Сталь 3cr13 (30cr13). состав и свойства. ~ блог о заточке

Преимущества стали

Сплав 8cr13mov имеет несколько преимуществ:

Низкая стоимость. Благодаря низкой цене производители создают ножи достаточно высокого качества, что позволяет составить конкуренцию многим фирмам, производящим более дорогие модели. Если изделие из этого сплава покупается для использования в быту, он может прослужить достаточно долго.

Относительно высокая прочность и твердость, благодаря чему режущая кромка хорошо держит заточку и при этом не крошится при частом использовании.

Невозможность образования ржавчины. Благодаря таким свойствам материала можно не волноваться о состоянии инструмента, если на нем осталась

Это особенно важно при его использовании в условиях похода, где следить за состоянием клинка не всегда удобно. Если брать ржавеющие модели, при отсутствии ухода они могут быстро испортиться даже от нескольких капель воды, оставленных на сутки.

Быстрое восстановление до заводской заточки

После интенсивного использования клинок из 8cr13mov легко восстановить до прежнего состояния благодаря брускам разной зернистости. Если к резу не предъявляются высокие требования, для заточки может использоваться даже один брусок.
При правильной термообработке из сплава могут создаваться клинки с повышенной упругостью. Именно поэтому он применяется для создания тонких кухонных ножей.

Благодаря таким преимуществам клинки из стали 8cr13mov пользуются популярностью у людей, которые желают приобрести недорогой, но при этом надежный инструмент.

Положительные качества сплава

Полученный состав благодаря своим свойствам, позволил производить из него медицинские инструменты и простые ножи. Высокоуглеродистая, нержавеющая хромовая сталь, куда добавлен молибден с ванадием придают лезвиям:

• Нужный уровень твердости.
• Снижают окисление.
• Долго сохраняют при интенсивном использовании блеск и остроту кромок.
• Устойчивость к износу и коррозии.
• Прочность к механическим повреждениям.
• Легкую заточку.
• Сохранение формы при трении.
• Отсутствие разрушений, сколов.

Справ подобного уровня сгладил грань между штамповкой и ковкой. Новые технологии позволили делать штампованные ножи, которые мало отличаются качеством от ковки. Их вырезают из стальных листов, а после закалки затачивают. На этот процесс уходит меньше времени. Острие получается легким и тонким, они выдерживают много заточек.

Технологические свойства

Свою устойчивость к коррозии сталь получает после прохождения сложного технологического процесса, который заключается в специальной закалке. Во время этого действия отмечается полное растворение карбида, как результат – антикоррозийная защита. Снижение стойкости к коррозии связано с низким содержанием хрома в карбиде или снижением температуры плавления до 6000С. При правильно проведённом технологическом процессе такого явления не должно быть.

Плавку стали проводят в печах открытого типа или индукционных печах.

Температура при этом составляет от 850 до 11000С. Такой величины достаточно для полного деформирования. Во избежание образования трещин в техпроцесс включены режимы нагрева и охлаждения, проводимые попеременно.

Расплавленная сталь 40Х13.

Термообработка

Из-за высокого содержания хрома сталь 40х13 нужно калить при высокой температуре, нагревать нужно очень точно.

Правильная закалка даёт высокую твёрдость (58HRC), но в ущерб пластичности. Считается, что твёрдость 40х13 должна лежать в пределах от 53 до 56 HRC. Значения, превышающие этот порог, либо сильно завышены, либо технология при закалке была нарушена. От такого действия сталь становится чересчур хрупкой.

Технические характеристики легированной стали 3CR13

+Оглавление Химический состав

Другие добавки

Сферы применения

Характеристики материала

Аналоги

Применение современных технологий позволяет получать материалы, удовлетворяющие потребности производителей товаров вне зависимости от сферы их деятельности. На рынке реализуется прокат не только российских, но и зарубежных производителей. Но особого внимания заслуживает сталь 3Cr13, из которой изготавливают кухонные ножи. Имея отличные технические характеристики, сталь 3Cr13 отличается высокими прочностными показателями и невысокой стоимостью.

Химический состав

Чтобы оценить все плюсы и минусы стали марки 3Cr13, первоначально нужно рассмотреть ее химический состав и назначение входящих в нее компонентов.

Углерод (0,26-0,35%). Углерод является неотъемлемой частью любых сплавов. При его добавлении происходит связывание железа в карбиды, придающие металлу необходимую твердость. Углерод уменьшает пластичность сплава и повышает износостойкость. Но в качественном материале его содержание не должно превышать 0,35%. Высокая доля углерода значительно снижает антикоррозийные свойства металла.

Марганец (1%). Марганец также всегда добавляется в любой тип сплава. Он выполняет функции раскислителя и дегазатора, удаляя при плавке металла кислород. В небольших количествах он повышает износостойкость изделий, пракаливаемость и вязкость. В больших – увеличивает твердость и хрупкость металла.

Кремний (1%). Это вещество действует аналогично марганцу. Оно используется в качестве раскислителя и дегазатора. Добавление небольшого количества кремния позволяет улучшить прочностные характеристики стали 3Cr13.

Хром (12-14%). Хром является неотъемлемой составляющей нержавеющих сталей. Именно он наделяет их невосприимчивостью к коррозии. Но это не единственное его положительное качество. За счет добавления хрома сталь приобретает необходимую твердость, плотность и сопротивление растяжению. К тому же именно хром придает нержавейке эстетичный внешний вид.

Никель (0,6%). Никель – важный легирующий компонент. Он повышает ударную вязкость и усиливает антикоррозийные свойства металла. В больших количествах он способствует размягчению стали, поэтому в сплавах, соответствующих ГОСТ, его должно содержаться не более 0,6%.

Характеристики стали 8cr13mov

Хромоникелевая нержавеющая сталь 8Cr14MoV – высокоуглеродистый сплав. Сбалансированные характеристики сочетаются с приятной стоимостью. Никель и хром придают этой марке высокие антикоррозионные показатели. Незначительные добавки молибдена делают сплав вязким и пластичным, ванадий увеличивает износостойкость.

Плюсы

Удачное сочетание характеристик позволяет отметить несомненные плюсы. Основными являются:

• стойкость к коррозии;
• лёгкость затачивания;
• прочность;
• идеальная режущая способность;
• оптимальная цена.

Минусы

В любой бочке мёда найдётся ложка дёгтя. К минусам относится не слишком высокая твёрдость. Но для сталей этой ценовой категории на такой недостаток можно закрыть глаза, так как относительно низкая стоимость окупает затраты. Для использования в бытовых целях такая характеристика по твёрдости вполне подходящая.

Нож из стали 8Cr14Mov.

Твёрдость

Твёрдость 8cr13mov в закалённом виде составляет 56–58 HRC (шкала Роквелла).

8cr13mov подходит тем, кто ценит гибкость клинка.

Способы обработки

Рассматриваемая сталь подвергается двум основным видам обработки: термической и механической. Термообработка стали 40х13 применяется для придания ей соответствующих технологических свойств. Механическая – для создания требуемой формы, решения поставленных технических задач.

Подобный металл специалисты относят к той категории материалов, которые при проведении термической обработки требуют определённого специфического подхода. Именно этот вид обработки придаёт требуемые свойства.

Сталь 40х13 в печи для закаливания

Основными видами термической обработки являются:

• последовательная закалка;
• медленный отпуск после нагрева;
• горячая и холодная пластическая деформация;
• отжиг.

После проведения закалки в структуре образуются следующие компоненты:

• карбиды;
• мартенситы;
• некоторые остатки так называемых аустенитов.

Первые два способа обработки позволяют придать стали хорошую коррозийную стойкость и отличные механические свойства. Это удаётся за счёт того, что она обладает хорошей пластической деформацией. Закалка такой стали происходит с помощью постепенного нагрева до температуры более 950 °С, но не более 1100 °С. Последовательный нагрев необходим потому, что эта марка стали обладает повышенной чувствительностью к трещинам. Чтобы избежать проявления негативных последствий металлическую деталь (особенно с толщиной более 100 миллиметров необходимо нагревать более 10 минут).

Чтобы избежать появления трещин, в том числе и в глубине металла, образец подвергают так называемому отпуску. То есть, постепенному понижению температуры и выдерживанию образца при температуре до 300 °С. В этом случае сталь приобретает свои максимальные прочностные характеристики. Если температурный режим не будет выдержан, и процесс произойдёт при 450 °С, сталь потеряет свои характеристики по ударной вязкости. Наилучшие коррозийные свойства и хорошую пластичность она приобретает при соблюдении следующих параметров. Последовательный нагрев до температуры 700 °С, последующая выдержка в течение 20 минут, охлаждение в ёмкости с маслом.

В качестве смягчающей термической обработки используется так называемый отжиг. Деталь нагревается до температуры 800 °С. Далее проводят медленное охлаждение в самой печи до температуры около 500 °С.

Температура закалки и отпуска стали 40х13

В качестве альтернативы стандартному виду нагрева, для проведения термической обработки применяют нагрев токами высокой частоты. Особенно этот метод используется при необходимости проведения закалки поверхностного слоя детали. Это детали, которые входят в механизмы с узлами трения и качения, в элементы трубопроводной арматуры. Обычно такая закалка применяется только к деталям, толщина которых превышает 15 миллиметров. С её помощью удаётся добиться показателя твердости после закалки равного 36,5 HRC единиц.

Она подвергается следующим видам механической обработки:

• сверление отверстий;
• заточка;
• фрезерование;
• ковка.

Проведение этих операций связано с определёнными трудностями:

• Упрочнение поверхностного слоя (это связано с дополнительным нагревом заготовки в момент резания или сверления).
• Проблемы с удалением отходов металлообработки (получаемая металлическая стружка образует длину узкую закрученную полоску). Это вызывает определённые неудобства при длительной обработке. Эту проблему решают с помощью установки специальных приспособлений на металлорежущий инструмент. Они производят периодический облом стружки.
• Повышенный износ режущей кромки. Это связано с повышением температуры детали в месте соприкосновения с кромкой режущего инструмента. В этом случае наличие в этой марке кристаллических соединений (карбидов и мартенситов) создаёт эффект наличия в ней абразивных элементов что приводит к быстрому износу режущей кромки.

Кроме этого возникают трудности при заточке режущих инструментов, сделанных из этой стали. В момент заточки повышается температура затачиваемой кромки и образуется так называемый металлический наплыв. Это приводит к появлению неравномерного упрочнения края затачиваемой поверхности.

После проведение этой операции (горячей деформации) допускается только медленное охлаждение с последующим низкотемпературным отжигом.

В доступный перечень механической обработки, к сожалению, не попадает сварка. Дело в том, эта марка металла относится к категории трудносвариваемых материалов. Поэтому этот метод обработки не применяется для соединения конструкций, изготовленных из этого материала.

Характеристики стали 65×13

Сталь 65Х13 – высокоуглеродистый, высоколегированный сплав. Твердость металла прямо пропорциональна количеству углерода в ней. Главный легирующий компонент хром делает сталь нержавеющей.

Легирующие компоненты

Содержание примесей, кроме хрома, который указан в маркировке стали, в составе данного сплава незначительно, поэтому ножи легко поддаются заточке, а лезвие можно изготовить практически любой формы.

При производстве 65Х13 используют следующие примеси:

• Хром (Cr) – 12,00-14,00% – входит в состав любой нержавеющей стали, отвечает за устойчивость к коррозийным процессам, т.е. обеспечивает стойкость металла к воздействию воды и увеличивает стойкость к механическому износу.
• Марганец (Mn) – 0,25-0,8% – применяют на стадии производства стали. Он увеличивает твердость, стойкость к механическим воздействиям и ударным нагрузкам.
• Кремний (Si) – 0,20-0,5% – повышает упругость, стойкость к коррозии и сопротивление окислению при высоких температурах.
• Никель (Ni) – 0,5% – отвечает за прочность сплава.
• Фосфор (P) – 0,030% – является вредной технологической добавкой. При повышении его количества в сплаве увеличивается и прочность, и хрупкость металла.
• Сера (S) – 0,025% – тоже добавка, необходимая при выплавке стали. Делает металл хрупким и уменьшает антикоррозионные свойства, пластичность, стойкость к механическому износу.

Качественная нержавеющая сталь 65х13.

Для получения необходимых показателей в сплав могут добавляться следующие компоненты:

• Молибден (Mo) – повышает упругость, антикоррозионные свойства.
• Титан (Ti) – повышает прочностные характеристики стали, улучшает ее обрабатываемость и устойчивость к коррозии.
• Ванадий (V) – улучшает прочностные свойства сплава и увеличивает его твердость.
• Вольфрам (W) – улучшает режущие свойства лезвия. Этот компонент применяют в дорогих моделях ножей.

Твердость

Нержавеющая сталь 65Х13 благодаря своему составу имеет повышенную твердость. От этого параметра зависит износостойкость ножа, т.е. сохранение заточки.

Твердость ножа измеряется в единицах HRC по шкале Роквелла. 65Х13 соответствует значению от 54 до 59 HRC при правильной термообработке. Для определения этого показателя образец кладут под пресс и давят на него алмазным конусом (под углом 120°) или шариком с силой 150 кгс. Значения твердости 54-58 HRC соответствуют хорошим ножам универсального назначения.

Особо прочным изделиям присущ показатель 59-64 HRC. Например, твердость алмаза равна 100 HRC. Можно встретить в обозначении 2 цифры, в этом случае первое значение – для центра лезвия, второе – для кромки.

Высокие показатели твердости и прочности достигаются только в заводских условиях.

Химический состав

Одно железо не может обеспечить материалу все характеристики, которые требует потребитель. Это проблема, выход из которой очень простой: использовать сплав нескольких составляющих, позволяющих в сумме добиться всех необходимых положительных характеристик. Марка стали 3Cr14 не является исключением, её химический состав включает в себя целую палитру элементов, определяющих все её свойства, плюсы и минусы, среди них:

• углерод до 0,35% – важнейшая составляющая любой стали, связывая железо в карбиды, он значительно увеличивает такие ключевые параметры, как прочность и твёрдость, но отрицательно сказывается на хрупкости;
• марганец до 1% – выступает в роли раскислителя, то есть способствует удалению из сплава лишнего кислорода на этапе выплавки, за счёт чего улучшает ударную вязкость, стойкость к износу и однородность поверхности;
• кремний до 1% – его назначение в составе практически совпадает с назначением марганца: он отвечает за удаление пузырьков воздуха и снижение риска образования химической ликвации стали;
• хром 12—14% – это наиболее востребованный легирующий элемент, что связано с его небольшой стоимостью и уникальными свойствами, которыми он наделяет сплав, а именно устойчивостью к коррозионным процессам и улучшению прокаливаемости, именно его содержание делает сталь нержавеющей;
• сера 0,03% и фосфор 0,04% – в сущности это вредные примеси, но их нахождение в металле обуславливается технологическим процессом, в больших количествах значительно ухудшают все полезные в свойства, в малых – практически никакого влияния не оказывают.

Сталь 3Cr13 состоит из многих химических элементов.

Расшифровка

Выше был представлен химический состав 3Cr13. Однако человек, разбирающийся в сталях, даже не зная всех тех данных, может рассказать об основных составляющих сплава. Ключевые данные зашифрованы в самом названии:

• 3 – первая цифра, являющаяся показателем содержания в химическом составе углерода (0,3%);
• Cr – обозначение хрома;
• 13 – процент содержания хрома в общем составе.

Как изготовить нож из стали 40Х13

Технология изготовления ножа из стали 40Х13 такая же, как для других марок сталей. Если делать свой первый клинок, то сталь 40Х13 нужна, чтобы освоить технологический процесс.

Заготовка должна быть откована, желательно заданной конфигурации. Процесс ковки упрочняет структуру, что хорошо скажется на свойствах режущей части.

На поковку наносится шаблон будущего лезвия, вырезается по контуру. Резка производится только в отпущенном состоянии заготовки, с одновременным охлаждением. Нельзя допускать перегрева при резании.

Предварительно обрабатываются и затачиваются кромки, плоскость до нужных размеров, сверлятся отверстия в рукоятке для установки крепления штифтов. Производится термообработка (закалка, отпуск) для придания твердости и пластичности.

Заготовка шлифуется с обязательным охлаждением. Перегрев отпустит сталь, уменьшит прочность. Полируется до блеска.

Изготовленная деревянная ручка устанавливается на штифтах. Ее клеят на эпоксидный клей, шлифуют до гладкости, чтобы хорошо сидела в руке, обрабатывают маслом. Масло защищает от влажности, придает деревянной ручке красивый вид. Окончательная шлифовка режущей кромки лезвия. Удобный и практичный нож готов.

Аналоги

По своим характеристикам и составу ближайший аналог 3Cr13 – это сталь 30Х13 российского производства. Она применяется для изготовления режущего, мерительного инструмента, пружин, предметов домашнего обихода, подшипников, деталей компрессоров и других изделий, работающих до температуры 400-450 градусов Цельсия и в слабоагрессивных средах. Не правда ли, это описание сильно напоминает китайца? А если учесть то, что цена на эти два материала практически идентична, то сомнения об их схожести мгновенно исчезают.

Нож из стали 30Х13.

Другие аналоги:

• 420 (выпускается в Америке);
• X30Cr13 (выпускается в Германии).

Аналоги

По своим характеристикам и составу ближайший аналог 3Cr13 – это сталь 30Х13 российского производства. Она применяется для изготовления режущего, мерительного инструмента, пружин, предметов домашнего обихода, подшипников, деталей компрессоров и других изделий, работающих до температуры 400-450 градусов Цельсия и в слабоагрессивных средах. Не правда ли, это описание сильно напоминает китайца? А если учесть то, что цена на эти два материала практически идентична, то сомнения об их схожести мгновенно исчезают.

Нож из стали 30Х13.

Другие аналоги:

• 420 (выпускается в Америке);
• X30Cr13 (выпускается в Германии).

Аналоги

Найти аналог 8Cr13MoV не так уж и сложно. На рынке со сходными характеристиками и свойствами существует множество сплавов – прямых конкурентов. Эта сталь выигрывает у своих аналогов по одному из важнейших критериев – цене, поэтому её часто можно увидеть в изделиях многих крупных ножевых компаний.

Ближайшие аналоги:

1. 440С в США. Марка для ножей не пользуется у себя на родине большой популярностью, в отличие от 8Cr13MoV, которую можно часто увидеть во многих американских клинках.
2. AUS-8 или AUS8A в Японии. Это ближайший аналог по своим техническим показателям, который отличается более высокой прочностью и несколько видоизменённой структурой состава, так как заточен исключительно под производство режущих инструментов.
3. 95х18 в России. Отечественный конкурент имеет более низкую стоимость, отличается производственной технологией, но в целом обладает идентичными характеристиками.

Область применения стали 65×13

Сталь 65×13 применяется в пищевой, деревообрабатывающей, медицинской и других отраслях промышленности. Изделия из нее отвечают высоким требованиям к коррозионной стойкости и способны выдержать многократную термическую обработку, что необходимо, например, медицинским инструментам. Они не портятся в моечных машинах и не теряют своих качеств в хлорированной воде. На сталь не действуют пищевые кислоты и водяной пар до 600ºС.

Основное применение этой марки – использование в производстве клинков и ножей бытового и профессионального назначения. Ножи изготавливают для хозяек, рыбаков, охотников, туристов.

Пример популярного изделия – ножи из стали 65×13 для охоты и рыбалки “Ладья”, “Акула”, “Лев”. Благодаря материалу их лезвие не будет «крошиться» даже при частой эксплуатации. Форма клинка способствует правильному распределению нагрузки и облегчению процесса использования ножа. Рукоятка эргономичная. Стоимость находится в пределах цен среднего класса.

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).

Минусы сплава X50CrMoV15

Появление отрицательных свойств полностью зависит от отношения владельца к ножу. Если инструмент содержится в хороших условиях, вовремя правится, то и продержится долго в неизменном состоянии. У медиков вообще отсутствуют претензии к инструментам из стали X50CrMoV15. Один из пользователей заметил после того, как нож пролежал долгое время грязный:

• Тщательная чистка не помогла избавиться от появившихся пятен на лезвии.
• Утратился был былой блеск.
• Исчезла острота.

Больше к оригинальному сплаву, а не подделке, купленной от неизвестного производителя на рынке, жалоб не поступало, так как нет отрицательных свойств и негативных последствий при правильном использовании изделий из такой стали.

Материал 30Х13 Челябинск

Без стали не обходится ни одно производство, будь то тяжелое машиностроение или изготовление бытовых электроприборов. Существует множество марок этого продукта, а также большое количество форм отпуска. Наша компания реализует материал 30Х13 большими партиями и с минимальной наценкой. Для уточнения свойств и характеристик конкретной марки можно обратиться к менеджерам компании.

Как и вся продукция, материал 30Х13 закупается у ведущих производителей. Поэтому мы готовы со всей ответственностью давать гарантию на качество. Минимальное количество посредников определяет и низкую стоимость. Вкупе с быстрой доставкой, это дает возможность нашим бизнес-партнеры вести стабильное и взаимовыгодное сотрудничество.

Помимо отпуска, в форме той или иной детали (заготовки), наша компания реализует обработку металлов. Все мероприятия проходят четкий контроль на соответствие ГОСТа и правилам. Специалисты нашего предприятия осуществляют такие работы как оцинкование, создание деталей по чертежам заказчика, производство отливок, изготовление различных профилей и многое другое.

Имея в арсенале новейшее оборудование и огромный, опыт мы можем предложить проверку изделия по ряду параметров, таким как прочностные характеристики, химический состав, чистота сплава и так далее.

Каждому покупателю предложен огромный ассортимент продукции различного формата, а также актуальных услуг и работ. Чтобы быстрее разобраться и выбрать товар соответствующий потребностям, нужно связаться с менеджером компании и получить развернутую информацию по всем интересующим вопросам.

Общая информация о производстве с расшифровкой формулы X50CRMOV15

Если металлурги и сталевары создают сплав, чтобы он отвечал конкретным условиям, они стремятся достигнуть качественного баланса. Создать продукт с максимальными показателями по всем параметрам нельзя, так как каждый компонент влияет на другой, уменьшая или увеличивая свойства.

Лезвия из мягких сплавов быстро тупятся, но их легко точить. Материал слишком твердый будет откалываться. В сложных химических составах затруднена обработка, что увеличивает стоимость из-за трудного производства. От составляющих элементов зависит как поведет себя в эксплуатации режущая часть инструмента в отношении:

1. Коррозии.
2. Заточки.
3. Поломок от нагрузок.

Кроме марки на качество влияет термообработка. Не докалённое до нужного уровня острие погнется и быстро затупится. Перекаленная сталь становится хрупкой, ломкой. Для стали X50CRMOV15 производитель выбрал закалку в несколько этапов, где:

1. Заготовку нагревают до + 1200 о С.
2. Охлаждают до + 25 о С.
3. Замораживают жидким азотом до — 70 о С.
4. Меняют температурный режим до + 300 о С.

Такой процесс создает хорошие режущие свойства в однородном сплаве, в веществе отсутствуют раковины.

Понятие «сталь» означает, что соединено железо с углеродом для обеспечения металлу прочности и твердости. Нержавейку получают от включения в состав хрома. Уровня легирования добиваются добавлением различных веществ, чтобы увеличить физические или химические показатели основного сплава.

Если расшифровать марку X50CrMoV15 становится ясно, что производитель вложил в состав:

1. «Х» показывает, что создан легированный состав, куда вошли дополнительные химические элементы для повышения коррозийной устойчивости.
2. Цифры 50 подтверждают об углероде в процентном отношении — 5%.
3. Cr и Mo – в состав включены элементы из таблицы Менделеева, хромом повышают закаливание, а молибденом защищают от ломкости.
4. V усиливает твердость, не дает разрушаться в агрессивных средах.
5. 15 указывает на общее процентное содержание добавленных элементов.

На основании экспертных заключений и примеров из практики сделан вывод, что в формуле X50CrMoV15 разработчики нашли оптимальный уровень, сбалансировали прочность с твердостью.