Oțel X120Mn12, 1.3401, oțel Hadfield, 110G12, 11G12, X120Mn13

Oțel X120Mn12 special, oțel mangan înalt aliat – rezistent la abraziune 110G12 BN-90/0631-04, oțel 11G12 BN-68/0361-04 1.3401, X120Mn13, oțel Hadfield

Descărcați descrierea în format pdf

Materiale disponibile la Alfa-Tech 1.3401 / X120Mn12 / 11G12

Tije 1.3401 / X120Mn12 / 11G12 – laminate la cald
Bare plate 1.3401 / X120Mn12 / 11G12 laminate, tăiate cu apă din tablă
Bare forjate 1.3401 / X120Mn12 / 11G12
Piese forjate 1.3401 / X120Mn12 / 11G12 – formă liberă, cuburi
Table 1.3401 / X120Mn12 / 11G12 – laminate la cald, tăiate cu apă

Telefon: +48 63 2610519
kontakt@alfa-tech.com.pl

Compararea claselor 11G12, 110G12 cu înlocuitorii X120Mn12, 1.3401, Z120Mn12, X120Mn13

Proprietăți mecanice ale oțelului Hadfield 1.3401, X120Mn12, 11G12, 110G12, X120Mn13

Oțelurile cu conținut ridicat de mangan X120Mn12, 1.3401, X120Mn13, 11G12, 110G12, în funcție de gradul și standardul oțelului respectiv, conțin 1,00–1,30% carbon și 11,00–14,00% (uneori mai mult) mangan ; raportul carbon/mangan este în medie de aproximativ 1:10. După încălzirea la aproximativ 950–1000 ^° C și răcirea în aer, acest tip de oțel are o structură austenitică cu precipitații de carburi. După suprasaturarea de la aceste temperaturi în apă, se formează o structură austenitică cu următoarele proprietăți mecanice (se aplică gradului 11G12):

Proprietățile mecanice ale probelor tratate termic

Greutate netă 90-110 kg/mm²² (900-1100 MN/m²)² ),
Re 35-45 kg/mm² (350-450 MN/m²)² ),
A% – 50,
Z% – 60,
HB – 200-250 kg/mm² (2000-2500 MN/m²)² ).

Temperaturi de formare a plasticului și de tratament termic

Forjare la 1050-900^oC,
Tratament termic – recoacere în soluție la o temperatură de 950 – 1050^oC, răcire cu apă, structură austenitică după tratament termic.

Hadfield Steel - Sudură

Înainte de sudare, oțelul Hadfield trebuie încălzit la o temperatură de 190 – 300 ^° C, iar după sudare trebuie recopt la o temperatură de 750 – 800 ^° C. După recoacere, materialul este răcit în aer.

Oțel X120Mn12, 11G12, 1.3401, 110G12, X120Mn13 – tratamentul termic al oțelului cu mangan

1. Suprasaturarea și stabilizarea austenitei

Tratamentul termic al produselor turnate sau forjate implică tratamentul termic în soluție la 1050–1100°C , urmat de răcire rapidă cu apă. Acest proces previne precipitarea carburilor și stabilizează structura austenitică, asigurându-i durabilitatea la temperatura camerei (aproximativ 20°C).

2. Consolidarea în timpul funcționării

Oțelul cu mangan 11G12, 110G12, X120Mn12 (1.3401) și X120Mn13 se caracterizează prin rezistență ridicată la impact și la abraziune. Duritatea lor inițială scăzută este compensată printr-o întărire intensă sub presiune și impact. Numeroase microcicatrici se formează în stratul superficial al produsului , crescând semnificativ rezistența la abraziune.

Microgemenii sunt benzi microscopice, paralele, formate în structura cristalină a oțelului în timpul deformării plastice severe. Acestea sunt rezultatul așa-numitei înfrățiri prin deformare - un proces în care o porțiune a unui cristal se dislocă pentru a forma un fragment cu o orientare în oglindă față de o regiune adiacentă. În oțelurile austenitice cu conținut ridicat de mangan, cum ar fi oțelul Hadfield, acest mecanism apare deosebit de ușor datorită energiei reduse de defecte de stivuire (SFE), care favorizează formarea defectelor de înfrățire în loc de dislocații clasice.

Microstructural, microgemenii sunt vizibili la microscopie optică și electronică (SEM, TEM) ca niște striații dense, paralele, care intersectează granulele de austenită la un unghi specific - de obicei 60° sau 70° față de orientarea cristalografică originală. Grosimea lor variază de la câteva zeci la sute de nanometri, iar aranjamentul lor este bandat și ordonat.

Formarea micromaculaților provoacă rigidizarea locală a rețelei cristaline și împiedică mișcarea dislocațiilor, ducând la o creștere semnificativă a durității, menținând în același timp o bună ductilitate. Odată cu uzura progresivă și ecruisarea ulterioară, numărul de micromaculați crește, creând o zonă întărită multistrat, cu rezistență ridicată la abraziune. Acest mecanism este responsabil pentru fenomenul de auto-întărire al oțelului Hadfield în timpul funcționării - suprafața devine dură și rezistentă, în timp ce miezul își păstrează proprietățile ductile și rezistența la impact.

În cazul uzurii prin frecare, care nu este însoțită de presiune și, prin urmare , nu implică strivire , oțelul manganos nu prezintă o rezistență crescută la abraziune în comparație cu alte clase de oțel cu duritate similară.

3. Oțel 1.3401, X120Mn12, 11G12, 110G12, X120Mn13 – transformare martensitică și prelucrabilitate

Zdrobirea la rece cauzează:

• Rafinarea cerealelor,
• Transformarea parțială a austenitei în martensită, ceea ce crește suplimentar duritatea și rezistența la uzură.

Oțelul Hadfield este foarte dificil de prelucrat deoarece rămâne ductil în starea ecruisată și prezintă o duritate ridicată după ecruisare. Prelucrarea poate fi facilitată prin:

• Încălzire în intervalul 300–450°C, ceea ce provoacă transformarea parțială a austenitei în martensită.
• Încălzire peste 500°C, ceea ce duce la revenirea martensitei.
• Recoacere pe termen lung la 550–580°C, ceea ce îmbunătățește prelucrabilitatea.

Când este încălzit la temperaturi peste 500–550°C și răcit rapid în apă, oțelul cu mangan poate fi prelucrat folosind scule din carbură cimentată.

4. Magneticitate – oțel 1.3401, X120Mn12, 11G12, 110G12

Oțelul manganos rezistent la uzură (X120Mn12, oțel 1.3401) este nemagnetic în stare suprasaturată , deoarece structura sa cristalină este austenită (γ-Fe), care nu prezintă feromagnetism. Cu toate acestea, în practică, un astfel de oțel poate prezenta magnetism . Acest lucru se poate datora următoarelor motive:

1. Tratament mecanic și întărire a suprafeței – Oțelul cu mangan are o capacitate foarte mare de ecruisare. Ca urmare a solicitărilor mecanice intense, cum ar fi laminarea, abraziunea, forjarea sau chiar prelucrarea mecanică, austenita se poate transforma parțial în martensită de deformare, care este feromagnetică.
2. Suprasaturație incompletă – În unele cazuri, oțelul cu mangan poate să nu fie complet solubilizat în timpul tratamentului termic. Dacă după tratament rămân mici precipitate de ferită sau fază α, acestea pot prezenta proprietăți magnetice.
3. Impurități și adaosuri – Dacă oțelul conține cantități mici de fier α, carburi sau alte faze feromagnetice (de exemplu, incluziuni de carbonitrură), acestea pot prezenta magnetism local.
4. Structură inegală – În cazul pieselor turnate mari sau al tablelor groase, în timpul solidificării poate apărea o distribuție neuniformă a elementelor de aliere. Drept urmare, în anumite zone pot apărea transformări locale de fază, provocând magnetism.
5. Efectul temperaturii – La răcirea sub temperaturi criogenice, poate avea loc o transformare parțială a austenitei în martensită, ceea ce va afecta și magnetismul oțelului.

În practică, dacă oțelul Hadfield prezintă magnetism după tratamentul mecanic sau termic, cel mai adesea indică faptul că a avut loc o transformare de fază locală sau o ecruisare. Acest lucru poate fi verificat, de exemplu, prin recoacere de recristalizare, care restabilește structura austenitică nemagnetică.

Pe scurt – motive practice pentru dezvoltarea magnetismului în oțelul Hadfield

• Impacturi și presiune → prelucrare la rece, transformarea austenitei în martensită → magnetism local.
• Saturație incompletă → precipitare de ferită → magnetism parțial.
• Structură inegală → tratament termic sau turnare → zone feromagnetice locale.
• Temperaturi scăzute → tranziție de fază criogenică → formarea zonelor martensitice magnetice.

Aplicarea oțelului cu conținut ridicat de mangan

Oțelul Hadfield este utilizat în producția de piese care necesită rezistență extremă la abraziune la impact și strivire, cum ar fi:

• Fălci pentru concasor de piatră,
• Știfturi și bucșe pentru lanțuri de șenile,
• Bile și plăci pentru mori cu bile,
• Broaște de tramvai,
• Cupe excavatoare.

Datorită capacității sale unice de auto-întărire la impact și abraziune , oțelul Hadfield este un material indispensabil în aplicațiile cu sarcini dinamice mari. Suprafața sa se întărește în timpul utilizării, creând un strat protector extrem de rezistent, în timp ce miezul își păstrează ductilitatea și rezistența la impact. Această combinație de rezistență la abraziune și absorbție a energiei la impact a făcut din oțelul Hadfield un standard în industrii precum mineritul, agregatele, reciclarea și transportul feroviar.

Sortiment – ​​Oțel Hadfield (X120Mn12, 110G12, 11G12, 1.3401, X120Mn13)

Furnizăm oțel 1.3401 / X120Mn12 într-o gamă largă de forme metalurgice și semifabricate, ceea ce ne permite să adaptăm produsul la cerințe tehnice și industriale specifice.

Foi 1.3401 / X120Mn12

• Foi laminate la cald – grosimi de la câțiva la câteva zeci de mm, în tablă standard și formate mai mari,
• Formate tăiate din tablă metalică – realizate la comandă prin tăiere cu gaz, plasmă sau laser,
• Bare plate tăiate cu apă – precizie dimensională ridicată și muchii netede, fără prelucrare suplimentară.

Tije 1.3401 / X120Mn12

• Bare laminate rotunde – diametre de la câteva până la câteva sute de mm, pentru prelucrări mecanice ulterioare sau forjare,
• Pătrat – utilizat în elemente structurale și în producția de piese rezistente la impact,
• Bare plate (bare plate) – grosimi de la câțiva la câteva zeci de mm, lățimi adaptate nevoilor clientului.

Forjate

• Piese forjate în matriță deschisă – arbori, discuri, inele, segmente și alte elemente expuse la sarcini extreme,
• Posibilitatea de a realiza piese forjate la dimensiuni personalizate conform desenului tehnic al clientului.

Formulare suplimentare

• Elemente prefabricate tăiate din foi 1.3401 / X120Mn12 – de exemplu, fălci de concasare, segmente de moară, plăci de protecție,
• Semifabricate pentru prelucrări mecanice ulterioare, preparate în stare brută sau după un tratament termic prealabil.

Mai multe despre oțelul cu mangan Hadfield (standarde, istoric)

Oțel X120Mn12, 110G12, 11G12, 1.3401, X120Mn13

Întrebări frecvente – Oțel Hadfield X120Mn12 / 11G12 / 110G12

Ce diferențiază oțelul 1.3401 / X120Mn12 de alte clase de oțel?

Caracteristica sa unică este capacitatea de a se auto-întări la impact și abraziune. Conținutul ridicat de mangan face suprafața dură și rezistentă la uzură, în timp ce miezul își păstrează ductilitatea și rezistența la impact.

Pentru ce aplicații industriale este cel mai des utilizat oțelul 1.3401 / X120Mn12?

• elemente ale concasoarelor și morilor,
• plăci de fălci și ciocane de impact,
• dinți și cupe de excavator,
• platforme și elemente de cale ferată,
• piese pentru transportoare, concasoare și site.

Ce proprietăți mecanice are oțelul 1.3401 / X120Mn12?

• rezistență foarte mare la abraziune dinamică,
• capacitatea de a lucra sub sarcini de impact ridicate,
• tendință scăzută la fracturare fragilă,
• ductilitate și plasticitate bună în miez.

Cum se comportă oțelul cu mangan Hadfield la temperaturi ridicate?

Are cele mai bune performanțe atunci când este expus la impact și abraziune la temperaturi ambientale. La temperaturi peste 300–400°C, rezistența la abraziune poate scădea, așa că nu este utilizat ca oțel rezistent la căldură.

Cum este tratat termic oțelul Hadfield?

Tratamentul de bază este călirea în apă de la o temperatură de aproximativ 1000–1100°C. Acest tratament asigură structura austenitică și îi restabilește capacitatea de auto-întărire.

Poate fi prelucrat oțelul cu mangan Hadfield?

Prelucrarea este foarte dificilă. Din cauza întăririi rapide a suprafețelor, uneltele se uzează rapid. Cel mai adesea, componentele sunt produse în forme prefabricate (piese turnate, forjate) și apoi pur și simplu finisate.

Care este sudabilitatea oțelului Hadfield?

Oțelul poate fi sudat, dar acest lucru necesită electrozi speciali sau fire de sudură și controlul temperaturii. Supraîncălzirea excesivă poate duce la structuri fragile și la pierderea rezistenței la abraziune.

Este oțelul cu mangan Hadfield rezistent la coroziune?

Nu, este un oțel cu rezistență ridicată la abraziune, dar nu și la rugină. În medii umede și corozive, necesită protecție suplimentară sau utilizare împreună cu alte materiale.

Ce metode de livrare sunt disponibile pentru oțelul Hadfield?

Printre cele mai comune oferte se numără:

• foi și plăci cu o grosime de la câțiva mm până la câteva zeci de mm,
• tije și role,
• matriță deschisă și forjare cu matriță,
• elemente gata fabricate conform desenului clientului (de exemplu, fălci de concasare, plăci).

Care sunt principalele avantaje ale oțelului Hadfield?

• rezistență extremă la uzură abrazivă,
• capacitatea de a lucra în condiții de impact puternic,
• durată lungă de viață a componentelor,
• auto-întărire în timpul funcționării.

Care sunt limitele oțelului X120Mn12 / 1.3401?

• prelucrare mecanică și de sudare dificilă,
• lipsa rezistenței la coroziune,
• scăderea rezistenței la abraziune la temperaturi ridicate,
• cost mai mare de producție și preparare a elementelor în comparație cu oțelurile carbon simple.

În ce industrii este oțelul X120Mn12 / 1.3401 de la Hadfield de neînlocuit?

• minerit,
• industria cimentului,
• instalații metalurgice și de prelucrare a agregatelor,
• transport feroviar și greu,
• reciclarea și casarea metalelor.