Hadfield-Stahleigenschaften: Zusammensetzung, Anwendung

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-17 18:45

Die metallurgische Industrie ist eine der wichtigsten Komponenten des BIP jedes Landes und produziert auch einzigartige und nützliche Materialien. Die Menschheit könnte auf die Produkte der Hüttenwerke nicht verzichten. Stahl ist einer davon. Es gibt verschiedene Arten dieses Materials, die in vielen Branchen verwendet werden. Stahl, der eine hohe Duktilität und einen hohen Verschleißgrad aufweist, auch Hadfield-Stahl, ist eine einzigartige Legierung. Die Anforderungen dafür werden von GOST 977-88 und ausländischen Analoga (USA, England, Deutschland, China, Japan, Finnland, Spanien, Korea) geregelt.

Hadfields Stahlgeschichte

Aufgrund des Namens lässt sich argumentieren, dass es Robert Hadfield war, der diese Legierung erhielt. Wer war dieser Entwickler? Robert Hadfield ist ein englischer Metallurge, der 1882 eine Legierung mit erhöhter Festigkeit erhielt. Ziemlich schnell verbreitete sich dieser Stahl und stellte sich als sehr einzigartiges Material heraus.

Nachdem Hadfield einen einzigartigen Stahl entwickelt hatte, interessierte sich das Militär für seine Entwicklung. Dies ist nicht verwunderlich, da eine solche Legierung ein wesentlicher Bestandteil für die Herstellung von Schutzausrüstung für das Militär ist.

Reinforced Infantry Helmets sind die erste Schutzausrüstung auf Basis von Hadfield-Stahl. Ähnliche Helme wurden von Soldaten der britischen Armee verwendet, dann interessierte sich das US-Militär für die Entwicklung und begann mit der Produktion. Bis in die 80er Jahre änderte sich die Stahltechnologie von Hadfield nicht. Doch seit den 80er Jahren wurde ein Organokunststoff entwickelt, der genauso stark ist wie das Material des britischen Metallurgen, aber viel leichter war.

Infanteriehelme sind nicht die einzigen Anwendungen für Hadfield-Stahl. Das britische Unternehmen Vickers war das erste Unternehmen, das diesen hochwertigen Stahl für andere Zwecke verwendete. Die Raupenpanzerkette wurde in den 20er Jahren aus der Hadfield-Legierung hergestellt. Steel erhöhte die Laufleistung von Panzerketten von 500 auf 4800 Kilometer. Während des Ersten Weltkriegs g alt eine solche Erhöhung der Laufleistung fast als Wunder. Hadfield-Stahl ist aus dem Panzerbau nicht mehr wegzudenken. Bald wurde diese Legierung nicht nur im Panzerbau, sondern auch in anderen Industrien verwendet. In der UdSSR begann man 1936, Hadfield-Stahl zu schmelzen.

Hadfield Steel: Komposition

Chemische Zusammensetzung
Element (Periodensystem)	Fe	C	Mn	Si	Andere Verunreinigungen
Inh alt, %	82	1	12	1	4

Durch die Analyse der chemischen Zusammensetzung, insbesondere des Anteils an Kohlenstoff und Mangan, ist ersichtlich, dass es sich um einen austenitischen Stahl handelt. Diese Struktur erhöht die Verschleißfestigkeit und festigt die Legierung. Somit ist der Stahl beständig gegen Verformungsprozesse und weist ein hohes Maß an Duktilität und Schlagzähigkeit auf. Metallurgen behaupten, dass diese Legierung der erste legierte Stahl war, der in Massenproduktion hergestellt wurde.

Eigenschaften von Hadfield-Stahl

Austenitischer Stahl konnte aufgrund seiner Eigenschaften nicht mit Schneidwerkzeugen bearbeitet werden, da er eine hohe Zähigkeit besitzt. Für die Herstellung von Produkten aus diesem Material kann nur Gießen geeignet sein.

Hadfield-Legierung hat eine hohe K altverfestigungsfähigkeit, die viel höher ist als bei ähnlichen Stahllegierungen. Austenitischer Stahl hat eine geringe Härte, aber auch eine hohe Verschleißfestigkeit bei Stößen, hohem Druck und extremen Temperaturen. Aufgrund dieser Eigenschaften können wir sagen, dass der Stahl des britischen Metallurgen für Arbeiten in aggressiven Umgebungen geeignet ist.

Merkmale der Stahlschweißtechnologie von Hadfield

Die Wärmeleitfähigkeit von Austenit ist um das 4- bis 6-fache viel geringer als die anderer Stähle. Der Wärmeausdehnungskoeffizient ist um ein Vielfaches größer als der von kohlenstoffarmen Stählen - 1,9-mal. Dies sind sehr wichtige Eigenschaften des Metalls, da es die Möglichkeit beeinflusstKälterisse im Einflussbereich der Temperaturen.

Es besteht eine erhebliche Möglichkeit von Heißrissen, die auf die Gießschrumpfung der Legierung zurückzuführen ist, die das 1,6-fache der von Weichmetall beträgt. Die hohe Temperatur wandelt das austenitische Gefüge in ein martensitisches Gefüge um, was die Rissgefahr im Hochtemperaturbereich erhöht.

Hadfield Stahlanwendungen

Austenit wird aufgrund seiner chemischen Zusammensetzung, Eigenschaften und Eigenschaften in vielen Branchen eingesetzt. Beim Einsatz von Stahlprodukten können Sie sich auf deren Zuverlässigkeit und höchste Festigkeit verlassen.

Verschleißfester Stahl ist ein ziemlich beliebtes Material. Eine Vielzahl von Industrieunternehmen, die hochfeste Produkte herstellen, verwenden Hadfield-Stahl. Aus dieser Legierung werden folgende Produkte hergestellt:

• Engineering-Produkte.
• Lastwagen für Panzerketten.
• Traktoren.
• Eisenbahnkreuze.
• Sch alter, die unter schweren Stoß- und Abriebbedingungen betrieben werden können.
• Gefängnisgitter an Fenstern.
• Brecherkomponenten.

Es ist interessant, Gefängnisstangen aus Austenit herzustellen. Viele glauben, dass dies eine formelle Verhöhnung von Gefangenen ist, die versuchen zu fliehen. Laut den Klassikern des Genres bringen viele Verwandte Häftlingen Bügelsägen mit, die in der Hoffnung auf Freiheit damit beginnen, Fenstergitter zu schneiden.

FallsBei Verwendung von gewöhnlichem Metall besteht die Möglichkeit der Flucht. Aber die Hadfield-Legierung ist ein verschleißfester Stahl, der mit einer herkömmlichen Bügelsäge nicht gesägt werden kann. Wenn Sie anfangen, Gitter aus der Hadfield-Legierung zu sägen, beginnt die Härtung der Oberfläche, was eine Härtung des Austenits zur Folge hat. Die Bügelsäge erhöht die Härte des Gitters auf die Härte der Bügelsäge und darüber. Daher können wir über die Unwirklichkeit der Flucht sprechen.

Stahl 110G13L

Chemische Zusammensetzung
Element (Periodensystem)	Ni	C	Mn	Si	S	P	Cr
Inh alt, %	max. 1	0, 9-1, 5	11, 5-15	0, 3-1	max. 0.05	max. 0, 12	max. 1

Stahlsorte 110G13L - legiert, die für Gussteile verwendet wird und besondere Eigenschaften hat. Dieser Stahl hat eine hohe Verschleißfestigkeit bei Stößen oder Druckabfällen.

Verwendung der Stahlsorte 110G13L

Diese Stahlsorte wird zur Herstellung folgender Materialien verwendet:

• Hochbelastete Teile, die verschleißfest sein müssen.
• Kegelbrecher.
• Zähne, Wände von Baggern.
• Kugelfalle, Wirbelmühlen.

Analoga in Stahlqualität

Viele Länder produzieren ähnlichen Stahl.

England	Frankreich	Österreich	Tschechische Republik	China	Italien	Spanien	USA	Deutschland
BW10	Z120M12M Z120M12	BOHLERK700	422920 17618	ZGMn13-1ZGMn13-2	GX120Mn12	AM-X-120Mn12X120Mn12	A128 J91109 J91139J91149 J91129	1.3401 X120Mn12 GX120Mn12

Eigenschaften der Stahlsorte 110G13L

Technologische und mechanische Eigenschaften des Materials sind in den Tabellen angegeben.

Casting-Eigenschaften
Gießschwund, %	2, 6-2, 7
Technologische Eigenschaften
Schweißen	Nicht für Schweißkonstruktionen verwendet
Tempersprödigkeit	Keine Neigung
Flockenosensitivität	Keine Empfindlichkeit

Mechanische Eigenschaften bei T=20oC Stahlsorte 110G13L

Sortiment	Größe	Bsp.	sbis	sT	d5	y	KCU	Wärmebehandlung
-	mm	-	MPa	MPa	%	%	kJ / m2	-
Gussteile, GOST 21357-87			800	400	25	35		Härtung 1050 - 1100 °C, Abkühlung in Wasser
GOST 977-88	Pelz. Eigenschaften werden nach Kundenwunsch eingestellt

Wärmebehandlung

Die Wärmebehandlung von Hadfield-Stahl hängt direkt vom Kohlenstoffgeh alt der Legierung ab. Je höher der Kohlenstoffgeh alt, desto höher sollte die Temperatur sein. Liegt er beispielsweise bei 1 % in der Legierung, sollte die Temperatur nicht unter 900 Grad liegen. Wenn Kohlenstoff 1,5 % beträgt, ist eine Verarbeitung bei 1000 Grad möglich. Wenn der Kohlenstoff in der Legierung 1,6 % beträgt, sollte die Temperatur über 1050 Grad liegen. Anschließend wird mit Wasser gekühlt.

Für die vollständige Auflösung von Karbiden, die die Qualität des Gussstücks beeinträchtigen, und für das Wachstum von Austenitkörnern sind hohe Temperaturen erforderlich. Die H altezeit des Gussteils hängt von seiner Dicke ab. Die Dicke beträgt also 30Millimeter erfordert eine Belichtung von 4 Stunden und 125 Millimeter - in 24 Stunden.

Die Verschleißfestigkeit von Hadfield-Stahl im Gusszustand ist die gleiche wie nach dem Härten. Das Austenitgefüge ist von einem Karbidnetzwerk umgeben und verhält sich unter Verschleißbedingungen wie eine homogen gehärtete Legierung. Aus diesem Grund kann argumentiert werden, dass gegossener Austenit in einigen Mikrovolumina die gleiche Zähigkeit und Verschleißfestigkeit wie gehärteter Stahl hat. Seine erhöhte Sprödigkeit ist auf den Einfluss des Hartmetallgitters zurückzuführen, das eine starke Konzentration von Eigenspannungen verursacht.

Hadfield-Stahl wurde vor Jahrzehnten entwickelt. Legierter Stahl ist heute ein integraler Bestandteil der Produktion vieler Güter in verschiedenen Branchen. Ohne sie könnten Branchen wie Maschinenbau, Öl und Gas, Chemie, Lebensmittel und Energie nicht normal funktionieren. Vergessen Sie nicht den Bau, den Panzerbau und die Entwicklung neuer Waffentypen, die neue Errungenschaften in der metallurgischen Industrie nutzen. Ingenieure und Metallurgen verstehen jedoch nicht alle Eigenschaften, Merkmale und Merkmale von legierten Stählen.