Металлические отливки VAUTID G17Mn5-1.1131: высокомарганцевая сталь для ударно-абразивного износа
Металлические отливки VAUTID G17Mn5-1.1131 — изделия из высокомарганцевой аустенитной стали, соответствующей материалу 1.1131 (G-X120Mn12) по DIN 17145. VAUTID G17Mn5 — сварочный и наплавочный материал системы VAUTID, применяемый для восстановления и изготовления деталей, работающих в условиях интенсивного ударно-абразивного износа. Отливки из стали 1.1131 характеризуются аустенитной структурой с содержанием марганца 12–14 % и углерода 1,0–1,3 %, что обеспечивает деформационное упрочнение поверхностного слоя до 450–550 HB при сохранении вязкой сердцевины 180–220 HB.
Химический состав и механические свойства
Сталь 1.1131 относится к группе Hadfield-сталей. Ключевой механизм — наклёп под ударной нагрузкой: аустенит превращается в мартенсит деформации, твёрдость рабочей поверхности возрастает в 2,5–3 раза без потери пластичности основы. Отливки VAUTID G17Mn5-1.1131 сохраняют ударную вязкость KCU выше 150 Дж/см при температуре до –60 C.
| Параметр | Значение | Параметр | Значение | Метод контроля |
|---|---|---|---|---|
| Углерод C | 1,0–1,3 % | Предел прочности в | 700 МПа | спектральный анализ |
| Марганец Mn | 12,0–14,0 % | Предел текучести т | 380 МПа | испытание на растяжение |
| Кремний Si | 0,30–0,80 % | Относительное удлинение | 25 % | испытание на растяжение |
| Твёрдость в литом состоянии | 180–220 HB | Твёрдость после наклёпа | 450–550 HB | твердомер Бринелля |
| Ударная вязкость KCU | 150 Дж/см | Рабочая температура | –60…+250 C | испытание на удар |
Технология литья и термообработки
Отливки VAUTID G17Mn5-1.1131 получают методом литья по выплавляемым моделям или в песчано-смоляные формы. Аустенитная структура достигается закалкой в воде с 1050–1100 C. Нагрев в интервале 450–800 C недопустим — выделение карбидов по границам зёрен снижает ударную вязкость и провоцирует хрупкое разрушение. Механическая обработка возможна только твёрдосплавным инструментом; после наклёпа обрабатываемость резко падает.
Области применения
- Била и молотки дробилок ударного действия (роторные, молотковые) на горно-обогатительных комбинатах.
- Футеровочные плиты конусных дробилок КСД/КМД и приёмных бункеров аглофабрик.
- Зубья ковшей экскаваторов ЭКГ и погрузчиков, работающих на скальных вскрышных породах.
- Траки и звенья гусеничных цепей тяжёлой карьерной техники.
- Детали шаровых мельниц: бронефутеровка, решётки, загрузочные патрубки.
- Ножи и отбойные элементы шредеров при переработке металлолома и строительных отходов.
Восстановление наплавкой VAUTID G17Mn5
Изношенные отливки восстанавливают электродами и порошковой проволокой VAUTID G17Mn5. Наплавку ведут без предварительного подогрева, короткими валиками, с ограничением погонной энергии для предотвращения перегрева основного металла. Наплавленный слой по составу соответствует стали 1.1131 и набирает твёрдость 450–500 HB в зоне контакта с абразивом. Для деталей, работающих при температуре выше 250 C, применяют аустенитно-марганцевые материалы с добавками хрома и никеля.
Вопросы и ответы
Чем сталь 1.1131 отличается от обычной конструкционной стали?
Сталь 1.1131 содержит 12–14 % марганца и имеет аустенитную структуру. При ударной нагрузке поверхность упрочняется до 450–550 HB, тогда как конструкционные стали такой способностью не обладают.
Можно ли эксплуатировать отливки VAUTID G17Mn5-1.1131 при отрицательных температурах?
Да. Ударная вязкость KCU сохраняется на уровне выше 150 Дж/см до –60 C, что допускает применение в карьерах Сибири и Крайнего Севера.
Почему недопустим нагрев отливок до 450–800 C?
В этом интервале по границам аустенитных зёрен выделяются карбиды марганца, что вызывает охрупчивание и снижение ударной вязкости. Деталь может разрушиться при первом же ударе.
Какой материал применяют для наплавки изношенных отливок?
Используют электроды и порошковую проволоку VAUTID G17Mn5, обеспечивающие химический состав и твёрдость, идентичные литой стали 1.1131.
