Корзина
Ваша корзина пуста!
Это никогда не поздно исправить :)
Коррозионностойкие отливки из стали 120Г10ФЛ: высокомарганцевая аустенитная сталь для ударно-абразивного износа
Сталь 120Г10ФЛ — литейная высокомарганцевая аустенитная сталь с содержанием углерода около 1,2 % и марганца около 10 %, микролегированная ванадием. Отливки из неё сочетают интенсивное деформационное упрочнение под ударной нагрузкой с удовлетворительной стойкостью в слабоагрессивных средах. Ванадий повышает предел текучести и сопротивление абразивному изнашиванию по сравнению с классической сталью 110Г13Л, а также стабилизирует структуру аустенита после закалки в воде.
Термин «коррозионностойкие отливки» для марки 120Г10ФЛ применим условно: сталь не является нержавеющей в строгом смысле (нет хрома и никеля в легирующей основе), но сохраняет работоспособность в условиях совместного действия влажной абразивной среды, слабокислых шахтных вод и ударных нагрузок. Именно это сочетание определяет её применение в горнодобывающей и металлургической отраслях.
Химический состав и структура
Структура литой стали 120Г10ФЛ — аустенит с включениями карбидов ванадия и марганца. После закалки от 1050–1100 C в воде фиксируется преимущественно аустенитная матрица с твёрдостью 180–220 HB в исходном состоянии. Под действием ударных нагрузок поверхностный слой наклёпывается до 450–550 HB, тогда как сердцевина сохраняет вязкость. Ванадий в количестве 0,15–0,35 % тормозит рост зерна при нагреве и повышает сопротивление абразивному износу.
- Углерод (C) — 1,05–1,35 %
- Марганец (Mn) — 9,0–11,5 %
- Кремний (Si) — 0,3–0,9 %
- Ванадий (V) — 0,15–0,35 %
- Сера (S) — не более 0,03 %
- Фосфор (P) — не более 0,05 %
Механические свойства литья
| Показатель | Значение | Условие испытания | Термообработка | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Предел прочности в | 650 МПа | растяжение, 20 C | закалка 1080 C, вода | литое состояние |
| Предел текучести т | 350 МПа | растяжение, 20 C | закалка 1080 C, вода | повышен за счёт V |
| Относительное удлинение | 20 % | растяжение, 20 C | закалка 1080 C, вода | аустенитная матрица |
| Ударная вязкость KCU | 150 Дж/см | 20 C | закалка 1080 C, вода | высокая вязкость |
| Твёрдость после наклёпа | 450–550 HB | ударная нагрузка | — | поверхностный слой |
Области применения отливок
Отливки из 120Г10ФЛ востребованы там, где одновременно действуют ударное дробление, абразивная эрозия и влажная среда. Типовые узлы — бронефутеровки конусных и щековых дробилок, зубья ковшей экскаваторов, траки гусеничных машин, била молотковых мельниц, футеровки бункеров и течек обогатительных фабрик.
- Горно-обогатительные комбинаты — футеровка мельниц мокрого самоизмельчения
- Дробильно-сортировочные заводы — брони конусных дробилок КСД и КМД
- Металлургия — ковши и течки агломерационных установок
- Угольная промышленность — зубья и кромки ковшей проходческих комбайнов
- Цементное производство — бронеплиты и решётки мельниц
- Строительная техника — траки и башмаки гусеничных движителей
Технология литья и термообработки
Отливки получают в песчано-глинистых или ХТС-формах. Из-за склонности к транскристаллизации и горячим трещинам требуется направленное затвердевание с прибылями увеличенного объёма. Закалка проводится от 1050–1100 C с охлаждением в воде; для массивных отливок применяют ступенчатое охлаждение для снижения термических напряжений. Ванадий позволяет сократить продолжительность аустенитизации без роста зерна.
Эксплуатационные ограничения
Сталь 120Г10ФЛ не предназначена для работы в сильнокислых или хлоридсодержащих средах с pH ниже 3 — в этих условиях аустенит склонен к питтинговой коррозии. При температурах выше 350 C возможно выделение карбидов по границам зёрен и охрупчивание. Эффект наклёпа проявляется только при достаточной энергии удара; в чисто абразивном потоке без динамических нагрузок преимущества перед низколегированными сталями снижаются.
Вопросы и ответы
Чем 120Г10ФЛ отличается от 110Г13Л?
Марка 120Г10ФЛ содержит ванадий 0,15–0,35 %, что повышает предел текучести и сопротивление абразивному износу, а также уменьшает размер зерна аустенита после закалки. Классическая 110Г13Л не легирована ванадием и имеет несколько меньшую стойкость в ударно-абразивных условиях.
Можно ли считать 120Г10ФЛ коррозионностойкой сталью?
Нет, это не нержавеющая сталь: в её составе нет хрома и никеля в количестве, обеспечивающем пассивацию. Термин «коррозионностойкие отливки» здесь отражает работоспособность в слабоагрессивных влажных средах при одновременном ударном нагружении, а не стойкость к кислотам или хлоридам.
Какая термообработка обеспечивает максимальную ударную вязкость?
Закалка от 1050–1100 C с охлаждением в воде фиксирует аустенитную структуру с ударной вязкостью KCU не ниже 150 Дж/см. Медленное охлаждение или отпуск при 400–600 C приводят к выделению карбидов и охрупчиванию.
В каких узлах отливки из 120Г10ФЛ работают наиболее эффективно?
Наибольший ресурс достигается в узлах с интенсивным ударным воздействием: бронефутеровка конусных дробилок, зубья ковшей экскаваторов, била молотковых мельниц, траки гусеничных машин. В этих условиях поверхностный слой наклёпывается до 450–550 HB.