Сталь 110г13л твердость по роквеллу
Обновлено: 29.04.2024
Типичный пример использования стали 110Г13: сталь используется для электрошлаковой наплавки - изготовление биметаллических бил дробилок (основа - низкоуглеродистая сталь). Технология электрошлаковой наплавки предусматривает использование плавящегося мундштука с подачей электродной проволоки Св-08 диаметром 4 мм и шихтового материала, состоящего из смеси доменного и электроферромарганца в соотношении 4:1. Шихту подают через тарельчатый питатель, приводимый в движение механизмом подачи проволоки. Режим наплавки: Iс = 630 A; Uc = 22 В; hs =30 мм; ve = 104 м/ч; производительность питателя 50 г/мин.
Глубина проплавления основного металла 3-5 мм. Наплавляют слой сечением 25 X 40 мм по длине била 850 мм. Начальный и конечный участки наплавленного слоя удаляют газовой резкой, погружая била в воду, чтобы исключить возможность перегрева слоя. Места реза зачищают наждачным кругом.
Представляет интерес технология одновременной горизонтальной электрошлаковой наплавки серии бил шахтных мельниц. После зачистки наплавляемой поверхности била укладывают в специальные кондукторы, закрепленные на замкнутой ленте транспортера. Между ними устанавливают медные пластины-прокладки толщиной 10 мм. Наплавляемая поверхность бил и медные прокладки образуют сплошную полосу, на которую подают шихту и флюс. Слой флюс - шихта - флюс расплавляют гребенкой из низкоуглеродистых проволок, подаваемых наплавочным аппаратом. Ниже приведен режим наплавки:
При горизонтальной электрошлаковой наплавке большинство операций механизировано. Дальнейшее совершенствование техники и технологии наплавки, а также повышение точности размеров заготовок бил могут позволить полностью автоматизировать процесс наплавки. Износостойкость наплавленных бил в 3 раза выше, чем ненаплавленных. После окончания операции наплавки медные пластины-прокладки вынимают, и била отделяют одно от другого.
Разработана и изготовлена промышленная установка У-305 с источником питания ТШН-15, на которой наплавляют чугунные и стальные валки штрипсового стана «300» и двух проволочных станов «250-1» и «250-2». Электрошлаковую наплавку осуществляют трубчатыми электродами D 300 мм, отлитыми центробежным методом из легированного чугуна. Длина бочки валка 450 мм, общая длина 1400 мм, материал валка - чугун с шаровидным графитом. Рабочий слой - отбеленный хромоникелевый чугун типа нихард следующего состава: 2,8% С; до 0,3% Si; 0,6% Мn; 0,8% Сr; до 3,8% Ni; до 0,55% Р и до 0,11 % S. Твердость рабочего слоя отбеленного чугуна НВ 560-630, толщина слоя 25-35 мм. Она в 2,5-3,5 раза превышает толщину допускаемого износа.
Для наплавки валков используют флюс АНФ-14. Начинать процесс можно по принципу жидкого старта или при помощи специальной смеси, содержащей флюс АНФ-14, стальную стружку и прокатную окалину. Некоторые параметры режима наплавки приведены в таблице ниже.
| Таблица 9.60 | ||||||||||
| N пп | Материал валка | Размеры бочки, мм | Температура предварительного подогрева, °C | Начало процесса | Рабочий режим | |||||
| Диаметр | Длина | UC, B | IC, A | t, мин | UC, B | IC, A | t, мин | |||
| 1 | Сталь 45 | 350 | 450 | 200-250 | 49 | 3000 | 5 | 43-40 | 5000 | 80 |
| 2 | Чугун | 337 | 705 | 100-150 | 46 | 3000 | 5 | 40-37 | 5000 | 140 |
| 3 | Сталь 45 | 350 | 450 | 20 | 49 | 3000 | 7 | 46-43 | 6500 | 60 |
| 4 | Сталь 45 | 350 | 450 | 150-200 | 46 | 3000 | 10 | 49-37 | 6000 | 67 |
| 5 | Чугун | 337 | 705 | 200-250 | 46 | 3000 | 5 | 40-37 | 5000 | 120 |
Производительность установки составляет 120-150 кг/ч. Химический состав (%) наплавленного и электродного металла приведен в таблице ниже.
Порядковые номера табл. 9.61 соответствуют номерам табл. 9.60.
Исследование микроструктуры наплавленного слоя (№ 3, табл. 9.60) показало, что она довольно сложна и состоит из мартенсита, нижнего бейнита, перлита, остаточного легированного аустенита и цементитной составляющей.
| Таблица 9.61 | ||||||||||
| N пп | Металл | Cобщ | Cсвоб | Mn | Si | S | P | Cr | Ni | Mo |
| 1 | Наплавленный | 3.45 | 2.76 | 0.61 | 2.2 | 0.043 | 0.6 | 0.88 | 1.07 | 0.76 |
| Электродный | 3.65 | - | 0.81 | 2.43 | 0.116 | 0.4 | 0.9 | 1.24 | 0.9 | |
| 2 | Наплавленный | 3.37 | 2.85 | 0.57 | 1.8 | 0.037 | 0.36 | 0.7 | 1 | 0.61 |
| Электродный | 3.64 | - | 0.84 | 2.43 | 0.116 | 0.4 | 0.9 | 1.24 | 0.9 | |
| 3 | Наплавленный | 3.45 | 2.9 | 0.72 | 1.21 | 0.07 | 0.45 | 1.82 | 2.45 | 0.63 |
| 4 | То же | 3.35 | 0.4 | 0.58 | 1 | 0.045 | 0.46 | 1.54 | 2.45 | 0.71 |
| 5 | » | 3.69 | 1.6 | 0.54 | 1.68 | 0.074 | 0.54 | 0.65 | 0.87 | 0.58 |
Стойкость наплавленных валков в 2-3 раза выше, чем литых чугунных двухслойных валков. В качестве антикоррозионных покрытий, наносимых электрошлаковой наплавкой, используют высоколегированные стали и сплавы на основе меди. Наиболее удовлетворительные результаты получены при электрошлаковой наплавке с минимальным проплавлением основного металла.
Сталь марки 110Г13Л
Сталь 110Г13Л (сталь Гадфильда)
Цифра 110 в обозначении стали 110Г13Л обозначает среднее содержание углерода в стали сотых долях процента, т.е. среднее содержание углерода в стали 1,1%.
Буква Г озгначает, что сталь легирована марганцем, а цифра 13 за буквой указывает среднее содержание марганца в целых единицах, т.е. среднее содержание марганца в стали 13%.
Буква Л в конце марки стали означает, что сталь литейная.
Характеристики и применение
Высокомарганцевая аустенитная сталь 110Г13Л (сталь Гадфильда) разработана специально в качестве литейной и не имеет аналогов среди деформируемых. После закалки в воде с 1100 °C имеет аустенитную структуру и характеризуется сочетанием очень высокой износостойкости и ударной вязкости.
Согласно ГОСТ 977-88 сталь 110Г13Л обладает высоким сопротивлением износу при одновременном воздействии высоких давлений или ударных нагрузок. Применяется для изготовления:
- Корпуса вихревых и шаровых мельниц,
- щеки и конуса дробилок,
- трамвайные и железнодорожные стрелки и крестовины,
- гусеничные траки,
- звездочки,
- зубья и передние стенки ковшей экскаваторов,
- железнодорожные крестовины и др. тяжелонагруженные детали,
- другие детали, работающие на ударный износ
- работающие под действием статических и высоких динамических нагрузок и от которых требуется высокая износостойкость.
Сталь 110Г13Л не применяется для сварных конструкций.
Химический состав, % (ГОСТ 2176-77)
| C | Si | Mn | Cr | Ni | Cu | S | Р |
| не более | |||||||
| 0,90-1,40 | 0,80-1,00 | 11,50-15,00 | 1,00 | 1,00 | — | 0,05 | 0,120 |
Химический состав, % (ГОСТ 977-88)
| C | Si | Mn | Cr | Ni | Cu | S | Р |
| не более | |||||||
| 0,90-1,50 | 0,30-1,00 | 11,50-15,00 | 1,00 | 1,00 | 0,30 | 0,050 | 0,12 |
Химический состав, % (ГОСТ 21357-87)
| C | Si | Mn | Cr | Ni | Cu | S | Р |
| не более | |||||||
| 0,90-1,20 | 0,40-0,90 | 11,50-14,50 | 0,30 | 0,30 | 0,30 | — | — |
ПРИМЕЧАНИЕ. Для повышения износостойкости отливок из стали 110Г13Л допускается ее микролегирование титаном до 0,05%, ванадием до 0,3%, молибденом до 0,2%.
Рекомендуемые режимы термической обработки (ГОСТ 21357-87)
| Марка стали | Рекомендуемый режим термической обработки | Предел текучести | Временное сопротивление | Относительное удлинение | Относительное сужение | Ударная вязкость | Твердость | |
| KCV(-60) | KCU(-60) | |||||||
| МПа | % | кгс*м/см 2 | НВ | |||||
| 110Г13Л | Закалка с 1050-1100 °С в воде | 400 | 800 | 25 | 35 | 7,0 | — | 190 |
ПРИМЕЧАНИЕ. Структура стали 110Г13Л после термической обработки должна быть чисто аустенитной.
Механические свойства отливок сечением 30 мм при различных температурах испытания
| σ0,2, МПа | σв, МПа | δ5, % | ψ, % | KCU, Дж/см 2 , при температуре испытаний, °С | Твердость НВ | ||||
| +20 | -20 | -40 | -60 | -80 | |||||
| 360-380 | 654-830 | 34-53 | 34-43 | 260-350 | 240-320 | 220-300 | 190-300 | 90-210 | 186-229 |
ПРИМЕЧАНИЕ. Закалка с 1050-1100 °С в воде.
Предел выносливости
Предел длительной прочности [85]
σ200 1000 = 882 МПа; σ550 1000 = 107 МПа; σ300 1000 = 686 МПа; σ400 1000 = 441 МПа.
Читайте также: