Металлические отливки ЧХ2 в Минске


Металлические отливки ЧХ2 — износостойкое литьё для абразивных сред

Металлические отливки ЧХ2 — это группа фасонных изделий, получаемых литьём в песчано-глинистые или холоднотвердеющие формы из легированной стали марки 110Г13Л (аналог ЧХ2 по ГОСТ 977-88). Материал относится к высокомарганцовистым аустенитным сталям с содержанием марганца 11,5–15,0 % и углерода 0,9–1,4 %. Главная эксплуатационная особенность — способность к наклёпу: под ударными нагрузками поверхностный слой упрочняется до 400–550 HB, сохраняя вязкую сердцевину. Это делает отливки ЧХ2 незаменимыми в узлах, работающих в условиях интенсивного абразивного износа в сочетании с ударными воздействиями.

Технологические параметры литья ЧХ2

Изготовление отливок ЧХ2 ведётся методом литья в разовые формы. Жидкотекучесть стали 110Г13Л позволяет получать фасонные заготовки сложной конфигурации с толщиной стенки от 10 до 150 мм. Усадка при кристаллизации составляет 2,5–3,0 %, что учитывается при конструировании литейной оснастки. Термообработка обязательна: аустенизация при 1050–1100 C с последующим водяным охлаждением. После закалки структура — однородный аустенит с твёрдостью 180–230 HB, что обеспечивает высокую обрабатываемость резанием на финишных операциях.

Химический состав регламентируется ГОСТ 977-88 и включает:

  • углерод — 0,9–1,4 %;
  • марганец — 11,5–15,0 %;
  • кремний — 0,3–0,9 %;
  • хром — до 1,0 %;
  • никель — до 1,0 %;
  • фосфор — не более 0,12 %;
  • сера — не более 0,05 %.

Механические свойства и стойкость к износу

После полной термообработки отливки ЧХ2 демонстрируют предел текучести 350–400 МПа, временное сопротивление 750–900 МПа, относительное удлинение 25–35 %. Ударная вязкость KCU достигает 200 Дж/см. В процессе эксплуатации под нагрузкой 0,5–2,0 Дж/см поверхность наклёпывается: микротвёрдость возрастает до 450–550 HV на глубину 3–10 мм. Именно этот механизм обеспечивает ресурс в 3–5 раз выше, чем у отливок из среднеуглеродистых сталей, при работе с рудой, щебнем, песком и другими абразивными материалами.

ПараметрЗначениеМетод контроляУсловия испытанияНорматив
Предел текучести350–400 МПаРастяжение20 CГОСТ 1497
Временное сопротивление750–900 МПаРастяжение20 CГОСТ 1497
Относительное удлинение25–35 %Растяжение20 CГОСТ 1497
Ударная вязкость KCU 200 Дж/смИспытание на изгиб20 CГОСТ 9454
Твёрдость после закалки180–230 HBБринелль—ГОСТ 9012
Твёрдость после наклёпа400–550 HBБринелльударная нагрузкаГОСТ 9012

Применение отливок ЧХ2 в промышленном оборудовании

Отливки ЧХ2 востребованы в горнодобывающей отрасли, на обогатительных фабриках и в строительной индустрии. Типовые изделия — футеровочные плиты мельниц, брони дробилок, молотки, била, конусы и чаши конусных дробилок, ковши экскаваторов, звенья гусеничных траков, зубья ковшей. Материал работает при температурах от –40 до +200 C; при более высоком нагреве аустенит распадается, и стойкость к износу снижается.

Ключевые области применения:

  • футеровка шаровых и стержневых мельниц мокрого и сухого помола;
  • рабочие органы щековых, конусных и роторных дробилок;
  • детали ковшей карьерных экскаваторов и погрузчиков;
  • элементы траков гусеничных машин, работающих на скальных грунтах;
  • направляющие и плиты в бункерах и перегрузочных узлах.

При заказе отливок ЧХ2 указывают массу заготовки, габаритные размеры, класс точности по ГОСТ 26645 и необходимость механической обработки. Контроль качества включает химический анализ, ультразвуковую дефектоскопию и проверку твёрдости после термообработки. Для ответственных узлов возможно проведение радиографического контроля на отсутствие усадочных раковин и газовых пор.

Вопросы и ответы

Чем отличаются отливки ЧХ2 от отливок из стали 110Г13Л?

ЧХ2 — это условное обозначение марки стали по ГОСТ 977-88, а 110Г13Л — её буквенно-цифровой эквивалент. Технические требования, химический состав и механические свойства идентичны. Разница только в системе обозначений, принятой в конструкторской документации.

Какая максимальная толщина стенки допустима для отливок ЧХ2?

Практический диапазон — от 10 до 150 мм. При толщине более 150 мм затрудняется сквозная прокаливаемость при аустенизации, что может привести к выделению карбидов по границам зёрен и снижению ударной вязкости. Для толстостенных изделий требуется корректировка режима термообработки.

Можно ли сваривать отливки ЧХ2 между собой или с другими сталями?

Сварка возможна, но требует предварительного подогрева до 150–200 C и применения аустенитных электродов типа ЦЛ-11 или аналогичных. После сварки обязателен отпуск при 250–300 C для снятия напряжений. Зона термического влияния склонна к охрупчиванию, поэтому сварные соединения не рекомендуется использовать в узлах с высокими ударными нагрузками.

Какой ресурс работы футеровочных плит из ЧХ2 в шаровой мельнице?

Ресурс зависит от абразивности руды, крупности питания и режима помола. В типовых условиях переработки железной руды с крупностью питания 25 мм ресурс футеровки составляет 8–14 месяцев, что в 3–5 раз превышает показатели плит из стали 45Л или 35ГЛ. Точный расчёт выполняется по методике, учитывающей удельный расход материала.