Hadfield çelik özellikleri: bileşim, uygulama

2025 Yazar: Howard Calhoun | [email protected]. Son düzenleme: 2025-01-24 13:27

Metalurji endüstrisi, her ülkenin GSYİH'sinin en önemli bileşenlerinden biridir ve aynı zamanda benzersiz ve kullanışlı malzemeler üretir. İnsanoğlu, metalurji tesislerinin ürettiği ürünler olmadan yapamazdı. Çelik bunlardan biridir. Birçok endüstride kullanılan bu malzemenin farklı türleri vardır. Yüksek süneklik ve aşınma derecesine sahip olan çelik, aynı zamanda Hadfield çeliğidir, benzersiz bir alaşımdır. Bunun için gereklilikler GOST 977-88 ve yabancı analoglar (ABD, İngiltere, Almanya, Çin, Japonya, Finlandiya, İspanya, Kore) tarafından düzenlenir.

Hadfield'ın çelik tarihi

Adından yola çıkarak, bu alaşımı alan kişinin Robert Hadfield olduğu söylenebilir. Bu geliştirici kimdi? Robert Hadfield, 1882'de artan mukavemete sahip bir alaşım elde eden bir İngiliz metalurji uzmanıdır. Oldukça hızlı bir şekilde bu çelik yaygınlaştı ve çok benzersiz bir malzeme olduğu ortaya çıktı.

Hadfield benzersiz bir çelik geliştirdikten sonra, ordu onun geliştirilmesiyle ilgilenmeye başladı. Bu şaşırtıcı değil, çünkü böyle bir alaşım ordu için koruyucu ekipman oluşturmak için önemli bir bileşen.

Güçlendirilmiş Piyade Miğferleri, Hadfield çeliğine dayalı ilk koruyucu donanımdır. Benzer kasklar İngiliz ordusunun askerleri tarafından kullanıldı, daha sonra ABD ordusu gelişmeye ilgi duymaya başladı ve üretimine başladı. 80'li yıllara kadar Hadfield çelik teknolojisi değişmedi. Ancak 80'lerden bu yana, İngiliz metalürji uzmanı tarafından geliştirilen malzeme kadar güçlü, ancak çok daha hafif olan bir organoplastik geliştirildi.

Piyade miğferleri, Hadfield çeliğinin tek kullanım alanı değildir. İngiliz şirketi Vickers, bu yüksek kaliteli çeliği başka amaçlar için kullanan ilk şirket oldu. Tırtıl tank paleti, 20'li yıllarda Hadfield alaşımından üretilmeye başlandı. Steel, tank paletlerinin kilometresini 500'den 4800 kilometreye çıkardı. Birinci Dünya Savaşı sırasında, kilometrede böyle bir artış neredeyse bir mucize olarak kabul edildi. Hadfield çeliği, tank yapımı için vazgeçilmez hale geldi. Yakında bu alaşım sadece tank yapımında değil, diğer endüstrilerde de kullanıldı. SSCB'de, Hadfield çeliği 1936'da eritilmeye başlandı.

Hadfield Steel: Kompozisyon

Kimyasal bileşim
Element (periyodik tablo)	Fe	C	Mn	Si	Diğer kirlilikler
İçerik, %	82	1	12	1	4

Kimyasal bileşimi, özellikle karbon ve manganez yüzdesini analiz ederek, bunun bir östenitik çelik olduğu görülebilir. Bu yapı aşınma direncini arttırır ve alaşımı güçlendirir. Böylece çelik, yüksek derecede süneklik ve darbe dayanımına sahip, deformasyon süreçlerine dayanıklıdır. Metalürji uzmanları, bu alaşımın seri üretilen ilk alaşımlı çelik olduğunu iddia ediyor.

Hadfield çelik özellikleri

Östenitik çelik, özellikleri nedeniyle yüksek tokluğa sahip olduğu için kesici aletlerle işlenemez. Bu malzemeden ürünlerin üretimi için sadece döküm uygun olabilir.

Hadfield alaşımı, benzer çelik alaşımlarından çok daha yüksek bir işleme sertleştirme özelliğine sahiptir. Östenitik çelik düşük sertliğe sahiptir, ancak aynı zamanda darbe, yüksek basınç ve aşırı sıcaklıklar altında yüksek aşınma direncine sahiptir. Bu özelliklerinden yola çıkarak İngiliz metalürji uzmanının çeliğinin agresif ortamlarda çalışmaya uygun olduğunu söyleyebiliriz.

Hadfield çelik kaynak teknolojisinin özellikleri

Östenitin ısıl iletkenliği diğer çeliklerinkinden 4-6 kat daha düşüktür. Termal genleşme katsayısı, düşük karbonlu çeliklerinkinden birçok kat daha fazladır - 1.9 kat. Bunlar, metalin çok önemli özellikleridir, çünkü olasılığını etkiler.sıcaklıkların etkisi alanında soğuk çatlaklar.

Alaşımın hafif metalin 1,6 katı olan döküm büzülmesinden kaynaklanan önemli bir sıcak çatlama olasılığı vardır. Yüksek sıcaklık östenitik yapıyı martensitik yapıya dönüştürür, bu da yüksek sıcaklık bölgesinde çatlama riskini artırır.

Hadfield çelik uygulamaları

Kimyasal bileşimi, özellikleri ve özellikleri nedeniyle ostenit birçok endüstride kullanılmaktadır. Çelik ürünleri kullanarak bunların güvenilirliğinden ve en yüksek mukavemetinden emin olabilirsiniz.

Aşınmaya dayanıklı çelik oldukça popüler bir malzemedir. Yüksek mukavemetli ürünler üreten çok sayıda sanayi kuruluşu Hadfield çeliği kullanıyor. Aşağıdaki ürünler bu alaşımdan yapılmıştır:

• Mühendislik ürünleri.
• Tank rayları için kamyonlar.
• Traktörler.
• Demiryolu Geçişleri.
• Şiddetli darbe ve aşınma koşullarında çalışabilen ş alterler.
• Pencerelerdeki hapishane parmaklıkları.
• Kırıcı bileşenleri.

Östenitten hapishane çubukları yapmak ilginç. Birçoğu bunun kaçmaya çalışan mahkumlarla resmi bir alay konusu olduğuna inanıyor. Türün klasiklerine göre, birçok akraba, özgürlük umuduyla pencere çubuklarını kesmeye başlayan mahkumlar için demir testeresi getiriyor.

Durumsıradan metal kullanarak kaçış olasılığı vardır. Ancak Hadfield alaşımı, geleneksel bir demir testeresi ile kesilemeyen, aşınmaya dayanıklı bir çeliktir. Hadfield alaşımından ızgaraları kesmeye başlarsanız, ostenitin sertleşmesini gerektiren yüzeyin sertleşmesi başlar. Demir testeresi, ızgaranın sertliğini demir testeresinin sertliğine ve üstüne çıkarır. Bu nedenle kaçışın gerçek dışılığından bahsedebiliriz.

Çelik 110G13L

Kimyasal bileşim
Element (periyodik tablo)	Ni	C	Mn	Si	S	P	Cr
İçerik, %	maks. 1	0, 9-1, 5	11, 5-15	0, 3-1	maks. 0,05	maks. 0, 12	maks. 1

Çelik kalitesi 110G13L - dökümler için kullanılan ve özel özelliklere sahip alaşımlı. Bu çelik, darbe veya basınç düşüşlerinde yüksek aşınma direncine sahiptir.

110G13L çelik kalitesi kullanımı

Bu çelik kalitesi aşağıdaki malzemelerin üretiminde kullanılır:

• Aşınmaya dayanıklı olması gereken ağır yüklü parçalar.
• Koni kırıcı.
• Dişler, ekskavatörlerin duvarları.
• Top kasası, girdap değirmenleri.

Çelik sınıfı analoglar

Birçok ülke benzer çelik üretiyor.

İngiltere	Fransa	Avusturya	Çek Cumhuriyeti	Çin	İtalya	İspanya	ABD	Almanya
BW10	Z120M12M Z120M12	BOHLERK700	422920 17618	ZGMn13-1ZGMn13-2	GX120Mn12	AM-X-120Mn12X120Mn12	A128 J91109 J91139J91149 J91129	1.3401 X120Mn12 GX120Mn12

110G13L çelik sınıfının özellikleri

Malzemenin teknolojik ve mekanik özellikleri tablolarda verilmiştir.

Döküm özellikleri
Döküm çekmesi, %	2, 6-2, 7
Teknolojik özellikler
Kaynak	Kaynaklı yapılar için kullanılmaz
Öfke kırılganlığı	Eğim yok
Flockenosensitivite	Hassasiyet yok

T=20oC çelik sınıfında mekanik özellikler 110G13L

Çeşitler	Boyut	Ör.	sto	sT	d5	y	KCU	Isıl işlem
-	mm	-	MPa	MPa	%	%	kJ / m2	-
Dökümler, GOST 21357-87			800	400	25	35		Sertleşme 1050 - 1100 °C, suda soğutma
GOST 977-88	Kürk. özellikler müşteri gereksinimlerine göre ayarlanır

Isıl işlem

Hadfield çeliğinin ısıl işlemi doğrudan alaşımdaki karbon içeriğinin seviyesine bağlıdır. Karbon seviyesi ne kadar yüksek olursa, sıcaklık da o kadar yüksek olmalıdır. Örneğin alaşımda %1 seviyesinde ise sıcaklık 900 dereceden düşük olmamalıdır. Karbon %1,5 ise 1000 derecede işleme yapılabilir. Alaşımdaki karbon %1.6 seviyesinde ise sıcaklık 1050 derecenin üzerinde olmalıdır. Bunu suyla soğutma takip eder.

Döküm kalitesini bozan karbürlerin tamamen çözünmesi ve östenit tanelerinin büyümesi için yüksek sıcaklık gereklidir. Dökümün tutma süresi kalınlığına bağlıdır. yani kalınlık 30milimetre 4 saat ve 125 milimetre - 24 saat içinde pozlama gerektirir.

Hadfield çeliğinin döküm durumundaki aşınma direnci, sertleştikten sonrakiyle aynıdır. Ostenit yapı bir karbür ağ ile çevrilidir ve aşınma koşulları altında homojen bir sertleştirilmiş alaşımla aynı şekilde davranır. Bu nedenle, bazı mikro hacimlerdeki dökme ostenitin, sertleştirilmiş çelik ile aynı tokluğa ve aşınma direncine sahip olduğu söylenebilir. Artan kırılganlığı, güçlü bir iç gerilim konsantrasyonuna neden olan karbür ağın etkisinden kaynaklanmaktadır.

Hadfield çeliği onlarca yıl önce geliştirildi. Bugün, alaşımlı çelik, çeşitli endüstrilerdeki birçok malın üretiminin ayrılmaz bir parçasıdır. Onsuz, makine mühendisliği, petrol ve gaz, kimya, gıda ve enerji endüstrileri gibi endüstriler normal şekilde çalışamazdı. Metalurji endüstrisinde yeni başarılar kullanan inşaat, tank yapımı ve yeni silah türlerinin geliştirilmesini unutmayın. Ancak mühendisler ve metalürji uzmanları, alaşımlı çeliklerin tüm özelliklerini, özelliklerini ve özelliklerini tam olarak anlamamaktadır.