110Г13Л

Марка: 110Г13Л.

Классификация: Сталь для отливок обыкновенная.

Вид поставки: отливки: ГОСТ 2176-77.

Применение: корпуса вихревых и шаровых мельниц, щеки и конуса дробилок, зубья и передние стенки ковшей экскаваторов, железнодорожные крестовины и др. тяжелонагруженные детали, работающие под действием статических и высоких динамических нагрузок и от которых требуется высокая износостойкость.

Химический состав в % стали 08Х17Н34В5Т3Ю2Л
C Si Mn Ni S P Cr Cu Fe
0,9 - 1,4 0,8 - 1 11,5 - 15 до 1 до 0,05 до 0,12 до 1 до 0,3 ~83
Зарубежные аналоги марки стали 110Г13Л
США A128, J91109, J91119, J91129, J91139, J91149 Германия 1.3401, 1.3802, GX120Mn12, GX120Mn13, X120Mn12
Япония SCMnH1, SCMnH11, SCMnH2, SCMnH3 Франция Z120M12, Z120M12M
Англия BW10 Италия GX120Mn12
Испания AM-X-120Mn12, F.240, F.8251, X120Mn12 Китай ZGMn13-1, ZGMn13-1-4, ZGMn13-2, ZGMn13-3
Швеция 2183 Венгрия X120Mn13
Польша C120G13, L120G13 Румыния T105Mn120, T130Mn135
Чехия 17618, 422920 Финляндия G-X120Mn13
Австрия BOHLERK700 Юж.Корея SCMnH1
Норвегия 1699    

Свариваемость материала: не применяется для сварных конструкций.

Флокеночувствительность: не чувствительна.

Склонность к отпускной хрупкости: не склонна.

Обрабатываемость резанием: HB 229, К υ тв. спл=0,25.

Температура начала затвердевания, °С: 1350-1370.

Показатель трещиноустойчивости, Кт.у.: 0,4.

Склонность к образованию усадочной раковины, Ку.р.:1,7.

Жидкотекучесть, Кж.т: 0,8.

Линейная усадка, %: 2.6-2,7.

Склонность к образованию усадочной пористости, Ку.п.:2,5.

Механические свойства отливок стали 110Г13Л при различных температурах испытания
Температура испытаний, °С σ0,2 (МПа) σв(МПа) δ5 (%) ψ % KCU (Дж/см2) 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
Предел выносливости стали 110Г13Л
σ-1, МПА n Термообработка
176-196 106 σв=640-710 МПа

Предел длительной прочности стали 110Г13Л

σ2001000=882 МПа, σ5501000=107 МПа, σ3001000=686 МПа, σ4001000=441 МПа

Коррозионная стойкость стали 110Г13Л
Среда Глубина коррозии, мм/год
КТВ
3% раствор NaCl
0,043
0,081

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.

Химический состав наплавленного слоя: 0,9-1,1% С; 13,5 - 14% Мn; 0,4-0,5% Si; 0,018-0,023% S; 0,08-0,09% Р. Электрошлаковый процесс обеспечивает более благоприятный термический цикл по сравнению с дуговым, меньшую склонность к образованию горячих трещин. Стойкость бил увеличивается в 8-9 раз.

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.

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.

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.

Обозначения
σв - временное сопротивление разрыву (предел прочности при растяжении), МПа
σ0,05 - предел упругости, МПа
σ0,2 - предел текучести условный, МПа
δ5410 - относительное удлинение после разрыва, %
σсж0,05 и σсж - предел текучести при сжатии, МПа
ν - относительный сдвиг, %
sв - предел кратковременной прочности, МПа
ψ - относительное сужение, %
KCU и KCV - ударная вязкость, определенная на образце с концентраторами соответственно вида U и V, Дж/см2
sT - предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), МПа
HB - твердость по Бринеллю
HV - твердость по Виккерсу
HRCэ - твердость по Роквеллу, шкала С
HRB - твердость по Роквеллу, шкала В
HSD - твердость по Шору
ε - относительная осадка при появлении первой трещины, %
Jк - предел прочности при кручении, максимальное касательное напряжение, МПа
σизг - предел прочности при изгибе, МПа
σ-1 - предел выносливости при испытании на изгиб с симметричным циклом нагружения, МПа
J-1 - предел выносливости при испытание на кручение с симметричным циклом нагружения, МПа
n - количество циклов нагружения
R и ρ - удельное электросопротивление, Ом·м
E - модуль упругости нормальный, ГПа
T - температура, при которой получены свойства, Град
l и λ - коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала), Вт/(м·°С)
C - удельная теплоемкость материала (диапазон 20o - T ), [Дж/(кг·град)]
pn и r - плотность кг/м3
а - коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o - T ), 1/°С
σtТ - предел длительной прочности, МПа
G - модуль упругости при сдвиге кручением, ГПа