Легированная сталь марки 110Г13Л: состав, свойства и сферы применения
Сталь 110Г13Л — это легированная аустенитная сталь с особыми свойствами, предназначенная для изготовления отливок, работающих в условиях интенсивного износа и высоких динамических нагрузок. Благодаря уникальному сочетанию высокой прочности, пластичности и износостойкости, данная марка широко применяется в тяжелом машиностроении, горнодобывающей, металлургической и строительной отраслях. В статье приведены технические характеристики, химический состав, механические и физические свойства, области применения, а также зарубежные аналоги стали 110Г13Л.
Краткое описание марки 110Г13Л
Сталь 110Г13Л — это высокомарганцовистая легированная сталь аустенитного класса, предназначенная для производства литых деталей, эксплуатируемых в условиях интенсивного абразивного и ударного износа. Основной особенностью данной марки является способность к упрочнению в процессе эксплуатации (наклёпу), что обеспечивает длительный срок службы изделий. Сталь 110Г13Л отличается высокой вязкостью, пластичностью и устойчивостью к растрескиванию даже при значительных динамических нагрузках.
Нормативные документы
Производство и контроль качества стали 110Г13Л регламентируются следующими нормативными документами:
- ГОСТ 977–88 — Сталь и сплавы литейные. Марки.
- ГОСТ 21357–87 — Сталь литейная легированная с особыми свойствами. Технические условия.
Расшифровка маркировки 110Г13Л
Маркировка 110Г13Л расшифровывается следующим образом:
- 110 — среднее содержание марганца (Mn) в десятых долях процента (11,0–15,0%).
- Г — обозначение марганца (Г — «Ган» по русской транскрипции).
- 13 — среднее содержание углерода (C) в сотых долях процента (1,1–1,5%).
- Л — литейная сталь (предназначена для отливок).
Химический состав
Химический состав стали 110Г13Л по ГОСТ 977–88 приведён в таблице:
Элемент | Содержание, % (массовая доля) |
---|---|
Углерод (C) | 0,9–1,5 |
Марганец (Mn) | 11,5–15,0 |
Кремний (Si) | 0,3–1,0 |
Никель (Ni) | до 1,0 |
Хром (Cr) | до 1,0 |
Сера (S) | до 0,05 |
Фосфор (P) | до 0,12 |
Механические свойства
Механические свойства стали 110Г13Л зависят от режима термообработки и условий эксплуатации. Основные показатели приведены в таблице:
Показатель | Значение | Условия испытаний |
---|---|---|
Предел прочности (σв), МПа | 800 | Закалка 1050–1100°C, охлаждение в воде |
Предел текучести (σТ), МПа | 400 | То же |
Относительное удлинение (δ5), % | 25 | То же |
Относительное сужение (ψ), % | 35 | То же |
Ударная вязкость (KCU), кДж/м2 | до 400 | То же |
Твердость по Бринеллю (HB) | 180–220 | В исходном состоянии |
Твердость после наклёпа (HB) | до 600 | В зоне интенсивного износа |
Физические характеристики
Физические свойства стали 110Г13Л определяют её поведение при эксплуатации в различных условиях:
- Плотность: 7,8 г/см3
- Температура плавления: 1370–1400°C
- Коэффициент линейного термического расширения: 20,5×10–6 1/°C
- Теплопроводность: 13,0 Вт/(м·К)
- Электрическое сопротивление: 0,8–1,0 мкОм·м
- Магнитные свойства: немагнитна (аустенитная структура)
Области применения
Сталь 110Г13Л применяется в производстве деталей, работающих в условиях интенсивного абразивного и ударного износа, а также при высоких динамических и статических нагрузках. Основные отрасли применения:
- Горнодобывающая промышленность (корпуса и футеровки мельниц, дробилок, питателей, грохотов)
- Металлургия (детали агломерационных машин, ковши, футеровки печей)
- Железнодорожный транспорт (крестовины, стрелочные переводы, элементы рельсовых путей)
- Строительная техника (зубья и стенки ковшей экскаваторов, бульдозеров, карьерных самосвалов)
- Цементная промышленность (рабочие органы мельниц, дробилок, смесителей)
- Сельскохозяйственная техника (рабочие органы почвообрабатывающих машин)
Типы деталей, изготавливаемых из стали 110Г13Л
Из стали 110Г13Л изготавливают следующие типы литых деталей:
- Корпуса и футеровки шаровых, стержневых, вихревых мельниц
- Щёки и щеки дробилок, конусы, бронеплиты
- Зубья, стенки и режущие кромки ковшей экскаваторов и погрузчиков
- Крестовины и элементы стрелочных переводов железнодорожных путей
- Втулки, кольца, направляющие, сегменты, пальцы
- Детали для агломерационных и обжиговых машин
- Рабочие органы смесителей, питателей, грохотов
Аналоги стали 110Г13Л в других странах
Сталь 110Г13Л имеет ряд зарубежных аналогов, соответствующих различным национальным и международным стандартам:
Страна | Стандарт | Марка аналога |
---|---|---|
Германия | DIN, WNr | 1.3401 (X120Mn13) |
Франция | AFNOR | Z120M12, Z120M12M |
Англия | BS | BW10 |
Италия | UNI | GX120Mn12, GX120Mn13 |
Китай | GB | ZGMn13-1, ZGMn13-2, ZGMn13-3 |
США | ASTM | A128 (J91109, J91119, J91129, J91139, J91149) |
Япония | JIS | SCMnH1, SCMnH2, SCMnH3 |
Польша | PN | C120G13, L120G13 |
Австрия | ONORM | BOHLERK700 |
Преимущества и ограничения стали 110Г13Л
Преимущества
- Высокая износостойкость при абразивном и ударном воздействии
- Способность к упрочнению в процессе эксплуатации (наклёп)
- Высокая вязкость и пластичность
- Устойчивость к растрескиванию
- Хорошая коррозионная стойкость в слабоагрессивных средах
- Немагнитность (аустенитная структура)
Ограничения
- Не рекомендуется для сварных конструкций (ограниченная свариваемость)
- Чувствительность к перегреву и неправильной термообработке
- Не применяется при температурах выше 400°C (возможна потеря аустенитной структуры)
- Относительно высокая стоимость по сравнению с обычными сталями
FAQ — часто задаваемые вопросы
- Можно ли сваривать детали из 110Г13Л?
Для сварных конструкций сталь 110Г13Л не рекомендуется из-за склонности к образованию трещин в зоне сварного шва. При необходимости сварки требуется предварительный подогрев и последующая термообработка. - Какой режим термообработки оптимален для 110Г13Л?
Рекомендуется закалка при температуре 1050–1100°C с последующим охлаждением в воде для получения аустенитной структуры и максимальной износостойкости. - В каких средах допустимо применение стали 110Г13Л?
Сталь устойчива к износу в слабоагрессивных и нейтральных средах, например, при контакте с минеральными материалами, песком, гравием, рудой. - Какой срок службы деталей из 110Г13Л?
Срок службы зависит от условий эксплуатации, но благодаря эффекту наклёпа детали из 110Г13Л служат значительно дольше аналогов из обычных сталей. - Есть ли зарубежные аналоги у 110Г13Л?
Да, наиболее близкие аналоги — X120Mn13 (Германия), A128 (США), ZGMn13 (Китай).
Заключение
Сталь 110Г13Л — это оптимальный выбор для изготовления литых деталей, работающих в условиях интенсивного износа и высоких ударных нагрузок. Благодаря уникальному сочетанию прочности, пластичности и способности к упрочнению, данная марка широко востребована в различных отраслях промышленности. Если вы ищете поставщика стали 110Г13Л или хотите получить консультацию по применению данной марки, оставьте заявку на сайте компании «ОборонСпецСплав» — наши специалисты помогут подобрать оптимальное решение для ваших задач.