Sifa za chuma za Hadfield: muundo, matumizi

2024 Mwandishi: Howard Calhoun | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-17 19:09

Sekta ya madini ni mojawapo ya vipengele muhimu vya Pato la Taifa la kila nchi, na pia huzalisha nyenzo za kipekee na muhimu. Wanadamu hawakuweza kufanya bila bidhaa zinazozalishwa na mimea ya metallurgiska. Chuma ni mmoja wao. Kuna aina tofauti za nyenzo hii, ambayo hutumiwa katika viwanda vingi. Chuma, ambacho kina ductility ya juu na shahada ya kuvaa, pia ni chuma cha Hadfield, ni alloy ya kipekee. Mahitaji yake yanadhibitiwa na GOST 977-88 na analogi za kigeni (Marekani, Uingereza, Ujerumani, Uchina, Japan, Ufini, Uhispania, Korea).

Historia ya Hadfield ya chuma

Kulingana na jina, inaweza kubishaniwa kuwa ni Robert Hadfield aliyepokea aloi hii. Msanidi programu huyu alikuwa nani? Robert Hadfield ni mtaalamu wa metallurgist wa Kiingereza ambaye alipata aloi na nguvu iliyoongezeka mnamo 1882. Badala yake haraka, chuma hiki kilienea na kuwa nyenzo ya kipekee sana.

Baada ya Hadfield kutengeneza chuma cha kipekee, wanajeshi walivutiwa na maendeleo yake. Hii haishangazi, kwa kuwa aloi kama hiyo ni sehemu muhimu ya kuunda vifaa vya kinga kwa wanajeshi.

Helmeti Zilizoimarishwa za Kivita ni gia za kwanza za ulinzi zinazotokana na chuma cha Hadfield. Kofia kama hizo zilitumiwa na askari wa jeshi la Uingereza, basi jeshi la Merika lilipendezwa na maendeleo na kuanza uzalishaji wao. Hadi miaka ya 80, teknolojia ya chuma ya Hadfield haikubadilika. Lakini tangu miaka ya 80, organoplastic imetengenezwa ambayo ina nguvu kama nyenzo iliyotengenezwa na mtaalamu wa metallurgist wa Uingereza, lakini ilikuwa nyepesi zaidi.

Helmeti za watoto wachanga sio matumizi pekee ya chuma cha Hadfield. Kampuni ya Uingereza Vickers ilikuwa ya kwanza kutumia chuma hiki cha hali ya juu kwa madhumuni mengine. Wimbo wa tanki la kiwavi ulianza kutengenezwa kutoka kwa aloi ya Hadfield katika miaka ya 20. Chuma kiliongeza mileage ya nyimbo za tanki kutoka kilomita 500 hadi 4800. Wakati wa Vita vya Kwanza vya Kidunia, ongezeko kama hilo la mileage lilizingatiwa karibu muujiza. Chuma cha Hadfield kimekuwa cha lazima kwa ujenzi wa tanki. Hivi karibuni aloi hii haikutumiwa tu katika ujenzi wa tanki, lakini pia katika tasnia zingine. Huko USSR, chuma cha Hadfield kilianza kuyeyushwa mnamo 1936.

Hadfield Steel: Muundo

Utungaji wa kemikali
Kipengele (jedwali la muda)	Fe	C	Mn	Si	Uchafu mwingine
Yaliyomo, %	82	1	12	1	4

Kwa kuchanganua utungaji wa kemikali, hasa asilimia ya kaboni na manganese, inaweza kuonekana kuwa hii ni chuma cha austenitic. Muundo huu huongeza upinzani wa kuvaa na kuimarisha alloy. Kwa hivyo, chuma ni sugu kwa michakato ya deformation, kuwa na kiwango cha juu cha ductility na nguvu ya athari. Wataalamu wa metallurgists wanadai kuwa aloi hii ilikuwa chuma cha kwanza cha aloi kuzalishwa kwa wingi.

Sifa za chuma za Hadfield

Kwa sababu ya sifa zake, chuma cha austenitic hakikuweza kuchakatwa kwa zana za kukatia, kwa kuwa kina ukakamavu wa hali ya juu. Kwa utengenezaji wa bidhaa kutoka kwa nyenzo hii, utumaji pekee unaweza kufaa.

Aloi ya Hadfield ina uwezo wa juu wa ugumu wa kufanya kazi, ambao ni wa juu zaidi kuliko aloi za chuma zinazofanana. Chuma cha Austenitic kina ugumu wa chini, lakini pia upinzani wa juu wa kuvaa chini ya athari, shinikizo la juu na joto kali. Kulingana na sifa hizi, tunaweza kusema kwamba chuma cha mtaalamu wa metallurgist wa Uingereza kinafaa kwa kazi katika mazingira ya fujo.

Vipengele vya teknolojia ya kuchomelea chuma ya Hadfield

Ubadilishaji joto wa austenite ni wa chini sana kuliko ule wa vyuma vingine, kwa mara 4-6. Mgawo wa upanuzi wa joto ni mara nyingi zaidi kuliko chuma cha chini cha kaboni - mara 1.9. Hizi ni sifa muhimu sana za chuma, kwani inathiri uwezekano wanyufa baridi katika eneo la ushawishi wa halijoto.

Kuna uwezekano mkubwa wa kupasuka kwa moto, ambayo ni kutokana na kusinyaa kwa aloi, ambayo ni mara 1.6 ya chuma kidogo. Joto la juu hubadilisha muundo wa austenitic kuwa muundo wa martensitic, ambayo huongeza hatari ya kupasuka katika eneo la joto la juu.

Programu za chuma za Hadfield

Kwa sababu ya muundo wake wa kemikali, sifa na sifa, austenite hutumiwa katika tasnia nyingi. Kwa kutumia bidhaa za chuma, unaweza kuwa na uhakika wa kutegemewa kwao na uimara wa juu zaidi.

Chuma sugu ni nyenzo maarufu sana. Idadi kubwa ya biashara za viwandani zinazozalisha bidhaa zenye nguvu nyingi hutumia chuma cha Hadfield. Bidhaa zifuatazo zimetengenezwa kutokana na aloi hii:

• Bidhaa za uhandisi.
• Malori ya nyimbo za tanki.
• Matrekta.
• Mitanda ya Reli.
• Swichi zenye uwezo wa kufanya kazi chini ya hali ya athari kali na mikwaruzo.
• Paa za magereza kwenye madirisha.
• Vipengee vya kuponda.

Inapendeza kutengeneza baa za magereza kwa kutumia austenite. Wengi wanaamini kwamba hii ni dhihaka rasmi ya wafungwa wanaojaribu kutoroka. Kulingana na classics ya aina hiyo, jamaa nyingi huleta hacksaws kwa wafungwa, ambao, kwa matumaini ya uhuru, huanza kukata baa za dirisha.

Ikiwa ni hivyokwa kutumia chuma cha kawaida kuna uwezekano wa kutoroka. Lakini aloi ya Hadfield ni chuma sugu ambacho hakiwezi kukatwa kwa msumeno wa kawaida. Ikiwa unapoanza kuona gratings kutoka kwa aloi ya Hadfield, basi ugumu wa uso huanza, ambayo inajumuisha ugumu wa austenite. Hacksaw huongeza ugumu wa gridi ya taifa kwa ugumu wa hacksaw na hapo juu. Kwa hivyo, tunaweza kuzungumza juu ya ukweli wa kutoroka.

Chuma 110G13L

Utungaji wa kemikali
Kipengele (jedwali la muda)	Ni	C	Mn	Si	S	P	Cr
Yaliyomo, %	upeo. 1	0, 9-1, 5	11, 5-15	0, 3-1	upeo. 0.05	upeo. 0, 12	upeo. 1

Daraja la chuma 110G13L - aloi, ambayo hutumika kwa uigizaji na ina sifa maalum. Chuma hiki kina uwezo wa kustahimili uvaaji wa juu chini ya athari au kushuka kwa shinikizo.

Matumizi ya daraja la chuma 110G13L

Daraja hili la chuma hutumika katika utengenezaji wa nyenzo zifuatazo:

• Sehemu zilizojaa sana ambazo lazima ziwe sugu.
• Msagaji wa koni.
• Meno, kuta za wachimbaji.
• Kesi ya mpira, vinu vya vortex.

Analogi za daraja la chuma

Nchi nyingi huzalisha chuma sawa.

England	Ufaransa	Austria	Jamhuri ya Czech	Uchina	Italia	Hispania	USA	Ujerumani
BW10	Z120M12M Z120M12	BOHLERK700	422920 17618	ZGMn13-1ZGMn13-2	GX120Mn12	AM-X-120Mn12X120Mn12	A128 J91109 J91139J91149 J91129	1.3401 X120Mn12 GX120Mn12

Sifa za daraja la chuma 110G13L

Sifa za kiteknolojia na kiufundi za nyenzo zimetolewa katika majedwali.

Sifa za kucheza
Kupunguza kushuka, %	2, 6-2, 7
Sifa za kiteknolojia
Welding	Haitumiki kwa miundo iliyochomezwa
Hasira brittleness	Hakuna mwelekeo
Flockenosensitivity	Hakuna usikivu

Mechanical properties kwa T=20oC daraja la chuma 110G13L

Assortment	Ukubwa	Mf.	kwa	T	d5	y	KCU	Matibabu ya joto
-	mm	-	MPa	MPa	%	%	kJ / m2	-
Castings, GOST 21357-87			800	400	25	35		Inafanya ugumu 1050 - 1100 ° C, kupoa kwenye maji
GOST 977-88	Nyoya. mali zimewekwa kulingana na mahitaji ya mteja

Matibabu ya joto

Matibabu ya joto ya chuma cha Hadfield moja kwa moja inategemea kiwango cha maudhui ya kaboni kwenye aloi. Kiwango cha juu cha kaboni, joto la juu linapaswa kuwa. Kwa mfano, ikiwa iko katika kiwango cha 1% katika alloy, basi joto haipaswi kuwa chini kuliko digrii 900. Ikiwa kaboni ni 1.5%, basi usindikaji unawezekana kwa digrii 1000. Ikiwa kaboni katika alloy iko kwenye kiwango cha 1.6%, basi joto linapaswa kuwa juu ya digrii 1050. Hii inafuatiwa na kupoeza kwa maji.

Kiwango cha juu cha joto ni muhimu kwa utengano kamili wa carbide, ambayo huharibu ubora wa kutupwa, na kwa ukuaji wa nafaka za austenite. Wakati wa kushikilia wa kutupwa hutegemea unene wake. Kwa hivyo, unene ni 30milimita inahitaji mwangaza wa saa 4, na milimita 125 - katika saa 24.

Upinzani wa uchakavu wa chuma cha Hadfield katika hali ya kutupwa ni sawa na baada ya kugumu. Muundo wa austenite umezungukwa na mtandao wa carbudi na hufanya chini ya hali ya kuvaa kwa njia sawa na alloy ngumu yenye homogeneous. Ndio maana inaweza kubishaniwa kuwa cast austenite katika baadhi ya mikrovolume ina ugumu sawa na upinzani wa kuvaa kama chuma ngumu. Kuongezeka kwa brittleness yake ni kutokana na ushawishi wa mesh carbudi, ambayo husababisha mkusanyiko mkubwa wa mikazo ya ndani.

Hadfield steel ilitengenezwa miongo kadhaa iliyopita. Leo, chuma cha alloy ni sehemu muhimu ya uzalishaji wa bidhaa nyingi katika viwanda mbalimbali. Bila hivyo, tasnia kama vile uhandisi wa mitambo, mafuta na gesi, kemikali, chakula, na tasnia ya nishati haingefanya kazi kama kawaida. Usisahau kuhusu ujenzi, jengo la tank na maendeleo ya aina mpya za silaha zinazotumia mafanikio mapya katika sekta ya metallurgiska. Hata hivyo, wahandisi na wataalamu wa metallurgists hawaelewi kikamilifu sifa, vipengele na sifa zote za vyuma vya aloi.