorare in ambienti aggressivi.

Caratteristiche della tecnologia di saldatura dell'acciaio Hadfield

La conducibilità termica dell'austenite è molto inferiore a quella di altri acciai, di 4-6 volte. Il coefficiente di dilatazione termica è molte volte maggiore di quello degli acciai a basso tenore di carbonio - 1,9 volte. Queste sono caratteristiche molto importanti del metallo, in quanto influisce sulla possibilità dicrepe fredde nell'area di influenza delle temperature.

C'è una possibilità significativa di criccatura a caldo, dovuta al ritiro della fusione della lega, che è 1,6 volte quello del metallo dolce. L' alta temperatura trasforma la struttura austenitica in una struttura martensitica, che aumenta il rischio di fessurazione nell'area ad alta temperatura.

Applicazioni in acciaio Hadfield

A causa della sua composizione chimica, caratteristiche e caratteristiche, l'austenite è utilizzata in molti settori. Utilizzando prodotti in acciaio, puoi essere sicuro della loro affidabilità e della massima resistenza.

L'acciaio resistente all'usura è un materiale abbastanza popolare. Un numero enorme di imprese industriali che producono prodotti ad alta resistenza utilizza l'acciaio Hadfield. I seguenti prodotti sono realizzati con questa lega:

• Prodotti di ingegneria.
• Autocarri per carri armati.
• Trattori.
• Croci ferroviari.
• Interruttori in grado di funzionare in condizioni di forte impatto e abrasione.
• Barre della prigione alle finestre.
• Componenti del frantoio.

È interessante realizzare le sbarre delle prigioni con l'austenite. Molti credono che questa sia una presa in giro formale dei prigionieri che stanno cercando di scappare. Secondo i classici del genere, molti parenti portano seghetti per i prigionieri, che, nella speranza della libertà, iniziano a tagliare le sbarre delle finestre.

Nel casousando il metallo ordinario c'è una possibilità di fuga. Ma la lega Hadfield è un acciaio resistente all'usura che non può essere segato con un seghetto convenzionale. Se inizi a segare grigliati dalla lega Hadfield, inizia l'indurimento della superficie, che comporta l'indurimento dell'austenite. Il seghetto aumenta la durezza della griglia alla durezza del seghetto e oltre. Pertanto, possiamo parlare dell'irre altà della fuga.

Acciaio 110G13L

Composizione chimica
Elemento (tavola periodica)	Ni	C	Mn	Si	S	P	Cr
Contenuto, %	max. 1	0, 9-1, 5	11, 5-15	0, 3-1	max. 0,05	max. 0, 12	max. 1

Grado di acciaio 110G13L - legato, utilizzato per le fusioni e con proprietà speciali. Questo acciaio ha un'elevata resistenza all'usura in caso di urti o cadute di pressione.

Utilizzo di acciaio di qualità 110G13L

Questo tipo di acciaio viene utilizzato nella produzione dei seguenti materiali:

• Parti soggette a carichi pesanti che devono essere resistenti all'usura.
• Tritatutto a cono.
• Denti, pareti di escavatori.
• Cassa di sfere, mulini a vortice.

Analogi per acciaio

Molti paesi producono acciaio simile.

Inghilterra	Francia	Austria	Repubblica Ceca	Cina	Italia	Spagna	USA	Germania
BW10	Z120M12M Z120M12	BOHLERK700	422920 17618	ZGMn13-1ZGMn13-2	GX120Mn12	AM-X-120Mn12X120Mn12	A128 J91109 J91139J91149 J91129	1.3401 X120Mn12 GX120Mn12

Proprietà dell'acciaio 110G13L

Le proprietà tecnologiche e meccaniche del materiale sono riportate nelle tabelle.

Proprietà di colata
Ritiro della colata, %	2, 6-2, 7
Proprietà tecnologiche
Saldatura	Non utilizzato per strutture saldate
Fragilità di temperamento	Nessuna inclinazione
Flockenosensibilità	Nessuna sensibilità

Proprietà meccaniche a T=20oGrado acciaio C 110G13L

Assortimento	Taglia	Es.	sto	sT	d5	y	KCU	Trattamento termico
-	mm	-	MPa	MPa	%	%	kJ / m2	-
Fusioni, GOST 21357-87			800	400	25	35		Indurimento 1050 - 1100 °C, raffreddamento in acqua
GOST 977-88	Pelliccia. le proprietà sono impostate in base alle esigenze del cliente

Trattamento termico

Il trattamento termico dell'acciaio Hadfield dipende direttamente dal livello di contenuto di carbonio nella lega. Più alto è il livello di carbonio, maggiore dovrebbe essere la temperatura. Ad esempio, se è al livello dell'1% nella lega, la temperatura non dovrebbe essere inferiore a 900 gradi. Se il carbonio è dell'1,5%, l'elaborazione è possibile a 1000 gradi. Se il carbonio nella lega è al livello dell'1,6%, la temperatura dovrebbe essere superiore a 1050 gradi. Questo è seguito dal raffreddamento con acqua.

L' alta temperatura è necessaria per la completa dissoluzione dei carburi, che degradano la qualità del getto, e per la crescita dei granuli di austenite. Il tempo di tenuta del getto dipende dal suo spessore. Quindi, lo spessore è 30millimetri richiedono un'esposizione di 4 ore e 125 millimetri - in 24 ore.

La resistenza all'usura dell'acciaio Hadfield allo stato fuso è la stessa di dopo l'indurimento. La struttura di austenite è circondata da una rete di carburo e si comporta in condizioni di usura allo stesso modo di una lega omogenea temprata. Ecco perché si può sostenere che l'austenite fusa in alcuni microvolumi abbia la stessa tenacità e resistenza all'usura dell'acciaio temprato. La sua maggiore fragilità è dovuta all'influenza della rete in metallo duro, che provoca una forte concentrazione di sollecitazioni interne.

L'acciaio Hadfield è stato sviluppato decenni fa. Oggi, l'acciaio legato è parte integrante della produzione di molti beni in vari settori. Senza di essa, industrie come l'ingegneria meccanica, petrolifera e del gas, chimica, alimentare ed energetica non sarebbero in grado di funzionare normalmente. Non dimenticare la costruzione, la costruzione di carri armati e lo sviluppo di nuovi tipi di armi che utilizzano nuove conquiste nell'industria metallurgica. Tuttavia, ingegneri e metallurgisti non comprendono appieno tutte le proprietà, le caratteristiche e le caratteristiche degli acciai legati.