Сталь 110Г13Л: где применяется и как заказать отливки

Сталь 110Г13Л, или сталь Гадфильда, — один из самых востребованных литейных материалов для деталей, которые работают под ударами и истиранием. Из неё делают зубья ковшей, щёки и конусы дробилок, била, футеровки мельниц, звенья гусениц. Разберёмся, чем она уникальна и что важно знать заказчику отливок.

Что такое сталь 110Г13Л

Это высокомарганцевая аустенитная сталь: около 1,1% углерода и 12–14% марганца. Буква «Л» в марке означает, что сталь литейная, — из неё не катают прокат, а отливают готовые детали. Марка входит в ГОСТ 977-88.

Главное свойство 110Г13Л — наклёп. В исходном состоянии сталь относительно мягкая и вязкая, но под ударами и давлением её поверхностный слой упрочняется в несколько раз. Деталь фактически сама наращивает твёрдость там, где на неё приходится нагрузка, а сердцевина остаётся вязкой и не раскалывается.

Где применяется

• щёки, конусы и молотки дробилок;
• зубья и коронки ковшей экскаваторов;
• футеровочные плиты и била мельниц;
• траки и звенья гусениц;
• крестовины железнодорожных стрелочных переводов;
• детали дробемётного и горнодобывающего оборудования.

Когда 110Г13Л не подходит

Наклёп возникает только при ударной нагрузке или высоком давлении. Если деталь работает на чистое абразивное истирание без ударов — например, скользит по песку или пульпе, — поверхность не упрочняется, и сталь изнашивается быстрее, чем можно ожидать. В таких условиях часто лучше работают износостойкие белые чугуны или другие марки стали. Поэтому до заказа стоит описать литейщику реальные условия работы детали.

Особенности производства отливок

Сталь 110Г13Л сильно усаживается при затвердевании и склонна к образованию трещин, поэтому важно правильно рассчитать литниково-питающую систему и прибыли. После литья отливки обязательно проходят термообработку — закалку в воде с высокой температуры. Она переводит структуру в чистый аустенит и даёт стали её вязкость; без закалки деталь может оказаться хрупкой.

Сложности механической обработки

Наклёп работает и против обработчика: под резцом сталь упрочняется, инструмент быстро изнашивается. Поэтому у отливок из 110Г13Л стараются минимизировать объём мехобработки — точнее отливать посадочные места и оставлять минимальные припуски. Здесь помогают технологии точного литья, например литьё по газифицируемым моделям, где отливка получается ближе к размерам готовой детали.

Что указать при заказе

• чертёж или образец изношенной детали;
• условия работы: удар, давление, абразив, температура;
• требования к твёрдости и термообработке;
• какие поверхности нужно обработать и с какой точностью;
• количество деталей и периодичность заказов.

Если чертежа нет, деталь можно изготовить по образцу: инженеры снимут размеры или отсканируют изношенную запчасть и подготовят 3D-модель.

Как продлить срок службы деталей

Ресурс деталей из 110Г13Л во многом зависит не только от металла, но и от конструкции и режима работы. Несколько практических советов:

• Учитывайте приработку. Новая деталь упрочняется не сразу — первые часы работы под нагрузкой формируют наклёпанный слой. Резкий выход на предельный режим без приработки ускоряет износ.
• Избегайте наплавки и сварки без технологии. Сталь чувствительна к перегреву: неправильная сварка или наплавка может вызвать хрупкость в зоне нагрева. Ремонтные работы нужно вести с ограничением тепловложения.
• Проверяйте условия износа. Если деталь стирается равномерно без следов ударов, это повод пересмотреть материал — возможно, для этого узла эффективнее другой износостойкий сплав.
• Сохраняйте изношенный образец. По нему видно, где деталь работает сильнее всего, и при следующем заказе можно усилить эти зоны, увеличив толщину стенки.

При серийных поставках имеет смысл фиксировать фактический ресурс деталей: это помогает вместе с литейщиком подобрать оптимальное сочетание марки стали, термообработки и конструкции.

Подробнее о марках стали и технологиях — на странице литья стали на заказ. Для запчастей дробемётов есть отдельный раздел — запчасти для дробемётного оборудования.