Хэдфилд гангийн шинж чанар: найрлага, хэрэглээ

2024 Зохиолч: Howard Calhoun | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-17 19:01

Металлургийн үйлдвэр нь улс орон бүрийн ДНБ-ий хамгийн чухал бүрэлдэхүүн хэсэг бөгөөд өвөрмөц, хэрэгцээтэй материал үйлдвэрлэдэг. Хүн төрөлхтөн төмөрлөгийн үйлдвэрүүдийн үйлдвэрлэсэн бүтээгдэхүүнгүйгээр хийж чадахгүй. Тэдний нэг бол ган юм. Энэ материалын янз бүрийн төрлүүд байдаг бөгөөд үүнийг олон салбарт ашигладаг. Өндөр уян хатан чанар, элэгдлийн зэрэгтэй ган нь Хадфилдийн ган бөгөөд өвөрмөц хайлш юм. Үүнд тавигдах шаардлагыг ГОСТ 977-88 болон гадаадын аналоги (АНУ, Англи, Герман, Хятад, Япон, Финлянд, Испани, Солонгос) зохицуулдаг.

Хэдфилдийн гангийн түүх

Нэрнээс нь харахад энэ хайлшийг Роберт Хэдфилд хүлээн авсан гэж маргаж болно. Энэ хөгжүүлэгч хэн байсан бэ? Роберт Хэдфилд бол 1882 онд илүү бат бөх хайлш олж авсан Английн металлургич юм. Энэ ган маш хурдан тархаж, маш өвөрмөц материал болсон.

Хэдфилд өвөрмөц ган бүтээсний дараа арми түүнийг хөгжүүлэхийг сонирхож эхэлсэн. Ийм хайлш нь цэргийн хамгаалалтын хэрэгсэл бүтээхэд зайлшгүй шаардлагатай бүрэлдэхүүн хэсэг учраас энэ нь гайхах зүйл биш юм.

Хүчитгэсэн явган цэргийн дуулга нь Хэдфилдийн ган дээр суурилсан анхны хамгаалалтын хэрэгсэл юм. Үүнтэй төстэй дуулга малгайг Британийн армийн цэргүүд ашиглаж байсан бөгөөд дараа нь АНУ-ын арми уг бүтээн байгуулалтыг сонирхож, үйлдвэрлэж эхлэв. 80-аад он хүртэл Хэдфилд гангийн технологи өөрчлөгдөөгүй. Гэвч 80-аад оноос хойш Британийн металлургийн боловсруулсан материал шиг бат бөх, гэхдээ хамаагүй хөнгөн болсон органопластик бүтээгдсэн.

Явган цэргийн дуулга нь Хэдфилдийн гангийн цорын ганц хэрэглээ биш юм. Британийн Vickers компани энэхүү өндөр чанартай ганг өөр зориулалтаар ашигласан анхны хүн юм. Катерпиллар савны замыг 20-иод онд Хэдфилд хайлшаас үйлдвэрлэж эхэлсэн. Ган танкийн замын миль 500-аас 4800 километр болж нэмэгдэв. Дэлхийн нэгдүгээр дайны үед миль ийм ихэссэн нь бараг гайхамшиг гэж тооцогддог байв. Хэдфилд ган нь танк барихад зайлшгүй шаардлагатай болсон. Удалгүй энэ хайлшийг зөвхөн танк барихад төдийгүй бусад үйлдвэрүүдэд ашиглаж эхэлсэн. ЗХУ-д 1936 онд Хэдфилдийн ган хайлуулж эхэлсэн.

Хэдфилд ган: Найрлага

Химийн найрлага
Элемент (үелэх систем)	Fe	C	Mn	Si	Бусад хольц
Агуулга, %	82	1	12	1	4

Химийн найрлага, ялангуяа нүүрстөрөгч, манганы хувь хэмжээг шинжилж үзэхэд энэ нь аустенитийн ган болохыг харж болно. Энэ бүтэц нь элэгдэлд тэсвэртэй байдлыг нэмэгдүүлж, хайлшийг бэхжүүлдэг. Тиймээс ган нь деформацийн процесст тэсвэртэй, уян хатан чанар, нөлөөллийн бат бөх чанар өндөртэй байдаг. Энэ хайлш нь олноор үйлдвэрлэгдсэн анхны хайлш ган байсан гэж металлургчид баталж байна.

Хэдфилдийн гангийн шинж чанар

Өөрийн шинж чанараас шалтгаалан аустенит ган нь хатуулаг өндөртэй тул зүсэгч багажаар боловсруулах боломжгүй. Энэ материалаас бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэхэд зөвхөн цутгамал нь тохиромжтой.

Хэдфилд хайлш нь ижил төрлийн ган хайлшаас хамаагүй өндөр ажлын хатууруулах чадвартай. Аустенитийн ган нь хатуулаг багатай боловч нөлөөлөл, өндөр даралт, температурын нөлөөн дор элэгдэлд тэсвэртэй байдаг. Эдгээр шинж чанарууд дээр үндэслэн бид Британийн металлургийн ган нь түрэмгий орчинд ажиллахад тохиромжтой гэж хэлж болно.

Хэдфилдийн ган гагнуурын технологийн онцлог

Аустенитын дулаан дамжилтын илтгэлцүүр бусад гангаас хамаагүй бага буюу 4-6 дахин бага байдаг. Дулааны тэлэлтийн коэффициент нь нүүрстөрөгч багатай гангаас хэд дахин их байдаг - 1.9 дахин. Энэ нь боломжид нөлөөлдөг тул эдгээр нь металлын маш чухал шинж чанарууд юмтемпературын нөлөөллийн бүсийн хүйтэн хагарал.

Халуун хагарал үүсэх магадлал маш их байгаа нь хайлш цутгах агшилтаас үүдэлтэй бөгөөд энэ нь зөөлөн металлаас 1.6 дахин их байна. Өндөр температур нь аустенитийн бүтцийг мартенсит бүтэц болгон хувиргадаг бөгөөд энэ нь өндөр температуртай хэсэгт ан цав үүсэх эрсдэлийг нэмэгдүүлдэг.

Хадфилд гангийн хэрэглээ

Химийн найрлага, шинж чанар, шинж чанараараа аустенитийг олон салбарт ашигладаг. Ган бүтээгдэхүүн ашигласнаар та тэдгээрийн найдвартай байдал, хамгийн өндөр бат бөх гэдэгт итгэлтэй байж болно.

Элэгддэггүй ган бол нэлээд алдартай материал юм. Өндөр бат бэх бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэдэг асар олон тооны аж ахуйн нэгжүүд Hadfield ган ашигладаг. Энэхүү хайлшаар дараах бүтээгдэхүүнүүд хийгдсэн:

• Инженерийн бүтээгдэхүүн.
• Савны замд зориулсан ачааны машин.
• Трактор.
• Төмөр замын хөндлөн огтлолцол.
• Хүчтэй нөлөөлөл болон элэгдлийн нөхцөлд ажиллах чадвартай унтраалга.
• Хорих ангийн цонхны тор.
• Бутлуурын бүрэлдэхүүн хэсгүүд.

Шоронгийн торыг аустенитээр хийх нь сонирхолтой юм. Энэ нь оргон зайлах гэж буй хоригдлуудыг албан ёсоор тохуурхаж буй хэрэг гэж олон хүн үзэж байна. Энэ төрлийн сонгодог зохиолын дагуу олон хамаатан садан хоригдлуудад хөрөө авчирдаг бөгөөд тэд эрх чөлөөг олж авахын тулд цонхны хөндлөвчийг огтолж эхэлдэг.

Тохиолдолдэнгийн металл ашиглах нь зугтах боломж байдаг. Гэхдээ Хэдфилдийн хайлш нь элэгдэлд тэсвэртэй ган бөгөөд ердийн хөрөө ашиглан хөрөөдөх боломжгүй юм. Хэрэв та Хэдфилдийн хайлшаас сараалж хөрөөдөж эхэлбэл гадаргуугийн хатуурал эхэлдэг бөгөөд энэ нь аустенитийг хатууруулахад хүргэдэг. Hacksaw нь торны хатуулгийг хөрөө болон түүнээс дээш хатуулаг хүртэл нэмэгдүүлдэг. Тиймээс бид зугтах бодит бус байдлын талаар ярьж болно.

Ган 110G13L

Химийн найрлага
Элемент (үелэх систем)	Ni	C	Mn	Si	S	P	Cr
Агуулга, %	макс. 1	0, 9-1, 5	11, 5-15	0, 3-1	макс. 0.05	макс. 0, 12	макс. 1

Гангийн агуулга 110G13L - хайлштай, цутгахад хэрэглэгддэг, онцгой шинж чанартай. Энэ ган нь цохилт эсвэл даралтын уналтанд элэгдэлд тэсвэртэй.

110G13L зэрэглэлийн гангийн хэрэглээ

Энэ төрлийн ганг дараах материалын үйлдвэрлэлд ашигладаг:

• Элэгдэлд тэсвэртэй байх ёстой их ачаалалтай хэсгүүд.
• Конус бутлуур.
• Шүд, экскаваторын хана.
• Бөмбөлөг, эргүүлэгтэй тээрэм.

Ган зэрэглэлийн аналогууд

Олон улс ижил төстэй ган үйлдвэрлэдэг.

Англи	Франц	Австри	Чех	Хятад	Итали	Испани	АНУ	Герман
BW10	Z120M12M Z120M12	BOHLERK700	422920 17618	ZGMn13-1ZGMn13-2	GX120Mn12	AM-X-120Mn12X120Mn12	A128 J91109 J91139J91149 J91129	1.3401 X120Mn12 GX120Mn12

Гангийн шинж чанар 110G13L

Материалын технологи, механик шинж чанарыг хүснэгтэд үзүүлэв.

Дамжуулах шинж чанарууд
Цутгамал агшилт, %	2, 6-2, 7
Технологийн шинж чанарууд
Гагнуур	Гагнуурын бүтцэд ашигладаггүй
Хэврэгшил	Налуу байхгүй
Flockensensitivity	Мэдрэмжгүй

Механик шинж чанар T=20oC зэрэглэлийн ган 110G13L

Төрөл бүрийн	Хэмжээ	Жишээ нь	s-с	sT	d5	y	KCU	Дулааны боловсруулалт
-	мм	-	МПа	МПа	%	%	кДж / м2	-
Цутгамал, ГОСТ 21357-87			800	400	25	35		Хатууруулах 1050 - 1100°С, усанд хөргөх
ГОСТ 977-88	Үслэг. өмчийг хэрэглэгчийн шаардлагын дагуу тохируулсан

Дулааны боловсруулалт

Хэдфилдийн гангийн дулааны боловсруулалт нь хайлш дахь нүүрстөрөгчийн агууламжаас шууд хамаардаг. Нүүрстөрөгчийн түвшин өндөр байх тусам температур өндөр байх ёстой. Жишээлбэл, хэрэв энэ нь хайлш дахь 1% -ийн түвшинд байвал температур нь 900 градусаас доош байх ёсгүй. Хэрэв нүүрстөрөгч 1.5% байвал 1000 градусын температурт боловсруулах боломжтой. Хэрэв хайлш дахь нүүрстөрөгч 1.6% -ийн түвшинд байвал температур 1050 хэмээс дээш байх ёстой. Үүний дараа усаар хөргөнө.

Цутгамал чанарыг муутгаж буй карбидыг бүрэн уусгах, мөн аустенитийн ширхэгийн өсөлтөд өндөр температур шаардлагатай. Цутгамал барих хугацаа нь түүний зузаанаас хамаарна. Тиймээс зузаан нь 30 байнамиллиметрт 4 цаг, 125 миллиметрт 24 цагийн турш өртөх шаардлагатай.

Цутгамал төлөвт Хэдфилдийн гангийн элэгдэлд тэсвэртэй байдал нь хатуурсны дараахтай ижил байна. Аустенитийн бүтэц нь карбидын сүлжээгээр хүрээлэгдсэн бөгөөд элэгдлийн нөхцөлд нэгэн төрлийн хатуурсан хайлштай адил үйлчилдэг. Тийм ч учраас зарим бичил эзэлхүүн дэх цутгамал аустенит нь хатуурсан гантай ижил хатуулаг, элэгдэлд тэсвэртэй байдаг гэж маргаж болно. Түүний хэврэг байдал нь карбидын торны нөлөөллөөс үүдэлтэй бөгөөд энэ нь дотоод стрессийн хүчтэй концентрацийг үүсгэдэг.

Хэдфилд ганг хэдэн арван жилийн өмнө боловсруулсан. Өнөөдөр хайлшин ган нь янз бүрийн салбарт олон төрлийн бараа бүтээгдэхүүний үйлдвэрлэлийн салшгүй хэсэг юм. Үүнгүйгээр машин үйлдвэрлэл, газрын тос, байгалийн хий, хими, хүнс, эрчим хүчний үйлдвэрүүд хэвийн ажиллах боломжгүй. Металлургийн салбарт шинэ ололт амжилтыг ашигладаг барилга байгууламж, танк барих, шинэ төрлийн зэвсгийг хөгжүүлэх талаар бүү мартаарай. Гэсэн хэдий ч инженер, металлургийн мэргэжилтнүүд хайлшин гангийн бүх шинж чанар, онцлог, шинж чанарыг бүрэн ойлгодоггүй.