Содержание
- 1 Расшифровка стали ХВГ
- 2 Область применения
- 3 Химический состав
- 4 Особенности термической обработки
- 5 Применение
- 6 Химический состав
- 7 9ХС
- 8 Особенности
- 9 Ножи из стали 9ХС: популярная тенденция и превосходное качество!
- 10 Сталь 9хс и у8а: характеристики
- 11 Аналоги и заменители
- 12 Характеристики, ГОСТы и закалка инструментального легированного сплава 9хс
- 13 9ХС или ХВГ или ШХ15
- 14 Инструментальная легированная сталь 9хс
- 15 Аналоги
- 16 Операции по закалке напильников
- 17 5.8. Режимы закалки и отпуска
- 18 Сталь 9хс для ножей: плюсы и минусы выбора
- 19 Использование
- 20 Основные характеристики
Расшифровка стали ХВГ
Смотреть галерею Значение номенклатуры в случае с металлургией крайне трудно переоценить, ведь за маркировкой стали скрывается не только ее отличительное обозначение, но также, если уметь ее правильно трактовать, марка стали может рассказать немало и о свойствах материала. На примере стали ХВГ это будет более чем наглядно:
- Буквой “Х” еще очень давно принято обозначать такой легирующий элемент, как хром — весьма распространенную, но не менее значимую добавку.
- Буква “В” свидетельствует о содержании в сплаве вольфрама.
- “Г” — это сокращенное обозначение химического элемента марганца.
- А также то, что до или после буквенных обозначений нет чисел, означает, что содержание каждого из вышеперечисленных элементов в составе не более 1 %.
Помимо марок стали, сплавы дополнительно подразделяются на классы, которые разделяют их по сферам применения. Сталь ХВГ относится к классу инструментальных сталей, а если точнее, то инструментально-легированных. Это значит, что этот сплав обладает достаточными характеристиками для изготовления из него инструментария различного назначения.
Область применения
Рассматриваемый сплав имеет относительно невысокую стоимость, однако не может выдерживать длительное воздействие высокой температуры. Именно поэтому он особо популярен среди производителей ножей. При необходимости сплаву можно придать требуемую форму, для чего не требуется специальное оборудование. Изначально изделие затачивается, после чего подвергается термической обработке. Выпуская продукцию подобного типа, следует учитывать, что рассматриваемый сплав обладает некоторой хрупкостью и нужно проводить термическую обработку для ее снижения.
Основное назначение сплава заключается в применении при производстве различных инструментов, к примеру, сверл или метчиков. Главное условие — инструмент не должен во время работы нагреваться до критических значений. Кроме этого, сплав походит для выпуска ответственных деталей, которые работают в сложных эксплуатационных условиях. Поэтому 9ХС часто применяют в машиностроительной или иной подобной промышленности.
Химический состав
В соответствии с ГОСТ 5950-2000 в состав 9ХФ входят:
- Углерод (С) – 0,9% (повышает твёрдость).
- Марганец (Mn) – 0,3-0,6% (увеличивает прочность).
- Хром (Сr) – 0,4-0,7% (защищает от коррозии).
- Молибден (Mo) – 0,2% (даёт возможность закалки материала до высоких показателей HRC, увеличивает плотность).
- Ванадий (V) – 0,15-0,3% (придаёт упругость, защищает от коррозии).
- Никель (Ni) – 0,4% (добавляет ударную вязкость).
- Кремний (Si) – 0,4% (увеличивает прочность, действует как раскислитель и дегазатор для удаления кислорода при плавке металла).
Остальные примеси имеются в незначительных количествах.
Подробно о составе в таблице:
Химический состав 9ХФ.
Особенности термической обработки
При проведении термической обработки рекомендуется соблюдать нижеприведенные правила:
- Следует постоянно и точно контролировать температурный режим.
- Проводить периодическую проверку твердости.
- Выполнять рентгенанализ структуры для определения внутренних пороков.
- Делать металлографический анализ структуры.
Сегодня для термообработки применяются электрические печи, которые имеют герметичный кожух и система автоматической регулировки температуры нагрева. При необходимости можно контролировать состояние атмосферы для повышения эксплуатационных качеств.
Общая характеристика, состав и применение стали марки ст20Технологии закалки
Возможные технологии закалки:
- Нагрев до температуры 870 градусов Цельсия и отпуск при 500 градусах Цельсия. Остывание может проходить в воде или масле.
- Нагрев до 870 градусов Цельсия и отпуск при температуре 200 градусов Цельсия.
Отжиг выполняется при 800 градусах Цельсия с последующей изотермической выдержкой при 710 градусах Цельсия. Форма выпуска заготовок: кованные заготовки, калиброванные прутки, полосы, шлифованные прутки и серебрянка. При выпуске заготовок учитываются стандарты, установленные в ГОСТ.
Применение
Благодаря своей твёрдости, пластичности, коррозионным свойствам она заслужила признание. Из стали 9ХФ изготавливаются различные инструменты:
- пилы;
- матрицы;
- штемпели;
- пуансоны;
- кернеры;
- ножи.
Чтобы зубья пилы не изнашивались, и долго сохранялась их острота, сталь должны иметь твёрдость HRC не менее 43. Марка 9ХФ вполне соответствует этой характеристике.
В советские времена применялась в основном на пилорамах типа Р-63, имеющих свою специфику. Механизм состоял из целого комплекса пил. Такая конструкция была не очень удобна в обслуживании. Пилы ломались, при этом нужно было делать настройку всей пильной шкалы. Такой процесс был не очень быстрым, пилорама простаивала, на этот период лесозаготовка останавливались. Учитывая тот факт, что на лесоповале в СССР работали заключённые, простои мешали карьерному росту её начальников. К тому же приобретение и доставка новых полотен в таёжные дебри вызывали затруднение.
Нож из стали 9ХФ
В истории есть любопытные факты. Настройка пилорам Р-63 доверялась заключённым с музыкальным слухом. Промышленные полотна из 9хф, имеющие одинаковый захват в раме, люфтили. При нормальных на первый взгляд стандартах и достаточном ресурсе происходили казусы из-за некачественно настроенных пил. Это не позволяло качественно точить полотно. Склонный к изобретательности и рационализаторству обслуживающий персонал под захваты устанавливал бритвочки, являющиеся своеобразным камертоном. Путём подбора одинакового звучания полотен пил в раме проводилась настройка натяжения полотен.
Особенности производства пружинной сталиПрименяется в изготовлении прекрасного клинкового оружия – палаша.
Это незаменимый помощник в походных условиях. Надёжность и долговечность тесака, сделанного из стали 9ХФ, подтверждена опытными экспертами по ножам. Заточку тестировали в полевых условиях. Нож выдержал все испытания, подтвердились все уникальные свойства стали.
Химический состав
В создании стали 9ХС используется 13 веществ, комбинация которых в правильном количестве даёт в результате качественно лучшие физические, механические и эксплуатационные характеристики.
Вот компоненты, которые входят в состав стали 9ХС:
- железо (Fe) – 94%;
- кремний (Si) – до 1,6%, но не менее 0,9%;
- хром (Cr) – до 1,25%, но не меньше 0,95%;
- углерод (C) – 0,9%;
- марганец (Mn) – до 0,6%;
- никель (Ni) – 0,35%;
- медь (Cu) – 0,3%;
- молибден (Mo) – 0,2%;
- вольфрам (W) – 0,2%;
- ванадий (V) – 0,15%;
- сера (S) – 0,03%
- фосфор (P) – 0,03%;
- титан (Ti) – меньше 0,03%.
У разных производителей могут незначительно меняться процентные соотношения. Отклонения не должны превышать 1/10 долю процента, иначе свойства полученного сплава могут отличаться.
9ХС
Сталь 9ХС ГОСТ 5950-2000
| Группа | Массовая доля элемента, % | |||||||
| Углерод | Кремний | Марганец | Хром | Вольфрам | Ванадий | Молибден | Никель | |
| I | 0,85 – 0,95 | 1,20 – 1,60 | 0,30 – 0,60 | 0,95 – 1,25 | – | – | – | – |
I группа – для изготовления инструмента, используемого в основном для обработки металлов и других материалов в холодном состоянии;
Нержавеющая сталь aisi 430: российский аналог, характеристикиПо способу дальнейшей обработки горячекатаную и кованую металлопродукцию подразделяют на подгруппы:
а – для горячей обработки давлением;
б – для холодной механической обработки (обточки, строжки фрезерования и т.д.)
По состоянию поверхности металлопродукцию подгруппы б подразделяют на:
О – обычного качества;
П – повышенного качества.
Температура критических точек, °С
| Ас1 | Ас3 (Асm) | Ar1 | Мн |
| 770 | 870 | 730 | 160 |
| Твердость отожженной или высокоотпущенной стали | Твердость стали после закалки или закалки с отпуском | ||
| Твердость, HB, не более | Температура, оС,и среда закалки | Температура отпуска, оС | Твердость HRCЭ (HRC), не менее |
| 241 | 840 – 860, масло | – | 63 (62) |
| Режимы термообработки | Сечение,мм | σ0,2 | σВ | ψ% | KCU,Дж/см2 |
| МПа | |||||
| Изотермический отжиг790 – 810 °С. Температураизотермической выдержки710 °СЗакалка 870 °С, масло. Отпуск180 – 240 °С450 – 500 °С | -До 40До 30 | 295 – 390– | 590 – 690– | 50 – 60– | (197 – 241)59 – 6346 – 50 |
| Твердость стали в зависимости от температуры отпуска | |
| Температура отпуска, °С | HRCЭ |
| Закалка 840 – 860 °С, масло | |
| 170 – 200 | 63 – 64 |
| 200 – 300 | 59 – 63 |
| 300 – 400 | 53 – 59 |
| 400 – 500 | 48 – 53 |
| 500 – 600 | 39 – 48 |
Теплостойкость
| Температура,°С | Время,ч | HRCЭ |
| 150 – 160 | 1 | 63 |
| 240 – 250 | 1 | 59 |
Механические свойства при повышенных температурах
| Температура испытания,°С | σ0,2 | σВ | δ5 | ψ | KCU, Дж/см2 | HB |
| МПа | % | |||||
| Состояние поставки | ||||||
| 20 | 445 | 790 | 26 | 54 | 39 | 243 |
| 200 | 320 | 710 | 22 | 48 | 88 | 218 |
| 400 | 330 | 620 | 32 | 63 | 98 | 213 |
| 600 | 170 | 200 | 52 | 77 | – | 172 |
| 700 | 83 | 98 | 58 | 77 | 147 | – |
| Образец диаметром 10 мм, длиной 50 мм, прокатанный.Скорость деформирования 20 мм/мин. Скорость деформации 0,007 1/с | ||||||
| 800 | 110 | 130 | 26 | 68 | – | – |
| 900 | 65 | 74 | 41 | 95 | – | – |
| 1000 | 42 | 46 | 52 | – | – | – |
| 1100 | 20 | 31 | 54 | – | – | – |
| 1200 | 15 | 20 | 83 | 100 | – | – |
Прокаливаемость (Твердость, HRCЭ)
| Расстояние от торца,мм | ||||||||
| 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 40 | 50 | 60 |
| 63 | 56 | 36,5 | 32 | 30 | 28 | 26 | 25 | 24 |
| Термообработка | Критический диаметр в масле,мм | |||||||
| Закалка | 15 – 50 |
Кривая зависимости твердости по Роквеллу (HRC) от температуры отпуска:
Температура ковки, °С:
начало 1180,
конца 800.
Сечения от 200 мм охлаждаются в колодце.
Свариваемость – не применяется для сварных конструкций. Допустима КТС.
Обрабатываемость резанием – в горячекатаном состоянии при HB 221 Кυ тв. спл=0,9, Кυ б. ст=0,5
Склонность к отпускной хрупкости – склонна.
Флокеночувствительность – не чувствительна.
Применение: для сверл, разверток, метчиков, плашек, гребенок, фрез, машинных штемпелей, клейм для холодных работ. Ответственные детали, материал которых должен обладать повышенной износостойкостью, усталостной прочностью при изгибе, кручении, а также упругими свойствами.
Сортамент:
кованая круглого и квадратного сечений – ГОСТ 1133-71;
горячекатаная круглого сечения – ГОСТ 2590-88;
горячекатаная квадратного сечения – ГОСТ 2591-88;
полосовая – ГОСТ 4405-75;
калиброванная – ГОСТ 7417-75; ГОСТ 8559-75 и ГОСТ 8560-78;
сталь со специальной отделкой поверхности – ГОСТ 14955-77.
Особенности
В состав данной инструментальной стали включено множество легирующих добавок. Одной из них является хром, содержание которого в сплаве колеблется в диапазоне от 0,95-1,25%. Благодаря хрому достигается более высокий уровень твердости, увеличивается прочность и устойчивость к коррозии. Аналогичные качества демонстрирует кремний, которые также имеется в составе данной стали, причем его количество в сплаве превышает 1%.
Свойства кремния способствуют увеличению прочностного порога, в то время как уровень пластичности и вязкости несколько снижается. При этом увеличивается текучесть материала и хладноломкость.
Помимо вышеупомянутых свойств можно отметить тягу материала к отпускной способности обработки путем резания в горячем состоянии заготовки. Что любопытно, данная инструментальная сталь лишена такого недостатка как склонность к поражению флокенами – дефектами во внутреннем строении, которые негативным образом сказываются на прочностных характеристиках.
Выбирая ножи, в основе которых лежит рассматриваемая сталь, надо знать об одном немаловажном нюансе – 9xc не очень подходит для производства конструкций сварочного типа. Такие заготовки рекомендуется применять исключительно в случае контактно-точечной сварки
Изделия, базируемые на данной марке, стоит применять только в случае холодных поверхностей.
Процедуру термической обработки рассматриваемой стали для ножей осуществляют посредством электрических печей с герметичным кожухом, снабженной автоматизированной регулировкой температурного показателя нагрева и атмосферы. При этом в процессе термической обработки все равно необходимо осуществлять регулярный контроль температурного режима, постоянно проверять твердость.
Помимо этого необходим структурный металлографический контроль и рентгенологический анализ на присутствие в структуре дефектов.
Ножи из стали 9ХС: популярная тенденция и превосходное качество!
Перед тем как перейти к разбору характеристик ножей из стали 9ХС следует расшифровать следующие понятия.
«Инструментальная сталь» – углеродосодержащий материал повышенной твердости. Применяется для изготовления инструментов: клинков, рубанков, сверл, фрез и т.д.
«Легированный» – значит, что в сплав введены элементы для придания материалу некоторых улучшенных свойств.
Расшифруем значение «9ХС»: цифра «9» означает содержание 0,9% углерода, а буквы «Х» и «С» — не меньше 1,5% содержания хрома и кремния.
Изучаем характеристики ножей из стали 9ХС
Углеродистую, инструментальную и легированную сталь 9ХС используют для изготовления деталей и инструментов с повышенной износостойкостью, прочностью при кручении, изгибе.
Это свойство материал приобретает при введении в сплав кремния.
Итак, мы определили, что кремний и углерод влияют на твердость ножей из стали 9ХС, а от чего зависят его антикоррозийные свойства? Наукой и практикой доказано, что хром значительно уменьшает вероятность возникновения ржавчины, но только при условии, что в примеси его доля будет составлять не меньше 13%. Перед тем как купить нож из стали 9ХС, необходимо приготовить себя к его малой сопротивляемости коррозии – в составе описываемого сплава не больше 1,5% хрома, а поэтому клинок для профилактики ржавчины рекомендуется протирать после каждого использования.
Термическая обработка, острота и твердость ножей из стали 9ХС
Термическая закалка – это важнейший эпизод изготовления изделий из стали:
- Если клинок недокалить – он быстро затупится.
- Если его перекалить – металл станет хрупким и даже ломким.
При изготовлении ножей из стали 9ХС особенно важно придерживаться «золотой середины». Такие клинки калят не очень жестко: так уже готовое лезвие не будет выкрашиваться при заточке
Закалка проводится не полная, а частичная: режущую кромку нагревают сильнее, а обух – слабее.
Заточка клинков – это вторая особенность ковки. Существует как минимум два варианта заточки (в нашем случае – два крайних способа):
- Бритвенная заточка (под 00) – точится на торце шлифовального круга. Позволяет доводить HRC ножа до 62…64 – это максимальные показатели металла, дальше идут керамические ножи, а это уже совсем другие технологии изготовления.
- Под 450 точат «силовые клинки». Их твердость не больше HRC 50, они не такие острые, как предшественники и требуют частой правки. Но зато «силовое лезвие» способно рубить, выскабливать, вскрывать консервы и т.д.
Почему все больше людей хотят купить ножи из стали 9ХС
Такие клинки – не штамповка. Это ручной труд – работа настоящего кузнеца. Инструмент, выполненный мастером, пропитывается живым, первобытным духом, пронизывается энергетикой и силой. Эксклюзивность изделия – вот, что привлекает покупателей.
Но пока забудем о высоких материях и перейдем к характеристикам ножей из стали 9ХС, называемых еще «охотничьими». Такие клинки выбирают по двум критериям:
- Прочность.
- Способность долго резать.
Первое – это, как уже говорилось выше, особенности углеродистой легированной стали. За второе свойство отвечает рука кузнеца. Если вы собрались купить нож из стали 9ХС, полагайтесь только на производителей, которые работают с профессиональным оборудованием и имеют достаточный опыт в кузнечном деле.
Перейдем к преимуществам клинка из 9ХС:
- Режущие свойства выше, чем у подшипниковых резаков.
- Обычные слабые места лезвия – кончик и место сопряжения пяты с хвостовиком – у 9ХС надежны.
- Он прочен, так как не чувствителен к флокенам.
Описание клинков, выкованных мастерами «Кузнечного двора»
Нож «Варан» сделан вручную из стали 9ХС. Твердость клинка составляет 62-63 HRC – это максимальный показатель для железных лезвий. Длина клинка до 17 см, рукояти – до 13 см: размеры ножа являются стандартными, а потому привычными для большинства пользователей. Спуски линзовидные – это означает малый угол заточки клинка. Лезвие подойдет для тонких работ.
Нож «Финский» – распространенный тип клинка. Его твердость – 62…63 HRC – является максимальной для подобных ножей. Это отличный небольшой инструмент для дома, охоты, похода. Нож рассчитан на аккуратное использование – с его помощью вы настрогаете щепы для костра, почистите рыбу, снимете шкуру с зайца.
Рукоятки для ножей можно подобрать по своему усмотрению из мельхиора, черного граба или карельской березы.
17.10.2014, 21107 просмотров.
Сталь 9хс и у8а: характеристики
Сталь 9хс и у8а: характеристики
Основным материалом, который используется для выпуска всевозможных механизмов и деталей в промышленности, создания металлоконструкций для строительства, по праву можно назвать давно известный человечеству сплав железа и углерода — сталь.
Это материал, практически универсальный, ведь на сегодняшний день известно огромное количество различных разновидностей сталей, каждый из которых обладает специфическими характеристиками, а потому предназначен для использования в разных целях в зависимости от своей марки.
Остановимся подробно на сталях известных и востребованных марок 9хс и у8а.
Легированная инструментальная сталь 9хс
Легированная инструментальная сталь 9хс незаменима, когда требуется выпуск деталей с высокой усталостной прочностью при кручении и изгибе, повышенной устойчивостью и упругостью. Иными словами, из нее производятся ответственные детали: развертки, клейма для холодных работ, плашки, сверла, метчики, фрезы и так далее. Эта марка стали легирована хромом и кремнием.
Специалисты отмечают, что заготовки из 9хс обладают отличными теплостойкими свойствами и устойчивы к возникновению различных трещин. Также она отличается ударной вязкостью, отсутствием склонности к перегреву. Что касается термообработки данной марки стали, она может производиться в специально оборудованных электропечах с герметичным кожухом.
Полоса из стали 9хс выпускается сегодня в разных типоразмерах, что касается типа раскроя и толщины, здесь они могут существенно отличаться.
Марка стали у8а — для противоударных деталей высокой прочности
Следующая марка стали — инструментальная углеродистая сталь у8а, как правило, применяется для производства тех деталей, эксплуатация которых не предполагает разогрева непосредственно режущей кромки.
Список этих инструментов весьма впечатляет: сюда можно отнести различные боковые кусачки, дисковые и продольные пилы, стамески, молотки, комбинированные отвертки, кувалды и так далее.
Данная марка стали наделяет эти инструменты такими качествами, как повышенная противоударность, высокая износоустойчивость, прочность.
https://youtube.com/watch?v=50rlgp-TvYg
Полоса марки у8а успешно используется для строительства и создания уникальных декоративных элементов, поэтому полоса из данной марки стали всегда пользуется спросом на рынке. Сегодня можно приобрести полосы, ленты и круги различных размеров из данной стали у производителей по выгодной цене.
Тут вы можете унать о марке стали У8А и других марках более подробно.
Аналоги и заменители
Уверены, для многих перестало быть секретом, что названный сплав является очень востребованным и необходимым в своей области применения. Характеристики стали ХВГ при этом являются не плодом удачного стечения обстоятельств, а результатом работы ученых, создавших нужную формулу. А ввиду высокой востребованности эту или подобную ей формулу успешно применяют не только у нас на родине, но и за ее границами.
Мы можем представить небольшой перечень аналогичных или же просто максимально схожих марок стали, используемых в других странах мира.
- Соединенные Штаты Америки – 01 или Т31507;
- Китай – CrWMn;
- Европа – 107WCr5;
- Япония – SKS2, SKS3, SKSA.
Характеристики, ГОСТы и закалка инструментального легированного сплава 9хс
Основные механические и физические свойства стали можно найти в следующих таблицах:
Поставляется легированная сталь 9хс с повышенным содержанием кремния и хрома в виде традиционного фасонного проката:
- кованые заготовки – ГОСТы 1133-71 и 5950-2000
- полосы – ГОСТы 4405-75 и 5950-2000
- калиброванные прутки – ГОСТы 8559-75, 7417-75, 8560-78, 5950-2000
- шлифованные прутки и серебрянка – ГОСТы 14955-77 и 5950-2000
Марка 9хс – сталь с тремя возможными технологиями закалки:
- 870оС, остывание в воде или масле, отпуск при 500оС
- 870оС, остывание в воде или масле, отпуск при 200оС
- отжиг при 800оС с изотермической выдержкой при 710°С
9ХС или ХВГ или ШХ15
Полностью согласен. С корифеями спорить трудно.
Однако вопрос не раскрыт до конца
Можно ли медные провода в домашней проводке заменить на серебряные? Конечно можно! Ведь проводимость серебра лучше, чем у меди, значит можно прокладывать сечением не 2,5 кв.мм, а, меньше. Здесь нужно посчитать, однако!
А когда вместо стали Х или 9ХС взяли ШХ15, нужно считать? Наверное если делаем нож в гараже, то можно пропустить. Если метчики в массовом производстве, то лучше посчитать.
На самом деле всё давно посчитано и классифицировано по признаку применения. Делаем инструмент — используем инструментальные стали (в марке %С в десятых долях). Делаем подшипники — используем шарикоподшипниковые стали (в марке буква Ш). А если не заморачиваться, можно и валы из 4Х5МФС забабацать.
Как говорил человек измученный Нарзаном, монтёр Мечников: «Можно наоборот, но деньги вперёд!»
Кстати о птичках.
Легко. Вопрос только один: «А что за вал Вы собираетесь робить?»
А вот здесь ошибка. 9ХС и ХВГ относятся к нетеплостойким инструментальным сталям. Формально, теплостойкость ХВГ чуть выше, чем 9ХС, т.к. вольфрам сильный карбидообразующий элемент. Он задерживает распад мартенсита эффективней кремния.
Прочность определяется, в первую очередь, режимом термической обработки, и лишь во вторую очередь, хим. составом. Точнее сказать так, что хим. состав стали (марка) выбираются таким образом, чтобы после упрочнения получить заданный уровень свойств.
Уровень закалочных поводок (деформаций) зависит, с одной стороны, от величины закалочных напряжений, которые являются следствием объёмных изменений, вызванных фазовыми превращениями при закалке, с другой стороны, от жёсткости сечения изделия и наличия концентраторов напряжений. При прочих равных условиях (форма детали и %Аост.+%С в мартенсите) ХВГ менее склонна к деформациям. На втором месте ШХ15.
Равномерность структуры определяется баллом карбидной неоднородности и зависит от сечения проката (поковки), т.е. степени горячей деформации. Требования стандарта (ТУ) строго регламентируют балл карбидной неоднородности в том или ином сечении. Равномерная структура у ШХ15 в силу особенностей её применения. Для инструментальных нетеплостойких сталей требования менее строгие и не зависят от марки. Это в теории. На практике может быть всё, что угодно ,т.к. мы в России!Изменено 07.02.2019 07:43 пользователем ilia-ilich
Инструментальная легированная сталь 9хс
Видя маркировку «9ХС», мы понимаем, что имеем дело со сталью с 0,9-процентным содержанием углерода, а также присутствием хрома и кремния. Повышенное содержание (до 1,5%) последних двух элементов позволяет отнести этот сплав к легированным, что обуславливает целый набор дополнительных характеристик, не свойственных обычным углеродистым сталям.
Процентное содержание химических элементов в инструментальной легированной стали 9хс:
- Fe – около 94%
- Cr – 0,95-1,25%
- Si – 1,2-1,6%
- C – 0,85-0,95%
- Mn – 0,3-0,6%
- Cu – не более 0,3%
- V – не более 0,15%
- Mo – не более 0,2%
- W – не более 0,2%
- Ni – не более 0,35%
- S – не более 0,03%
- P – не более 0,03%
- Ti – не более 0,03%
Подобный состав делает сталь 9ХС не чувствительной к образованию флокенов – участков, с недостаточными прочностными характеристиками, где зачастую и возникают трещины. При этом данный сплав активно применяется при создании кованых изделий, нередко становится материалом для сварных работ (только контактно-точечная сварка).
Легированная сталь 9хс: применение
Этот сплав популярен среди производителей ножей, которые оттягивают металл для придания ему нужной формы при помощи молотка. Данные изделия изначально не затачиваются, поскольку режущая кромка выводится «в ноль» посредством обычного спуска. К слову, подобная технология применяется при создании опасных бритв.
Готовый нож нельзя назвать универсальным, поскольку его кромка характеризуется некоторой хрупкостью. Однако, это идеальный инструмент легкого реза, поэтому он отлично подходит, например, для разделки мяса.
Основное же предназначение легированной стали 9хс – промышленное производство плашек, метчиков, сверл, разверток, фрез и прочего инструмента, работающего в холодных условиях. Сплав 9хс подходит и для выпуска ответственных деталей, к которым предъявляются повышенные требования к прочности на кручение и изгиб, износостойкости, упругости, к контактному нагружению.
Характеристики, ГОСТы и закалка инструментального легированного сплава 9хс
Основные механические и физические свойства стали можно найти в следующих таблицах:
Поставляется легированная сталь 9хс с повышенным содержанием кремния и хрома в виде традиционного фасонного проката:
- кованые заготовки – ГОСТы 1133-71 и 5950-2000
- полосы – ГОСТы 4405-75 и 5950-2000
- калиброванные прутки – ГОСТы 8559-75, 7417-75, 8560-78, 5950-2000
- шлифованные прутки и серебрянка – ГОСТы 14955-77 и 5950-2000
Марка 9хс – сталь с тремя возможными технологиями закалки:
- 870оС, остывание в воде или масле, отпуск при 500оС
- 870оС, остывание в воде или масле, отпуск при 200оС
- отжиг при 800оС с изотермической выдержкой при 710°С
Аналоги
Большую схожесть с 9Cr18MoV имеют 440B и D2 – близкие по свойствам и составу аналоги.
Нержавеющая сталь 440В, известная как «сталь для клинков», представляет собой прочную высокоуглеродистую хромистую сталь. При термообработке сталь достигает наивысших уровней твёрдости, чем другие марки нержавеющей стали.
Аналог – полосы стали 440B.
Инструментальная углеродистая сталь D2, имеет сходные технические показатели как с 9Cr18MoV, так и D2. D2 – относительно недавно появившийся сплав. Его разработали чуть более полувека назад в США с использованием метода электрошлаковой переплавки, что позволило повысить качество полученного сплава.
Другие аналоги:
- X90CrMoV18 (Германия);
- SUS440B (Япония).
Операции по закалке напильников
Марка стали 9ХС применяется для изготовления напильников. Закалка идет в камерных печах со свинцовыми и соляными ваннами. Чтобы в процессе термообработки избежать обезуглероживания в насеченной части, на нее наносятся специальные обмазки. Они содержат в себе связывающие и науглероживающие вещества. Обмазка подсушивается, и напильники укладываются в печь.
Такой процесс имеет отрицательные стороны:
- в состав обмазки входят мелкие частицы, трудоемкие в изготовлении;
- обмазка может обсыпаться, и эти места будут не защищены от обезуглероживания.
Более простым способом является протравливание напильника в растворе кислоты. Для этого готовится смесь из 7% раствора серной и 7% азотной кислоты. Остальные 86% составляет вода. Напильники травятся в течение 10−15 минут, а затем укладываются в печь. Охлаждение ведется только насеченной части.
При закалке несимметричных напильников есть своя особенность. Их предварительно изгибают в противоположную сторону, где может образоваться вогнутость. Если напильник имеет полукруглую форму, то его изгибают в сторону плоской части. После закалки идет деформация, и напильник возвращается в исходное состояние.
5.8. Режимы закалки и отпуска
Твердость дереворежущего инструмента, работающего с большими скоростями резания должна быть не ниже HRCэ 58,7…59. Для получения такой твердости разработаны режимы закалки и отпуска дереворежущего инструмента (табл. 9) .
Таблица 9
Режимы термической обработки дереворежущего инструмента
| Мар- | Закалка стали | Темпе- | Твер- | |||||||
| Темпера- | Охлаж- | Темпе- | ||||||||
| Инструмент | ка | тура на- | дающая | ратура ох- | ратура | дость | ||||
| стали | грева, °С | среда | лаждаю- | отпуска, | HRCэ | |||||
| щей среды, | °С | |||||||||
| °С | ||||||||||
| Пилы рамные: | 9ХФ | 800 | 840 | Масло | 50 | 60 | 400 | 450 | 41 | 46 |
| разведенный зуб | ||||||||||
| плющеный зуб | 9ХФ | 800… | 840 | То же | 50… | 60 | 450… | 500 | 40… | 45 |
| Пилы круглые | 9ХФ | 800… | 840 | То же | 50… | 60 | 450… | 520 | 39… | 44 |
| Пилы ленточные: | 9ХФ | 850 | 860 | То же | 50 | 60 | 500 | 550 | 38 | 43 |
| ребровые | ||||||||||
| столярные | У10А | 760… | 780 | То же | 50… | 60 | 450… | 500 | 38… | 43 |
| Ножи строгаль- | Х12 – | 980… | 1050 | То же | 150… | 160 | 200… | 250 | 63… | 59 |
| ные | Х12Ф | |||||||||
| Фрезы | У9А | …780 | 800 | Вода | …20 | 70 | …220 | 250 | …61 | 59 |
| Х12 | 980… | 1050 | Масло | 150… | 160 | 250… | 400 | 59… | 57 | |
| 9ХС | 860… | 870 | Масло | 150… | 160 | 260… | 285 | 59… | 57 | |
| У9А | 780… | 800 | Вода | 20… | 30 | 260… | 285 | 58… | 56 | |
| Резцы фрез | Р18 | 1280… | 1300 | Селитра | 250… | 450 | 560 | 64… | 62 | |
| Сверла: | У10А | 760 | 810 | Вода | 56 | 58 | ||||
| спиральные | 20 | 240… | 275 | |||||||
| Р9 | 1240… | 1260 | Селитра | 450… | 550 | 560 | 63… | 60 | ||
| винтовые | 85ХС | 800… | 840 | Масло | 50… | 60 | 260… | 285 | 59… | 57 |
| 9ХС | 860… | 870 | То же | 150… | 160 | 260… | 285 | 59… | 57 | |
| Долота полые | 85ХФ | 800… | 840 | Масло | 50… | 60 | 320… | 380 | 50… | 52 |
| Цепи фрезерные | 85ХФ | 800… | 840 | То же | 50… | 60 | 150… | 200 | 60… | 58 |
| Х12 | 800… | 1050 | То же | 150… | 160 | 200… | 250 | 63… | 59 | |
| Резцы токарные | Х12 | 800… | 840 | То же | – | 150… | 200 | 63… | 60 | |
| Р18 | 1280… | 1300 | Селитра | 450… | 550 | 500… | 560 | 64… | 62 | |
| Инструмент | У8 | 800… | 830 | Вода | 20… | 30 | 240… | 275 | 54… | 57 |
| 39 |
studfiles.net
Сталь 9хс для ножей: плюсы и минусы выбора
На данный момент металлургические предприятия выпускают множество марок инструментальной стали. Одной из них является сталь 9хс.
Характерной особенностью такой стали можно назвать, что её сплав включается в себя кремниевые и хромовые легированные добавки.
Ножи из такой стали можно смело назвать отличным вариантом для рыбалки, охоты и туризма. Хоть они и не получили широкого распространения и популярности, если сравнивать с другими разновидностями, но при этом они обладают целым рядом преимуществ. Кованые ножи из такой стали являются верными и надежными помощниками, которые в основном применяют на охоте или рыбалке.
Особенности
В состав данной инструментальной стали включено множество легирующих добавок. Одной из них является хром, содержание которого в сплаве колеблется в диапазоне от 0,95-1,25%.
Благодаря хрому достигается более высокий уровень твердости, увеличивается прочность и устойчивость к коррозии.
Аналогичные качества демонстрирует кремний, которые также имеется в составе данной стали, причем его количество в сплаве превышает 1%.
Помимо вышеупомянутых свойств можно отметить тягу материала к отпускной способности обработки путем резания в горячем состоянии заготовки. Что любопытно, данная инструментальная сталь лишена такого недостатка как склонность к поражению флокенами – дефектами во внутреннем строении, которые негативным образом сказываются на прочностных характеристиках.
Выбирая ножи, в основе которых лежит рассматриваемая сталь, надо знать об одном немаловажном нюансе – 9xc не очень подходит для производства конструкций сварочного типа. Такие заготовки рекомендуется применять исключительно в случае контактно-точечной сварки
Изделия, базируемые на данной марке, стоит применять только в случае холодных поверхностей.
Помимо этого необходим структурный металлографический контроль и рентгенологический анализ на присутствие в структуре дефектов.
Преимущества
- К плюсам материала можно отнести выдающиеся технические характеристики. По этой причине она является в целом подходящим выбором для производства деталей или отдельных элементов, которые должны обладать такими качествами как устойчивость к износу, упругость и сопротивление изгибам.
- Когда требуется выполнить элементы режущего типа или какие-либо компоненты, эксперты в данном деле в основном выбирают именно марку 9хс. Выбор в пользу именно этой марки обусловлен целым рядом аспектов. В рассматриваемом случае можно отметить равномерное размещение карбидов по сечению. Благодаря такой особенности обеспечивается весомое преимущество при эксплуатации данного материала при изготовлении инструментов резьбонарезного типа с мелким шагом резьбы.
- Выполненные на основе данной стали заготовки, используемые в изготовлении тех или иных изделий, характеризуются высоким уровнем стойкости к образованию трещин.
- Помимо этого, отдельного упоминания заслуживают и другое свойство – высокий уровень твердости в отожженном состоянии. Данный материал без проблем поддается такой операции как прокаливание и параллельно с этим демонстрирует отличную устойчивость к теплу. Все эти плюсы касаются и ножей, изготовленных на основе 9xc.
Недостатки
Помимо целого ряда существенных плюсов, сталь имеет и некоторые недостатки. Как пример, в процессе термической обработки материал ведет себя довольно капризно, требуется соблюдение конкретного температурного режима.
Ложку дегтя также добавляет то, что химический состав разных партий может существенно варьироваться. Учитывая сложности механической обработки, для получения необходимого результата потребуется привлекать высококвалифицированного мастера. Однако даже под надзором специалистов далеко не каждое изделие способно выдержать выходной контроль.
Выводы
Несмотря на некоторые трудности в обработке, данная сталь является отличным материалом, на основе которого получаются качественные изделия с выдающимися техническими характеристиками. Благодаря положительным качествам, материал получил широкое распространение и используется даже на металлургических предприятиях.
Использование
И дабы весь далее изложенный материал стал вам более понятным, стоит начать с того, зачем вообще используется этот сплав. Ввиду особых характеристик применение стали ХВГ наблюдается чаще всего при изготовлении высокоточных измерительных инструментов, какими, например, являются привычные многим штангенциркули, а также длинного режущего инструмента, такого как метчики, протяжки, сверла или развертки.
Подобный перечень позволяет смело сказать, что ХВГ — высокопрочная сталь, пригодная для обработки других, более мягких пород металла. Также не стоит забывать, что с увеличением длины изделия увеличивается шанс его деформации. И раз уж из марки стали ХВГ изготавливают протяженные изделия, можно сделать вывод, что она имеет повышенную стойкость к деформации.
Основные характеристики
Эксплуатационные качества практически любого материала во многом зависят от химического состава. Характеристики 9хс были несколько изменены путем добавления в состав легирующих элементов кремния и хрома.
Характеристики стали 9хс можно охарактеризовать следующим образом:
- Небольшая концентрация хрома определяет то, что металл имеет привлекательный вид, а также небольшую коррозионную стойкость.
- Кремний повышает прочность структуры, износостойкость.
- Низкая свариваемость. Присутствие в составе достаточно большой концентрации кремния становится причиной снижения показателя свариваемости. Поэтому при необходимости соединения двух элементов путем сваривания требуется проводить подогрев структуры.
- Высокая склонность к отпускной хрупкости. Именно поэтому при термической обработке применяются методы, которые снижают вероятность появления дефектов или повышения хрупкости.
Особенности состава и структуры определяют высокую вероятность возникновения деформации протяжки. Для уменьшения степени дефектов проводится термическая обработка в два этапа: до механической обработки и после выполнения чистовых работ.
