Wabashpress.ru

Техника Гидропрессы
29 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Сталь Bohler (Бохлер) K340: плюсы и минусы, характеристики, свойства

Сталь Bohler (Бохлер) K340: плюсы и минусы, характеристики, свойства

Материал для ножей должен иметь определенные свойства. Быть достаточно мягким, чтобы заточить, твердым, чтобы при резании не затупился. Не ржаветь, противостоять перепадам температуры, достаточно безопасным для пищевой промышленности. Необходимые качества достигаются составом и обработкой. Популярный сплав для производства ножей нержавеющий 40Х13. Он применяется в быту, промышленности, у рыболовов, охотников. Эта сталь отличается от других — невысокой стоимостью и легкостью в обслуживании. Качество материала зависит от страны производителя, чистоты сплава.

Характеристики стали

Сталь — мартенситного класса, предназначена для деталей, работающих при температурном диапазоне до 450 градусов, а также в коррозионных средах. Относится к группе Х13. Отсутствие никеля уменьшает образование карбидов, что способствует стабильности механических свойств. Количественный состав дополнительных легирующих элементов одинаков по группе. Это позволяет иметь ряд механических и химических свойств в результате применения технологии термообработки:

  1. Коррозионная устойчивость.
  2. Жаропрочность.
  3. Жаростойкость.
  4. Износостойкость.

Стойкость к коррозии обеспечивает содержание мартенсита, карбидов и остаточного аустенита в закаленном состоянии микроструктуры. Отличается повышенной устойчивостью к вибрации и знакопеременным нагрузкам, которые возникают у изделий, работающих до температуры выше 300 градусов Цельсия.

Для материала такого класса получить сочетание прочности и твердости — не просто. Чем выше твердость, тем более хрупкие становятся детали, а при нагрузках на удар они будут склонны к образованию трещин.

Термическую обработку применяют в зависимости от условий работы изделия. Для валов и осей, работающих в условиях механического и коррозионного износа во влажной среде, применяют нормализацию с выдержкой и высоким отпуском. Для изделий, подвергающихся ударным нагрузкам при эксплуатации, применяют ступенчатую закалку с высоким отпуском, количество циклов зависит от требуемой твердости поверхности.

Показатель твердости поверхности для ножа 40-60 HRC. Рабочий диапазон 52-58 HRC. Сталь 40Х13 трудно поддается закалке. Но можно добиться 57 HRC. Состояние поставки обеспечивает твердость проката до 229 HB.

Хорошо подвергается горячей деформации — ковке при режиме медленного нагрева и охлаждения. Холодная деформация ограничена.

Сплав выпускается в горячекатаном виде. Бывает листовой, фасонный, сортовой прокат, калиброванный пруток, полоса, лента, проволока.

Новый нож со сталью 40х13

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.

Читайте так же:
Отверстие под мебельный болт

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.

Приведенные рассуждения доказывают, что марка стали 40х13 довольно критична к правилам соблюдения условий температурной обработки.

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.

Ковка, как механическая обработка, производится только при нагреве детали до температуры 1250 °С. В процессе ковки допускается понижение температуры не ниже 850 °С.

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.

Аналоги стали и область применения

4Х13 — старое название. Существуют зарубежные аналоги, отличающиеся чистотой сплава, отсутствием или наличием примесей.

Зарубежные аналоги разных поставщиков: американские AISI420, японские SUS420J2, французские X40Cr14, английские 420S45, итальянские X40Cr14, испанские F.3404, китайские 4C13, польские 4h23, чешские 17024. Все аналоги имеют похожие характеристики.

  1. Мерительный инструмент.
  2. Режущий инструмент.
  3. Предметы домашнего обихода.
  4. Медицинские инструменты.
  5. Валы.
  6. Пружины.
  7. Подшипники.
  8. Мерительные приспособления для ковочного производства.
  9. Детали компрессорных установок.
  10. Режущие ножи аппаратов для горячей штамповки.

Два ножа 40х13

Недостатки использования

К недостаткам деталей, изготовленных из 40Х13 можно отнести:

  • Неустойчивость к агрессивным средам.
  • Плохая свариваемость деталей.
  • Для достижения необходимого показателя твердости необходимо применять многоступенчатую закалку с отпуском.
  • Не использовать на твердой поверхности.
  • Не рекомендовано хранить в сырых условиях, деталь подвергается точечной коррозии.
Читайте так же:
Металлический шланг для газа

Появление коррозионных точек, из-за неправильного хранения, уберет повторная заточка, что относят к недостаткам и преимуществам стали.

Стильный нож со сталью 40х13

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.

Ножевая сталь 40х13

Любой кухонный режущий инструмент из металла должен отвечать целому ряду требований, в первую очередь, гигиеническим. Очевидным выбором здесь стала нержавейка, т.е. коррозионно-стойкая, высоколегированная, жаропрочная сталь повышенной прочности и твердости марки 40х13. Её часто называют ножевой сталью, однако идет данный материал не только на изготовление ножей, но и на производство шариковых подшипников, рессор, пружин и всевозможного мерительного инструмента.

Микроструктура подобного сплава в его закаленном состоянии включает карбиды, мартенситы и небольшое процентное содержание остаточного аустенита. Всё это обеспечивает высокий уровень коррозионной стойкости (выше только у нержавейки 30Х13). При этом данный материал не является свариваемым, а выплавляется он в открытых электродуговых или индукционных печах при t=850-1100°C. Во избежание деформаций металла сталь 40х13 нагревают относительно медленно, после чего так же медленно охлаждают с помощью песка.

Характеристики стали марки 40х13

Ножевая сталь 40х13

Химический состав ножевой стали 40Х13 представлен на следующей диаграмме:

Закалка данного материала производится при температуре 1030-1050 o C, при ковке же металл приходится нагревать до 1200 о С. По окончании механической обработки сталь 40х13 сечением не более 200 мм дополнительно подвергается низкотемпературному отжигу. Твердость готового обработанного материала составляет 143-229 МПа (HB 10 -1 ), а удельный вес 7650 кг/м 3 .

В целом, физические свойства стали 40X13 делают её похожей на большинство инструментальных сталей. Она незаменима при изготовлении бытового и хирургического режущего инструмента, однако не менее популярна в производстве:

  • осей
  • втулок
  • валов
  • корпусов
  • лопастей турбин
  • болтов
  • гаек
  • карбюраторных игл и т.п.

Заметим, что любые изделия из данного металла способны длительно находится в любых коррозионных средах, температура которых достигает 400-450°С.

Применение стали 40X13

Применение стали 40X13

Высокая коррозионная стойкость марки стали 40х широко востребована авиаконструкторами, которые нуждаются в материале, дополнительно обладающем повышенной прочностью и используемом для производства деталей, работающих на износ в условиях огромных механических нагрузок.

Несмотря на своё название, эта ножевая сталь имеет удовлетворительную стойкость ножевой кромки. Она относительно мягкая, однако при качественной закалке способна демонстрировать отличную твердость (57 HRC). С другой стороны, мягкость металла позволяет легко затачивать ножи, в то время как антикоррозионная устойчивость становится главным критерием выбора при поиске лучшего материала для ножей, используемых дайверами, рыбаками или водолазами. Ножи из стали 40х13 никогда не ржавеют, не нуждаются в каком-либо уходе, именно поэтому сегодня данный материал идет на изготовление самого разного режущего инструмента хозяйственно-бытового и сувенирного назначения. При этом его получение не связано с серьезными затратами, что позволяет отнести сталь 40х13 к разряду дешевых нержавеющих металлов.

Читайте так же:
Рисунок художественной ковки на воротах

Какая сталь для клинков бывает

Из нее делают дешёвые отечественные кухонные ножи. Эта сталь подходит для кухни, так как не ржавеет ни при каких условиях, ножи из неё легко точатся и не требуют дополнительного ухода. Более того, если Вы привыкли работать на кухне «в европейской манере», постоянно поправляя нож мусатом, нож из 40Х13 является неплохим выбором. Из этой также делают медицинские скальпели и другие инструменты, поэтому часто эту сталь значительно называют «хирургической» или «медицинской». Иностранным аналогом этой стали считается популярная 420ая сталь.

Сталь 65Х13

Одним из наиболее популярных материалов для изготовления клинков является сталь 65Х13 (зарубежный аналог 420J или 425mod). Это высоколегированная марка стали, имеющая повышенную твердость Изначальное её предназначение — режущий инструмент, кухонные ножи, пилы, съёмные лезвия, скальпели, лезвия бритв. Поскольку из неё часто делают скальпели и другие медицинские инструменты, её ещё часто называют «медицинской». Разработана она очень давно и, наверное, уже не в полной мере отвечает современным требованиям, предъявляемым к ножевым изделиям. Однако, это недорогая нержавеющая сталь, которая не требует к себе серьёзного ухода, относительно легко точится и хорошо держит заточку. В целом — достаточно не плохой вариант для недорогого рабочего и подарочного ножа. При грамотной термообработке имеет твёрдость 55-57 HRC…, и при правильной заточки клинка обладает хорошими режущими свойствами и износостойкости.

Сталь 95Х18

Высоколегированная марка стали, обладающая высокой твердостью (>55 HRC), стойкостью режущей кромки, умеренной коррозионной стойкостью (ниже, чем у вышеперечисленных марок стали) и более низкой ударной вязкостью, чем у предыдущих марок (таким образом, на режущей кромке создаются не замины, а сколы, что намного затрудняет заточку клинка). Изначальное предназначение стали 95Х18 (зарубежный аналог 440В) — втулки, оси, стержни, шариковые и роликовые подшипники и другие детали, к которым предъявляются требования высокой прочности и износостойкости и работающие при температуре до 500 или подвергающиеся действию умеренных агрессивных сред. По комплексу своих физических, химических и механических свойств, считается одним из лучших материалов для изготовления клинкового оружия. Сталь достаточно сложна при производстве ножей. Требует строгого соблюдения режимов механической и термической обработки, является дорогостоящей и трудоёмкой в обработке. При перекаливании может быть хрупкой, легко ломаться и выкрашивать участки режущей кромки. При соблюдении технологии, имеет высокую твёрдость 59-61 HRC…, при этом гибкая и весьма прочная. Нож из этой стали не так просто заточить, как сталь 65Х13, но держать заточку он будет дольше. При длительном контакте с влагой, а тем более с солью, может незначительно проявляться коррозия. В целом — одна из лучших сталей, применяемых для производства ножей по соотношению цена-качество.

Дамасская сталь

Вид стали с видимыми неоднородностями в виде узора на поверхности клинка. Изготавливается дамасская сталь путём кузнечно-горновой сварки нескольких марок сталей, таких как У8 (углеродистая сталь), ШХ15 (шарикоподшипниковая сталь), 65Г (рессорная сталь). Эти марки стали имеют хорошие технические характеристики, а в сочетании друг с другом дают отличный результат в виде дамасской стали. По разновидности рисунка дамасской стали, её можно разделить на несколько основных видов: кручёный дамаск, рваный дамаск, нарезной дамаск, торцевой дамаск, мозайчатый дамаск. Рисунки (узоры) дамаска зависят от того, каким образом кузнец сложит и скрутит набранные слои из вышеперечисленных марок сталей. Достоинством дамасской стали является её способность долгое время держать заточку. За счёт свойств сваренных сталей, дамаск имеет высокую твёрдость и относительно низкую хрупкость. Недостатком дамаска является то, что он очень быстро ржавеет, но это устраняется путём смазывания поверхности клинка салом или растительным маслом. В целом — отличная сталь, с отличными режущими свойствами и износостойкости.

Читайте так же:
Пылесос с одной рукояткой

Сталь Х12МФ

Легированная (штамповая) сталь, которая кроме обычных примесей содержит элементы, специально вводимые в определенных количествах для обеспечения требуемых свойств. Эти элементы называются легирующими. Легирующие добавки повышают прочность, коррозийную стойкость стали, снижают опасность хрупкого разрушения. В качестве легирующих добавок применяют хром, никель, ванадий и др. Сталь очень популярна среди охотников, за счет своих хороших режущих качеств. Очень хорошо держит режущую кромку, но при своей твердости подправляется сложнее, чем 95Х18. При правильной термообработке не скалывается и крошится. Твердость на режущей кромке 62-63 HRC обеспечивает ножу хороший рез. Почти не ржавеет, но при попадании в кислую или щелочную среду может покрыться ржавым налетом или на клинке появятся темные пятна. Особенно это возможно в ситуации: порезал ножом мясо или любой другой продукт, сунул нож в ножны и забыл! Потом по прошествии некоторого времени достал нож из ножен, а он заржавел ?. Как такое возможно, думаете Вы!? Стоит напомнить, что кожу пропитывают разными химическими составами, которые придают коже эластичность и цвет. Так что вся эта химия успешно проникла не только в структуру вашего клинка, но и в рукоять! Оставив на них не очень приятные следы! Просто следует не забывать хранить нож отдельно от ножен и все будет в порядке.

Сталь D2

Современная инструментальная сталь, которую иногда называют «полу-нержавеющей». Она имеет достаточно высокое содержание хрома (12%), но все же его количество недостаточно для того чтобы классифицировать эту сталь как нержавеющую. Несмотря на это по параметру «коррозийная стойкость» она далеко превосходит любые углеродные стали. Также она обладает высокой прочностью, что позволяет на протяжении долгого времени сохранять режущую кромку.

Сталь 40х13 55 hrc характеристики нож

Дополнительный каталог ножей

Для заточки ножей

Бруски и устройства для заточки: Заточный станок СКЛАДИШОК
Купить бруски

  • Ножи Пампухи И.Ю.
  • Ножи Чебуркова А.И.
  • Ножи ООО Булат — Бессонова Алексея

В продажу поступили клинки из стали ХВ5 фирмы «Фортуна»

клинки фирмы Фортуна

Скидка 5%
на ВСЕ ножи фирмы «Мелита-К»!

Купить нож со скидкой

38-я международная выставка «Клинок — традиции и современность» 01 – 04 ноября 2018г

Международная выставка Клинок

Магазин Русские Ножи представляет небольшой фото отчет с выставки.

37-я международная выставка «Клинок — традиции и современность» 12 – 15 апреля 2018г

Технологии изготовления ножей

  • Процесс изготовления булатных ножей — Игорь Пампуха

Фото отчеты с выставок

Статьи > Что такое сталь 100Х13М?

Что такое сталь 100Х13М?

В настоящее время у любителей охоты, рыбалки, активного отдыха на природе, у тех, кто увлекается холодным оружием, существует прекрасная возможность выбрать себе нож по вкусу. Первый вопрос, который возникает при выборе изделия, — качество стали клинка. Закаленная сталь обладает тем свойством, что твердость и упругость в известных пределах находятся в обратной зависимости. Твердость (износостойкость) лезвия должна быть достаточно большой, чтобы изделие не скоро затупилось, но не чрезмерной, иначе будет выкрашиваться режущая кромка или ломаться лезвие. При всем богатстве отечественных сталей, наиболее пригодных для изготовления клинкового оружия, можно выделить сталь 100Х13М (ЭИ515).

Читайте так же:
Плотность нержавеющей стали 12х18н10т

Хромомолибденовая сталь мартенситного класса используется для изготовления хирургического инструмента. Выплавка и передел успешно освоены на Златоустовском металлургическом заводе. Содержание углерода достаточно высокое, чтобы отнести сталь к заэвтектоидным. Содержание хрома меньше по сравнению со сталью 110Х18М, но больше, чем в стали 40Х10С2М; содержание хрома примерно такое же, как в стали 40Х13, что обеспечивает высокую коррозионную стойкость. Вследствие легирования молибденом в количестве 1,40–1,80% данная сталь менее склонна к отпускной хрупкости, по сравнению с маркой стали 40Х10С2М. Кроме того, молибден способствует стабилизации структуры при закалке. Молибден может находиться как в твердом растворе фазы (около 6% при комнатной температуре и около 31% при температуре 1400 °С), так и в связанном виде — интерметаллидная и карбидная фазы.

В состоянии поставки (после отжига или высокого отпуска) сталь должна иметь твердость не более 255 НВ. Структура после отжига — зернистый перлит; после закалки и низкого отпуска — скрыто- или мелкокристаллический мартенсит с остаточным аустенитом и карбидами. Состав карбидов: (Cr, Fe, Mo)23С6 с температурой перехода в твердый раствор 950–1000 °С.

Сталь имеет низкую теплопроводность, поэтому при нагреве необходима выдержка при средней температуре для выравнивания температуры по объему массивных деталей (заготовок) — ступенчатый нагрев. Сталь трещеночувствительна, что предполагает после горячей деформации замедленное охлаждение с последующим отжигом при температуре выше точки АС1 на 30–50 °С. Термическая обработка стали 100Х13М по режиму 1040±10 °С, масло; отпуск 150 °С позволяет иметь твердость не менее 59 HRC.

В отличие от стали 40Х10С2М, марка 100Х13М изначально разра батывалась как сталь для режущего инструмента (введена в производство с 1981 года, зарубежный аналог по AISI сталь 154СМ). Изделия, изготовленные из высококачественной нержавеющей стали марки 100Х13М (ЭИ515), уникальны по своим рабочим свойствам. Использованием такого материала достигается превосходное сочетание режущих и прочностных свойств, коррозионной стойкости и возможности заточки в домашних условиях.

Для ухода за сталью рекомендуется постоянно держать нож в чистоте, то есть, если он плотно забит грязью, его необходимо тщательно промывать. Требуется проводить периодическую смазку клинка минеральным маслом и чистку изделия с помощью различных абразивных паст. Для правки ножей обычно используют мелкозернистый брусок («нулевка»), кожаный ремень и пасту ГОИ.

Очень важно правильно выбрать угол заточки для ножа. Оптимальный угол заточки для нескладных ножей с клинком из стали 100Х13М (ЭИ515) — от 20 до 30 градусов. Чем он меньше, тем острее нож, но при этом само лезвие становится менее прочным. Чем угол больше, тем прочнее лезвие, но режет оно несколько хуже. Нож, заточенный под углом 40 градусов, подходит для тяжелых и грубых работ (например, для перерубания сухих веток), а заточенный под углом 50 градусов перерубает сырые кости и даже гвозди. Рекомендуемый угол заточки для охотничьего ножа -25 градусов, для туристического — 20 градусов.

Илья Чуманов журнал “Прорез” февраль 2006

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector