Металлические отливки из стали 110Г13ФТЛ: высокомарганцевый литой аустенит для ударно-абразивного износа
Металлические отливки 110Г13ФТЛ — это фасонные изделия из высокомарганцевой аустенитной стали, легированной титаном и ванадием. Марка 110Г13ФТЛ представляет собой модификацию классической стали Гадфильда (110Г13Л) с микролегированием Ti и V, что повышает стойкость литого металла к ударно-абразивному изнашиванию и снижает склонность к образованию горячих трещин при литье. Химический состав по ГОСТ 977 регламентирует: углерод — 0,90–1,30 %, марганец — 11,0–14,5 %, кремний — 0,30–0,90 %, титан — 0,03–0,12 %, ванадий — 0,03–0,12 %, сера — не более 0,030 %, фосфор — не более 0,050 %. Структура после закалки — аустенит с включениями карбидов и карбонитридов титана и ванадия.
Технологические особенности литья
Отливки 110Г13ФТЛ получают в песчано-глинистых, жидкостекольных и ХТС-формах. Температура заливки — 1420–1470 C. Микролегирование титаном и ванадием связывает углерод в дисперсные карбиды, что уменьшает выделение карбидной сетки по границам зёрен и повышает трещиностойкость при затвердевании. Термообработка — закалка от 1050–1100 C с охлаждением в воде; цель — получение однородного аустенита без карбидной сетки. Твёрдость в литом состоянии — 180–220 HB, после закалки — 190–230 HB. При ударном нагружении поверхностный слой претерпевает деформационное мартенситное превращение, твёрдость возрастает до 450–550 HB при сохранении вязкой сердцевины.
Сортамент и типоразмеры
- Била и молотки дробилок — масса 5–120 кг, толщина стенки 30–80 мм.
- Футеровочные плиты мельниц — 20–60 мм, с крепёжными бобышками.
- Зубья ковшей экскаваторов — 15–90 кг, с наплавкой кромки.
- Траки и звенья гусениц — 10–45 кг, литьё по выплавляемым моделям.
- Крестовины стрелочных переводов — 40–250 кг, отливка в ХТС.
- Броня конусных дробилок — 50–400 кг, с механической обработкой посадочных поясов.
Механические свойства
| Показатель | Значение | Условия | Метод | Стандарт |
|---|---|---|---|---|
| Предел прочности в | 650 МПа | Закалка 1050–1100 C | Растяжение | ГОСТ 1497 |
| Предел текучести 0,2 | 350 МПа | Закалка 1050–1100 C | Растяжение | ГОСТ 1497 |
| Относительное удлинение | 20 % | Закалка 1050–1100 C | Растяжение | ГОСТ 1497 |
| Ударная вязкость KCU | 150 Дж/см | +20 C | Изгиб с надрезом | ГОСТ 9454 |
| Твёрдость литая | 180–220 HB | Без термообработки | Бринелль | ГОСТ 9012 |
| Твёрдость после закалки | 190–230 HB | Закалка в воде | Бринелль | ГОСТ 9012 |
Области применения
Отливки 110Г13ФТЛ применяют в узлах, где сочетаются высокие ударные нагрузки и абразивный износ. В горнорудной промышленности — брони и била конусных и молотковых дробилок, футеровки шаровых мельниц, зубья ковшей карьерных экскаваторов. В металлургии — детали загрузочных устройств доменных печей, коксовые двери, грохоты агломерационных линий. В строительной технике — траки гусениц, ножи бульдозеров, ковши фронтальных погрузчиков. В железнодорожной отрасли — крестовины стрелочных переводов, сердечники и усовики. В цементной промышленности — бронефутеровка трубных мельниц, лопатки сепараторов.
Эксплуатационные ограничения
Марка 110Г13ФТЛ не предназначена для работы при температурах выше 300 C из-за распада аустенита и выделения карбидов, снижающих вязкость. В средах с интенсивной коррозией без абразивного воздействия сталь уступает хромистым и хромоникелевым сплавам. При недостаточной ударной нагрузке эффект деформационного упрочнения не реализуется, и износостойкость падает. Сварка отливок затруднена — требуется аустенитный электрод и последующая закалка.
Вопросы и ответы
Чем 110Г13ФТЛ отличается от 110Г13Л?
Микролегированием титаном и ванадием, которые связывают углерод в дисперсные карбиды, снижая карбидную сетку по границам зёрен и повышая трещиностойкость отливок.
Какая термообработка требуется для отливок 110Г13ФТЛ?
Закалка от 1050–1100 C с охлаждением в воде для получения однородного аустенита без карбидной сетки.
При какой температуре эксплуатируются отливки 110Г13ФТЛ?
Рекомендуемый диапазон — от –60 C до +300 C. Выше 300 C аустенит распадается с выделением карбидов и падением ударной вязкости.
Какой стандарт регламентирует отливки 110Г13ФТЛ?
ГОСТ 977 «Отливки стальные». Марка входит в группу высокомарганцевых аустенитных сталей.
