Челик X120Mn12, 1.3401, Хадфилдов челик, 110G12, 11G12, X120Mn13

X120Mn12 челик специјални високолегирани – отпорни на хабање мангански челик 110G12 BN-90/0631-04, 11G12 BN-68/0361-04 челик 1.3401, X120Mn13, Хадфилдов челик

Преузмите опис у пдф формату

Материјали доступни код Алфа-Тека 1.3401 / X120Mn12 / 11G12

Шипке 1.3401 / X120Mn12 / 11G12 – топло ваљане
Плоснате шипке 1.3401 / X120Mn12 / 11G12 ваљане, сечене водом из лимова
Коване шипке 1.3401 / X120Mn12 / 11G12
Отковци 1.3401 / X120Mn12 / 11G12 – слободног облика, коцке
Лимови 1.3401 / X120Mn12 / 11G12 – топло ваљани, резани водом

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

Поређење класа 11G12, 110G12 са заменама X120Mn12, 1.3401, Z120Mn12, X120Mn13

Механичка својства Хедфилдовог челика 1.3401, X120Mn12, 11G12, 110G12, X120Mn13

Високомангански челик X120Mn12, 1.3401, X120Mn13, 11G12, 110G12, у зависности од класе и стандарда датог челика, садржи 1,00–1,30% угљеника и 11,00–14,00% (понекад и више) мангана ; однос угљеника и мангана је у просеку око 1:10. Након загревања на приближно 950–1000 ^° C и хлађења на ваздуху, ова врста челика има аустенитну структуру са карбидним талозима. Након презасићења са ових температура у води, формира се аустенитна структура са следећим механичким својствима (важи за класу 11G12):

Механичка својства термички обрађених узорака

Rm 90-110 kg/mm² (900-1100 MN/m² ),
Ре 35-45 кг/мм² (350-450 MN/m² ),
А% – 50,
Z% – 60,
ХБ – 200-250 кг/мм² (2000-2500 MN/m² ).

Температуре обликовања пластике и термичке обраде

Ковање на 1050-900^oC,
Термичка обрада – жарење у раствору на температури од 950 – 1050^oC, хлађење водом, аустенитна структура након термичке обраде.

Хадфилд челик - Заваривање

Пре заваривања, Хадфилдов челик треба загрејати на температуру од 190 – 300 ^° C, а након заваривања жарити на температуру од 750 – 800 ^° C. Након жарења, материјал се хлади на ваздуху.

Челик X120Mn12, 11G12, 1.3401, 110G12, X120Mn13 – термичка обрада манганског челика

1. Презасићеност и стабилизација аустенита

Термичка обрада ливених или кованих производа подразумева термичку обраду раствором на 1050–1100°C , након чега следи брзо хлађење водом. Овај процес спречава таложење карбида и стабилизује аустенитну структуру, осигуравајући њену издржљивост на собној температури (приближно 20°C).

2. Ојачавање током рада

Мангански челик 11Г12, 110Г12, X120Mn12 (1.3401) и X120Mn13 карактерише се високом ударном чврстоћом и отпорношћу на хабање. Њихова ниска почетна тврдоћа компензује се интензивним каљењем под притиском и ударом. Бројни микроожиљци се формирају у површинском слоју производа , значајно повећавајући отпорност на хабање.

Микроблизнаци су микроскопске, паралелне траке формиране у кристалној структури челика током јаке пластичне деформације. Они су резултат такозваног деформационог твининга – процеса у коме се део кристала дислоцира и формира фрагмент са огледалском оријентацијом у односу на суседну област. Код аустенитних челика са високим садржајем мангана, као што је Хадфилдов челик, овај механизам се јавља посебно лако због ниске енергије грешке слагања (SFE), што фаворизује формирање дефеката близанаца уместо класичних дислокација.

Микроструктурно, микроблизанци су видљиви под оптичком и електронском микроскопијом (СЕМ, ТЕМ) као густе, паралелне пруге које секу зрна аустенита под одређеним углом - обично 60° или 70° у односу на оригиналну кристалографску оријентацију. Њихова дебљина се креће од неколико десетина до стотина нанометара, а њихов распоред је тракаст и уређен.

Формирање микроблизнака узрокује локално укрућивање кристалне решетке и омета кретање дислокација, што доводи до значајног повећања тврдоће уз одржавање добре дуктилности. Са прогресивним хабањем и даљим очвршћавањем, број микроблизнака се повећава, стварајући вишеслојну ојачану зону са високом отпорношћу на хабање. Овај механизам је одговоран за феномен самоочвршћавања Хадфилдовог челика током употребе — површина постаје тврда и отпорна, док језгро задржава своја дуктилна својства и ударну чврстоћу.

У случају хабања трењем, које није праћено притиском и стога не укључује дробљење , мангански челик не показује повећану отпорност на хабање у поређењу са другим врстама челика сличне тврдоће.

3. Челик 1.3401, X120Mn12, 11G12, 110G12, X120Mn13 – мартензитна трансформација и обрадивост

Узроци хладног гњечења:

• Рафинирање зрна,
• Делимична трансформација аустенита у мартензит, што додатно повећава тврдоћу и отпорност на хабање.

Хадфилдов челик је веома тешко обрађивати јер остаје дуктилан у стању каљеном у раствору и показује високу тврдоћу након каљења. Обрада се може олакшати:

• Грејање у опсегу од 300–450°C, што узрокује делимичну трансформацију аустенита у мартензит.
• Загревање изнад 500°C, што доводи до отпуштања мартензита.
• Дуготрајно жарење на 550–580°C, што побољшава обрадивост.

Када се загреје на температуре изнад 500–550°C и брзо охлади у води, мангански челик се може обрађивати алатима од цементираног карбида.

4. Магнетност – челик 1.3401, X120Mn12, 11G12, 110G12

Мангански челик отпоран на хабање (X120Mn12, челик 1.3401) је немагнетичан у свом презасићеном стању јер је његова кристална структура аустенит (γ-Fe), који не показује феромагнетизам. Међутим, у пракси такав челик може показивати магнетизам . То може бити због следећих разлога:

1. Механичка обрада и површинско ојачавање – Мангански челик има веома висок капацитет очвршћавања. Као резултат интензивног механичког оптерећења, као што су ваљање, абразија, ковање или чак машинска обрада, аустенит се може делимично трансформисати у деформациони мартензит, који је феромагнетски.
2. Непотпуна презасићеност – У неким случајевима, мангански челик можда неће бити потпуно растворен током термичке обраде. Ако након обраде остану мали феритни или α-фазни талози, они могу показивати магнетна својства.
3. Нечистоће и примесе – Ако челик садржи мале количине α-гвожђа, карбида или других феромагнетних фаза (нпр. инклузије карбонитрида), они могу показивати локални магнетизам.
4. Неуједначена структура – Код великих одливака или дебелих лимова, током очвршћавања може доћи до неравномерне расподеле легирајућих елемената. Као резултат тога, у неким областима могу се јавити локалне фазне трансформације, што узрокује магнетизам.
5. Утицај температуре – При хлађењу испод криогених температура може доћи до делимичне трансформације аустенита у мартензит, што ће такође утицати на магнетизам челика.

У пракси, ако Хадфилдов челик показује магнетизам након механичке или термичке обраде, то најчешће указује на то да је дошло до локалне фазне трансформације или деформационог очвршћавања. Ово се може проверити, на пример, рекристализационим жарењем, које обнавља немагнетну аустенитну структуру.

Укратко – практични разлози за развој магнетизма у Хадфилдовом челику

• Утицаји и притисак → хладна обрада, трансформација аустенита у мартензит → локални магнетизам.
• Непотпуна засићеност → таложење ферита → делимични магнетизам.
• Неуједначена структура → термичка обрада или ливење → локална феромагнетна подручја.
• Ниске температуре → криогени фазни прелаз → формирање магнетних мартензитних подручја.

Примена челика са високим садржајем мангана

Хадфилдов челик се користи у производњи делова који захтевају екстремну отпорност на хабање при удару и гњечењу, као што су:

• Чељусти дробилице камена,
• Клинови и чауре за гусеничне ланце,
• Кугле и плоче за кугличне млинове,
• Трамвајске жабе,
• Кашике за багере.

Захваљујући својој јединственој способности самоочвршћавања под ударом и абразијом , Хадфилд челик је незаменљив материјал у применама са високим динамичким оптерећењима. Његова површина се стврдњава током употребе, стварајући изузетно отпоран заштитни слој, док језгро задржава своју дуктилност и ударну чврстоћу. Ова комбинација отпорности на абразију и способности апсорпције енергије удара учинила је Хадфилд челик стандардом у индустријама као што су рударство, агрегати, рециклажа и железница.

Асортиман – Хадфилдов челик (X120Mn12, 110G12, 11G12, 1.3401, X120Mn13)

Испоручујемо челик 1.3401 / X120Mn12 у широком спектру металуршких облика и полупроизвода, што нам омогућава да прилагодимо производ специфичним техничким и индустријским захтевима.

Листови 1.3401 / X120Mn12

• Вруће ваљани лимови – дебљине од неколико до неколико десетина мм, у стандардним плочама и већим форматима,
• Формати исечени од лима – израђено по мери помоћу гасне, плазма или ласерске резачке техником,
• Плоснате шипке сечене водом – висока димензионална тачност и глатке ивице, без додатне обраде.

Шипке 1.3401 / X120Mn12

• Округле ваљане шипке – пречника од неколико до неколико стотина мм, за даљу механичку обраду или ковање,
• Квадратни – користи се у структурним елементима и у производњи делова отпорних на ударце,
• Равне шипке (плоснате шипке) – дебљине од неколико до неколико десетина мм, ширине прилагођене потребама купаца.

Отковци

• Отковци у отвореном калупу – вратила, дискови, прстенови, сегменти и други елементи изложени екстремним оптерећењима,
• Могућност израде отковака по мери према техничком цртежу купца.

Додатни обрасци

• Готови елементи исечени од лимова 1.3401 / X120Mn12 – нпр. чељусти дробилице, сегменти млина, заштитне плоче,
• Полупроизводи за даљу механичку обраду, припремљени у сировом стању или након претходне термичке обраде.

Више о манганском челику Хадфилд (стандарди, историја)

Челик X120Mn12, 110G12, 11G12, 1.3401, X120Mn13

Најчешћа питања – Хадфилд челик X120Mn12 / 11G12 / 110G12

Шта разликује челик 1.3401 / X120Mn12 од других врста челика?

Његова јединствена карактеристика је способност самоочвршћавања под утицајем удара и абразије. Висок садржај мангана чини површину тврдом и отпорном на хабање, док језгро задржава своју дуктилност и ударну чврстоћу.

За које индустријске примене се најчешће користи челик 1.3401 / X120Mn12?

• елементи дробилица и млинова,
• чељусне плоче и ударни чекићи,
• зуби и кашике багера,
• подлоге и елементи железничких колосека,
• делови транспортера, дробилице и сита.

Која механичка својства има челик 1.3401 / X120Mn12?

• веома висока отпорност на динамичку абразију,
• способност рада под великим ударним оптерећењима,
• ниска склоност ка крхком лому,
• добра дуктилност и пластичност у језгру.

Како се понаша Хадфилдов мангански челик на високим температурама?

Најбоље се показује када је изложен ударцима и абразији на собној температури. На температурама изнад 300–400°C, отпорност на абразију може се смањити, тако да се не користи као челик отпоран на топлоту.

Како се термички обрађује Хадфилдов челик?

Основни третман је каљење у води са температуре од приближно 1000–1100°C. Овај третман осигурава аустенитну структуру и враћа јој способност самоочвршћавања.

Да ли се Хадфилдов мангански челик може обрађивати машински?

Машинска обрада је веома тешка. Због брзог очвршћавања површина, алати се брзо троше. Најчешће се компоненте производе у префабрикованим облицима (одливци, отковци), а затим се једноставно завршно обрађују.

Колика је заварљивост Хадфилдовог челика?

Челик се може заваривати, али то захтева посебне електроде или жице за заваривање и контролу температуре. Прекомерно прегревање може довести до крхких структура и губитка отпорности на хабање.

Да ли је Хадфилдов мангански челик отпоран на корозију?

Не, то је челик са високом отпорношћу на хабање, али не и отпорношћу на рђу. У влажним и корозивним срединама, потребна му је додатна заштита или употреба у комбинацији са другим материјалима.

Који су начини испоруке доступни за Хадфилд челик?

Најчешће понуде укључују:

• лимови и плоче дебљине од неколико мм до неколико десетина мм,
• шипке и ваљци,
• отворени калуп и отковци у калупу,
• готови елементи према цртежу купца (нпр. чељусти дробилице, плоче).

Које су главне предности Хадфилд челика?

• екстремна отпорност на абразивно хабање,
• способност рада у условима високог удара,
• дуг век трајања компоненти,
• самоочвршћавање током рада.

Која су ограничења челика X120Mn12 / 1.3401?

• тешка механичка и заваривачка обрада,
• недостатак отпора према корозија,
• смањење отпорности на хабање на високим температурама,
• виши трошкови производње и припреме елемената у поређењу са једноставним угљеничним челицима.

У којим индустријама је Хедфилдов челик X120Mn12 / 1.3401 незаменљив?

• рударство,
• цементна индустрија,
• постројења за металургију и прераду агрегата,
• железнички и тешки транспорт,
• рециклажа и одлагање метала.