На примере стали Гадфильда (110Г13Л), как основного материала быстроизнашиваемых элементов горно-обогатительного оборудования – бил, молотков, футеровок, отражающих плит дробилок и мельниц, проанализированы особенности влияния наклепа на интенсивность износа металлических материалов при различных видах изнашивания по твердым (более 1100 HВ) и мягким породам. Отмечена уникальная способность этой стали сопротивляться ударному износу, показано, что при абразивном воздействии породы сталь демонстрирует низкую износостойкость, которая при изнашивании по породам, твердость которых уступает твердости стали в наклепанном состоянии (менее 1100 HВ), может быть существенно (до 10 раз) повышена предварительным наклепом образцов. Описаны разработанные авторами методики высокотемпературной термомеханической обработки образцов (свободная ковка при 1150-950 °C и последующая закалка в воде) и эксперименты по их абразивному изнашиванию. Представленные результаты испытаний показали, что твердость и износостойкость стали Гадфильда при изнашивании по твердому абразиву (электрокорунду 25А с агрегатной твердостью ~2500 HВ) зависят от интенсивности пластической деформации при ВТМО, возрастая с ее увеличением. Для максимальной интенсивности пластической деформации повышение износостойкости стали по сравнению с недеформированным материалом достигает 70 %. Приведен вид зависимости износостойкости стали от величины твердости HВ в результате пластического деформирования. Способ высокотемпературной термомеханической обработки может быть рекомендован к внедрению в технологии изготовления быстроизнашиваемых элементов горно-добывающего и горно-обогатительного оборудования с целью повышения их срока службы.

Hadfield steel (110G13L) is the basic material for fast wornout items of mining equipment: beaters, hammers, liners, refractory plates of crushers and mills. By way of example, the effect of cold hardening was specifically analyzed on the rate of wear of mining equipment parts for various types of wear by hard (more than 1100 HV) and soft rock. A unique ability of that steel to resist shock wear is noted. It is shown that this steel exhibits low resistance to abrasive rock wear. Meanwhile wear by rock of hardness lower than steel (less than 1100 HV), may be substantially increased by pre-hardening of samples (up to 10-fold). In case of wear by high hardness rocks, shock impact that should contribute to hardening of the material, fails to increase abrasive wear resistance of Hadfield steel, and in that parameter it does not differ from the conventional medium carbon steel 45. Also, the authors of this article describe a technique they developed of high-temperature thermomechanical treatment of specimen of Hadfield steel (free forging at 1150-950ºC and subsequent quenching in water) and experiments in their abrasion. The results of tests show that hardness and wear resistance of Hadfield steel to hard abrasive (corundum 25A with aggregate hardness of ~2500 HV) increases with plastic deformation at HTMT. For maximum plastic deformation intensity (deformation magnitude of α = 2.25), reached in the experiments by the authors, wear resistance grew by 70% as compared to undeformed steel. The dependence is presented of wear resistance of steel on hardness, HV, achieved in the result of plastic deformation. Since a similar positive effect was obtained earlier by the authors for 35HGSA steel, also used in mining machinery, they conclude that the HTMT technique may be recommended for treating short lived parts of the mining and mineral processing equipment to increase their service life.