Коррозионностойкие отливки 110Г13Х2БРЛ в Минске


Коррозионностойкие отливки 110Г13Х2БРЛ: высокомарганцевая сталь с хромом и ниобием

110Г13Х2БРЛ — легированная высокомарганцевая сталь аустенитного класса, предназначенная для изготовления фасонных отливок, работающих в условиях одновременного абразивного изнашивания и воздействия коррозионно-активных сред. В отличие от базовой стали 110Г13Л (Гадфильда), введение 1,8–2,5 % хрома и микролегирование ниобием повышают стойкость к питтинговой коррозии и замедляют выделение карбидов по границам зёрен при нагреве. Марка применяется в литом состоянии с обязательной закалкой в воду от 1050–1100 C для получения однородной аустенитной структуры.

Химический состав и структура

Содержание углерода 1,05–1,25 % и марганца 11,5–14,5 % обеспечивают метастабильный аустенит, склонный к деформационному мартенситному превращению под ударной нагрузкой. Ниобий в количестве 0,02–0,10 % связывает углерод в тугоплавкие карбиды NbC, что снижает риск охрупчивания сварных швов и литых кромок. Хром 1,8–2,5 % формирует пассивирующую оксидную плёнку на поверхности отливки.

Механические свойства литого металла

ПараметрЗначениеУсловие испытанияЕдиницаМетод контроля
Предел прочности в 650после закалкиМПаГОСТ 1497
Предел текучести 0,2 33020 CМПаГОСТ 1497
Относительное удлинение 2020 C%ГОСТ 1497
Ударная вязкость KCU 150–40 CДж/смГОСТ 9454
Твёрдость после наклёпадо 280поверхностный слойHBГОСТ 9012

Области применения отливок

  • Била и броневые плиты молотковых дробилок на обогатительных фабриках горнорудной промышленности.
  • Зубья и ковши экскаваторов, работающих на вскрыше влажных глинистых пород.
  • Корпуса и рабочие колёса грунтовых насосов в системах гидротранспорта пульпы.
  • Элементы траков и звенья гусеничных цепей тяжёлой карьерной техники.
  • Футеровочные плиты мельниц мокрого самоизмельчения в условиях сульфатных вод.
  • Детали дробильно-сортировочного оборудования цементных производств.

Технологические особенности литья

Отливки получают в песчано-глинистых или жидкостекольных формах. Из-за высокого коэффициента линейной усадки 2,2–2,6 % в конструкции литниково-питающей системы закладывают прибыли увеличенного объёма. Термообработка — закалка в воду от 1080 C с последующим быстрым охлаждением; отпуск не применяется, так как вызывает выделение карбидов по границам аустенитных зёрен и снижение ударной вязкости. Контроль макроструктуры выполняют по ГОСТ 32407, дефектоскопию — ультразвуковым методом.

Эксплуатационные ограничения

Марка 110Г13Х2БРЛ сохраняет работоспособность при температуре до 350 C. При нагреве выше 400 C происходит интенсивное карбидообразование, приводящее к охрупчиванию. В сильнокислых средах с pH ниже 2 пассивирующая плёнка хрома разрушается, и скорость коррозии возрастает. Отливки не рекомендуются для узлов, работающих при постоянных малоамплитудных нагрузках без ударного воздействия, поскольку упрочнение поверхности не реализуется.

Вопросы и ответы

Чем 110Г13Х2БРЛ отличается от 110Г13Л?

Введением 1,8–2,5 % хрома и 0,02–0,10 % ниобия, что повышает коррозионную стойкость и снижает склонность к межкристаллитному охрупчиванию при сварке и нагреве.

Какая термообработка требуется для отливок?

Закалка в воду от 1050–1100 C без отпуска. Отпуск недопустим из-за выделения карбидов и падения ударной вязкости.

При какой температуре сохраняется работоспособность?

До 350 C. Выше 400 C начинается интенсивное карбидообразование и охрупчивание аустенита.

Как контролируется качество отливок?

Химический анализ ковшевой пробы, механические испытания по ГОСТ 1497 и ГОСТ 9454, ультразвуковая дефектоскопия и контроль макроструктуры по ГОСТ 32407.