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
| Параметр | Значение | Условие испытания | Единица | Метод контроля |
|---|---|---|---|---|
| Предел прочности в | 650 | после закалки | МПа | ГОСТ 1497 |
| Предел текучести 0,2 | 330 | 20 C | МПа | ГОСТ 1497 |
| Относительное удлинение | 20 | 20 C | % | ГОСТ 1497 |
| Ударная вязкость KCU | 150 | –40 C | Дж/см | ГОСТ 9454 |
| Твёрдость после наклёпа | до 280 | поверхностный слой | HB | ГОСТ 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.
