Металлические отливки 130Г14ХМФАЛ в Минске


Металлические отливки из стали 130Г14ХМФАЛ: высокомарганцевые литые детали для ударно-абразивного износа

Металлические отливки 130Г14ХМФАЛ — это литые заготовки и готовые детали из высокомарганцевой аустенитной стали, легированной хромом, молибденом и ванадием. Марка относится к группе сталей типа Гадфильда (110Г13Л) с дополнительным комплексным упрочнением карбидообразующими элементами. Химический состав обеспечивает сочетание высокой ударной вязкости, интенсивного деформационного наклепа и повышенной стойкости к абразивному изнашиванию при динамических нагрузках.

В отличие от базовой стали 110Г13Л, введение хрома, молибдена и ванадия в отливки 130Г14ХМФАЛ повышает предел текучести и сопротивление пластической деформации при сохранении аустенитной структуры. Углерод на уровне 1,25–1,35 % совместно с марганцем 13–14 % стабилизирует аустенит, а карбиды хрома, молибдена и ванадия выделяются при термической обработке и упрочняют матрицу. Такое сочетание позволяет применять отливки в узлах, где одновременно действуют удар, сжатие и абразивная среда.

Химический состав и механические свойства

Состав регламентируется по углероду, марганцу, кремнию, хрому, молибдену и ванадию. Сера и фосфор ограничиваются для снижения горячеломкости при литье. Механические характеристики определяются после закалки в воду с температур 1050–1100 C.

ПараметрЗначениеПараметрЗначениеУсловие
Углерод C1,25–1,35 %Предел прочности в 700 МПапосле закалки
Марганец Mn13,0–14,5 %Предел текучести т 400 МПапосле закалки
Хром Cr1,0–2,0 %Относительное удлинение 20 %после закалки
Молибден Mo0,3–0,8 %Ударная вязкость KCU 150 Дж/смпри +20 C
Ванадий V0,1–0,4 %Твёрдость после наклёпадо 350–400 HBв зоне удара

Технология литья и термообработки

Отливки 130Г14ХМФАЛ получают в песчано-смоляных формах, керамических оболочковых формах или методом литья по выплавляемым моделям. Высокое содержание марганца требует защиты расплава от окисления и точного контроля температуры заливки в диапазоне 1420–1480 C. Для массивных деталей применяют направленную кристаллизацию и прибыли с экзотермическими вставками.

Термообработка включает аустенизацию при 1050–1100 C и закалку в воду. Ванадий и молибден повышают устойчивость аустенита и способствуют дисперсионному твердению при последующих нагревах. Готовые отливки проходят дробеструйную очистку, обрубку литников и, при необходимости, механическую обработку посадочных поверхностей.

Области применения

  • Била, молотки и броневые плиты молотковых и роторных дробилок для дробления известняка, клинкера и руды.
  • Зубья и ковши экскаваторов, работающих на вскрыше и добыче скальных пород.
  • Футеровочные плиты конусных дробилок КСД и КМД, приёмных бункеров и течек.
  • Траки и звенья гусеничных цепей тяжёлой горной техники.
  • Детали мельниц самоизмельчения и шаровых мельниц в горно-обогатительном производстве.
  • Крестовины и сердечники стрелочных переводов на путях промышленного транспорта.

Эксплуатационные особенности

Основной механизм износа отливок 130Г14ХМФАЛ — деформационное упрочнение поверхностного слоя под действием ударных нагрузок. Аустенитная структура при ударе превращается в мартенсит деформации, твёрдость растёт с 200–220 HB до 350–400 HB, что увеличивает сопротивление абразивному изнашиванию. Легирование хромом и ванадием повышает стойкость к абразиву по сравнению с 110Г13Л в 1,2–1,5 раза в условиях дробления крепких пород.

Материал сохраняет вязкость при отрицательных температурах до –60 C, что допускает эксплуатацию в условиях Крайнего Севера. Ограничение — недопустимость длительного нагрева выше 300 C, вызывающего выделение карбидов по границам зёрен и охрупчивание.

Вопросы и ответы

Чем отливки 130Г14ХМФАЛ отличаются от 110Г13Л?

Дополнительным легированием хромом, молибденом и ванадием, которое повышает предел текучести, твёрдость после наклёпа и абразивную стойкость при сохранении аустенитной структуры.

Какая термообработка применяется для этой марки?

Закалка в воду с температуры 1050–1100 C. Нагрев выше 300 C при эксплуатации не допускается из-за выделения карбидов и охрупчивания.

Какой метод литья используется для деталей 130Г14ХМФАЛ?

Преимущественно литьё в песчано-смоляные формы и по выплавляемым моделям. Температура заливки — 1420–1480 C с защитой расплава от окисления.

При каких температурах допустима эксплуатация отливок?

От –60 C до +300 C. При более высоких температурах происходит карбидное охрупчивание и снижение ударной вязкости.