Чугунные отливки по DIN EN 12513: износостойкий хромистый чугун для горно-металлургического оборудования
DIN EN 12513 — европейский стандарт, регламентирующий химический состав, структуру и механические свойства износостойких чугунных отливок на основе хромистого чугуна. В отличие от общего понятия «чугунное литьё», данный стандарт охватывает узкую группу материалов с содержанием хрома от 12 до 30 % и карбидной структурой, обеспечивающей сопротивление абразивному изнашиванию при ударных нагрузках. Отливки по DIN EN 12513 применяются там, где обычный серый или высокопрочный чугун быстро выходит из строя: в дробильно-измельчительном оборудовании, насосах гидротранспорта, смесителях и узлах коксовых батарей.
Марки и классификация по DIN EN 12513
Стандарт делит материалы на группы по твёрдости и содержанию хрома. Основные марки:
- G-X 300 CrMo 15 3 — 15 % Cr, 3 % Mo, твёрдость 300–380 HB, высокая ударная вязкость;
- G-X 340 CrMo 15 3 — 15 % Cr, 3 % Mo, твёрдость 340–420 HB, баланс износостойкости и трещиностойкости;
- G-X 300 CrMoNi 15 2 1 — легирование никелем повышает прокаливаемость массивных сечений;
- G-X 260 Cr 27 — 27 % Cr, твёрдость 260–320 HB, максимальная коррозионно-абразивная стойкость;
- G-X 300 CrNiSi 9 5 2 — 9 % Cr, 5 % Ni, 2 % Si, твёрдость 300–350 HB, работа при умеренном абразивном износе.
Химический состав каждой марки нормируется по углероду (2,0–3,5 %), хрому, молибдену, никелю и кремнию. Структура — карбиды MC в матрице мартенсита или аустенита в зависимости от термообработки. Отливки проходят закалку с температур 950–1050 C и отпуск, что обеспечивает дисперсионное твердение матрицы.
Технические параметры отливок по DIN EN 12513
| Марка | Содержание Cr, % | Твёрдость, HB | Предел прочности, МПа | Типовое применение |
|---|---|---|---|---|
| G-X 300 CrMo 15 3 | 14–17 | 300–380 | 650–750 | Била дробилок, футеровки |
| G-X 340 CrMo 15 3 | 14–17 | 340–420 | 700–800 | Молотки мельниц, зубья ковшей |
| G-X 300 CrMoNi 15 2 1 | 14–17 | 300–380 | 650–780 | Крупные футеровочные плиты |
| G-X 260 Cr 27 | 23–30 | 260–320 | 550–650 | Насосы гидротранспорта, циклоны |
| G-X 300 CrNiSi 9 5 2 | 8–10 | 300–350 | 600–700 | Смесители, шнеки, питатели |
Области применения
Отливки по DIN EN 12513 востребованы в следующих узлах и системах:
- конусные и щековые дробилки — брони, дробящие плиты, била ударных дробилок;
- шаровые и стержневые мельницы — футеровочные плиты, решётки, лифтеры;
- грунтовые и шламовые насосы — рабочие колёса, корпуса, отводы;
- коксовые батареи — двересъёмные машины, коксовые грохоты;
- цементные печи — решётки холодильников, течки, загрузочные лотки;
- оборудование агломерации — звёздочки, зубья роторов, дробилки агломерата.
Ключевое условие эффективного применения — сочетание абразивного износа с умеренными ударными нагрузками. При высоких динамических воздействиях предпочтительны марки с никелем и молибденом, обеспечивающие повышенную трещиностойкость. Для чисто гидроабразивного износа без ударов оптимален высокохромистый чугун G-X 260 Cr 27.
Технологические особенности литья и контроля
Отливки получают в песчано-смоляных или керамических формах. Из-за склонности хромистых чугунов к образованию горячих трещин требуется направленное затвердевание с прибылями и холодильниками. Термообработка включает аустенитизацию при 980–1020 C, закалку в воздушной или масляной среде и отпуск при 200–400 C. Контроль качества — визуальный и размерный, ультразвуковая дефектоскопия, замер твёрдости по Бринеллю на поверхности и в сечении, при необходимости — металлографический анализ карбидной фазы.
Вопросы и ответы
Чем DIN EN 12513 отличается от EN 1561?
EN 1561 нормирует серый чугун с пластинчатым графитом общего назначения, тогда как DIN EN 12513 описывает износостойкие хромистые чугуны с карбидной структурой, предназначенные для работы в условиях интенсивного абразивного изнашивания.
Какая марка по DIN EN 12513 подходит для футеровки шаровых мельниц?
Для футеровочных плит шаровых мельниц обычно применяют G-X 300 CrMo 15 3 и G-X 340 CrMo 15 3 — они обеспечивают твёрдость 300–420 HB при достаточной ударной вязкости для восприятия ударов мелющих тел.
Допускается ли сварка отливок из хромистого чугуна по DIN EN 12513?
Сварка не рекомендуется из-за высокой склонности к трещинообразованию. Ремонт возможен только с предварительным подогревом до 300–400 C и применением никелевых электродов, но прочность соединения уступает основному металлу.
Какой ресурс отливок по DIN EN 12513 в дробильном оборудовании?
Ресурс зависит от абразивности руды и режима работы. В конусных дробилках брони из G-X 340 CrMo 15 3 служат в 3–5 раз дольше, чем из марганцовистой стали 110Г13Л, при переработке крепких пород с содержанием кварца.
