Характеристики и применение стали У8

Сталь инструментальная У8

Марка: У8 (заменители: У7А, У7, У10А, У10)
Класс: Сталь инструментальная углеродистая
Вид поставки: сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 1435-99 , ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006, ГОСТ 2879-2006. Калиброванный пруток: ГОСТ 1435-99 , ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78. Шлифованный пруток и серебрянка: ГОСТ 1435-99, ГОСТ 14955-77. Полоса: ГОСТ 103-2006, ГОСТ 4405-75 . Поковки и кованные заготовки: ГОСТ 1435-99, ГОСТ 4405-75 , ГОСТ 1133-71. Лента: ГОСТ 2283-79 , ГОСТ 10234-77 .
Использование в промышленности: для инструмента, работающего в условиях, не вызывающих разогрева режущей кромки: фрез, зенковок, топоров, стамесок, долот, пил продольных и дисковых, накатных роликов, кернеров, отверток, комбинированных плоскогубцев, боковых кусачек.

Поставщик Ауремо ООО www.auremo.org
Купить: Санкт-Петербург +7(812)680-16-77, Днепр +380(56)790-91-90, info[æ]auremo.org
У8 труба, лента, проволока, лист, круг У8

Свойства и полезная информация:
Удельный вес: 7839 кг/м 3
Термообработка: Закалка 780 o C, масло, Отпуск 400 o C.
Твердость материала: HB 10 -1 = 187 МПа
Температура критических точек: Ac1 = 720 , Ar1 = 700 , Mn = 245
Температура ковки, °С: начала 1180, конца 800. Сечения до 100 мм охлаждаются на воздухе, 101-300 мм в яме.
Обрабатываемость резанием: при HB 187-227, σв=620 МПа, К υ тв. спл=1,2 и Кυ б.ст=1,1
Свариваемость материала: не применяется для сварных конструкций.
Флокеночувствительность: не чувствительна.
Склонность к отпускной хрупкости: не склонна.
Твердость стали У8 после термообработки (ГОСТ 1435-99)
Состояние поставки
Твердость
Сталь термообработанная
Закалка 780-800 °С, вода
До НВ 187
Св. HRCЭ 63
Предел выносливости стали У8
σ-1, МПА
Термообработка
490 σв=1860 МПа, НВ 611
Твердость стали У8 в зависимости от температуры отпуска
Температура отпуска, °С Твердость, HRCЭ
Закалка 780-800 °С, вода
160-200
200-300
300-400
400-500
500-600
61-65
56-61
47-56
37-47
29-37
Механические свойства стали У8 в зависимости от температуры испытания
Температура испытаний, °С σ0,2 (МПа) σв(МПа) δ5 (%) ψ % НВ
Отжиг или нормализация
100
200
300
400
500
600
700






710
640


500
370
255
17
15
17
19
23
28
33
24
15
16
23
29
39
50
195
205
205
190
170
150
120
Закалка 780 °С, масло. Отпуск 400 °С (образцы гладкие диаметром 6,3 мм)
20
-40
-70
1230
1270
1300
1420
1450
1470
10
11
12
37
36
35


Образец диаметром 5 мм и длиной 25 мм, деформированный и отожженый.
Скорость деформирования 10 мм/мин. Скорость деформации 0,007 1/с
700
800
900
1000
1100
1200





105
91
55
33
21
15
58
58
62
62
80
69
91
100
100
100
100
100





Теплостойкость стали У8
Температура, °С Время, ч
Твердость, HRCэ
150-160
200-220
1
1
63
59
Прокаливаемость стали У8
Расстояние от торца, мм Примечание
2 4 6 8 10 12 14 16 18 Закалка 790 °С
65,5-67 63-65 45,5-55 42-43,5 40,5-42,5 39,5-41,5 37-40,5 39-40 36-39,5 Твердость для полос прокаливаемости, HRC
Критический диаметр в воде Критический диаметр в масле
15-20 4-6
Физические свойства стали У8
T (Град) E 10 – 5 (МПа) a 10 6 (1/Град) l (Вт/(м·град)) r (кг/м 3 ) C (Дж/(кг·град)) R 10 9 (Ом·м)
20 2.09 7839
100 2.05 11.4 49 7817 477 230
200 1.99 12.2 46 7786 511 305
300 1.92 13 42 7752 528 395
400 1.85 13.7 38 7714 548 491
500 1.75 14.3 35 7676 565 625
600 1.66 14.8 33 7638 594 769
700 15.2 30 7600 624 931
800 14.5 24 7852 724 1129
900 1165

Расшифровка марки стали У8: буква У говорит о том, что перед нами инструментальная качественная нелегированная сталь, в которой присутствует углерод в среднем количестве 0,8%.

Инструмент из стали У8 и его термообработка: молотки слесарные изготовляют из сталей У7 и У8. Закалке подвергаются боёк и хвост. Нагрев лучше всего вести в соляной или свинцовой ванне. При нагреве молотка в камерной печи сначала закаливают боёк, а потом хвост, после чего попеременно охлаждают до полного потемнения средней части. Для окончательного охлаждения молоток переносят в масло. Отпускают при 260-340° в течение 30-40 мин. Твёрдость Rc = 49 -56. Проверяют твёрдость на приборе РВ.

Для изготовления пневматического инструмента применяют сталь У8 или У7. Закалке подвергают рабочую хвостовую часть. Следует избегать нагрева пневматического инструмента полностью, поэтому лучше всего производить нагрев в соляных или свинцовых ваннах. Рабочую часть закаливают в воде с переносом в масло, а хвостовую часть в масле. После этого инструмент отпускают в зависимости от требуемой твёрдости рабочей части, а именно: зубила, крейцмейсели, пробойники, чеканы и насечки отпускают при 240-270° с выдержкой 30 – 40 мин. Требуемая твёрдость Rc = 56-59.

Обжимки, поддержки, бойки и выколотки отпускают при 270-300° в течение 30-40 мин. Требуемая твёрдость Rc = 53-56. Определяют твёрдость тарированным напильником. Нередки случаи, когда пневматический инструмент в месте перехода с меньшего диаметра на больший во время работы ломается, причём структура излома на глубину 5-8 мм по окружности весьма мелкозернистая, а глубже крупнозернистая. Основной причиной поломок является недостаточная чистота поверхности в местах переходов (риски, царапины и пр.).

Читайте также:
Уровень пола по грунту относительно цоколя

Долота станочные изготовляют из сталей У8, У9, 65Х. Место перехода от тонкой части долота к толстой, а также стенки отверстия в полом долоте должны быть закалены на небольшую твёрдость. При несоблюдении этого возможно отгибание долота или поломка его во время работы. Получение небольшой твёрдости переходной части достигается прерывистой закалкой в воде для сплошных долот из углеродистой стали или же полной закалкой с последующим отпуском в соляной ванне до серого цвета побежалости для всех других долот. Хвостовую часть не закаливают. Долота сплошные отпускают при температуре 260-280°, а полые при 320-360°; выдерживают 20-30 мин. Требуемая твёрдость для оплошных долот Rc = 56-58, а для полых Rc = 50-52.

Стамески и долота плотничьи и столярные изготовляют из этих же сталей. Нагрев под закалку производят в печах-ваннах на длину 60-80 мм. При нагреве в камерных печах инструмент замачивают на длину 60-80 мм. Хвостовую часть не закаливают. Отпускают при температуре 250-300° в течение 20-40 мин. Требуемая твёрдость Rc = 53-58.

Комбинированные плоскогубцы и кусачки изготовляют из сталей У7 и У8. Термической обработке их подвергают в собранном виде с раскрытыми губками, калят только рабочую часть – в кусачках губки на длину 8-10 мм, а в комбинированных плоскогубцах губки на длину, включая прорези у шарнира. Охлаждают в масле или керосине при энергичном помешивании. Отпуск производят при температуре 220-300° в течение 30-40 мин. Твёрдость Rc = 52-60. Твёрдость контролируют на приборе РВ или тарированным напильником, а также путём откусывания стальной проволоки диаметром 2 мм.

Клейма изготовляют из вышеупомянутых сталей, закаливают с последующим отпуском при температуре 220-250°. Хвостовик отпускают путём нагрева в свинцовой ванне до серого цвета побежалости. Требуемая твёрдость рабочей части Rc =54-58.

Краткие обозначения:
σв – временное сопротивление разрыву (предел прочности при растяжении), МПа ε – относительная осадка при появлении первой трещины, %
σ0,05 – предел упругости, МПа Jк – предел прочности при кручении, максимальное касательное напряжение, МПа
σ0,2 – предел текучести условный, МПа σизг – предел прочности при изгибе, МПа
δ5,δ4,δ10 – относительное удлинение после разрыва, % σ-1 – предел выносливости при испытании на изгиб с симметричным циклом нагружения, МПа
σсж0,05 и σсж – предел текучести при сжатии, МПа J-1 – предел выносливости при испытание на кручение с симметричным циклом нагружения, МПа
ν – относительный сдвиг, % n – количество циклов нагружения
s в – предел кратковременной прочности, МПа R и ρ – удельное электросопротивление, Ом·м
ψ – относительное сужение, % E – модуль упругости нормальный, ГПа
KCU и KCV – ударная вязкость, определенная на образце с концентраторами соответственно вида U и V, Дж/см 2 T – температура, при которой получены свойства, Град
s T – предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), МПа l и λ – коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала), Вт/(м·°С)
HB – твердость по Бринеллю C – удельная теплоемкость материала (диапазон 20 o – T ), [Дж/(кг·град)]
HV – твердость по Виккерсу pn и r – плотность кг/м 3
HRCэ – твердость по Роквеллу, шкала С а – коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20 o – T ), 1/°С
HRB – твердость по Роквеллу, шкала В σ t Т – предел длительной прочности, МПа
HSD – твердость по Шору G – модуль упругости при сдвиге кручением, ГПа

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

Сталь У8: характеристики, расшифровка, химический состав

Страна Стандарт Описание
Россия ГОСТ 1435-99 Прутки, полосы и мотки из инструментальной нелегированной стали. Общие технические условия
Россия ГОСТ 2283-79 Лента холоднокатаная из инструментальной и пружинной стали. Технические условия
Россия ТУ 14-19-81-90 Прокат толстолистовой горячекатаный из инструментальной стали марок У8, У8А. Технические условия.

Характеристики стали У8

Классификация Сталь инструментальная углеродистая качественная
Применение Инструмент, который работает в условиях, не вызывающих разогрева рабочей кромки: фрез, зенковок, топоров, стамесок, долот, пил продольных и дисковых, накатных роликов, кернеров, отверток, комбинированных плоскогубцев, боковых кусачек.

Сталь 09Г2С расшифровка маркировки:

  • «У» – сталь инструментальная качественная нелегированная сталь;
  • «8» – процент углерода.

Химический состав У8

Массовая доля элементов стали У8 по ГОСТ 1435-99

C
(Углерод)
Si
(Кремний)
Mn
(Марганец)
P
(Фосфор)
S
(Сера)
Cr
(Хром)
Ni
(Никель)
Cu
(Медь)
Fe
(Железо)
0,75 – 0,84 0,17 – 0,33 0,17 – 0,33 ГОСТ 2283-79
Состояние поставки Класс прочности Сечение, мм Временное сопротивление разрыву, σв, МПа Относительное удлинение при разрыве, δ5, %
Лента отожженая холоднокатаная 0,1 – 1,5 650 15
Лента отожженая холоднокатаная 1,5 – 4,0 750 10
Лента нагартованная холоднокатаная Н1 0,1 – 4,0 750 – 900
Лента нагартованная холоднокатаная Н2 0,1 – 4,0 900 – 1050
Лента нагартованная холоднокатаная Н3 0,1 – 4,0 1050 – 1200
Лента отожженая высшей категории качества 0,1 – 4,0 650 15

Физические свойства У8

Температура, °С Модуль упругости, E 10 – 5 , МПа Коэффициент температурного расширения, a 10 6 , 1/°С Коэффициент теплопроводности, I, Вт/м·°С Удельная теплоемкость, C, Дж/кг·°С Удельное электросопротивление, R 10 9 , Ом·м
20 2.09
100 2.05 11.4 49 477 230
200 1.99 12.2 46 511 305
300 1.92 13 42 528 395
400 1.85 13.7 38 548 491
500 1.75 14.3 35 565 625
600 1.66 14.8 33 594 769
700 15.2 30 624 931
800 14.5 24 724 1129
900 1165

Существенное влияние на свойства стали оказывает предварительная термообработка, она обеспечивает оптимальную структуру. Данная сталь необыкновенно чувствительна к типу среды закаливания, поэтому охлаждение проводят в 2-х средах, вода-масло.

Свойства по стандарту ТУ 14-19-81-90

* Типичное значение свойства для низкоуглеродистой и низколегированной стали. Эта величина не предусмотрена стандартами, она носит ориентировочный характер и не может быть использована с целью проектирования

Технологические свойства марки У8

Удельный вес 7839 кг/м 3
Термообработка Закалка при 780 °C, масло, Отпуск при 400 °C.
Твердость материала HB 10 -1 = 187 МПа
Температура критических точек Ac1 = 720 , Ar1 = 700 , Mn = 245
Температура ковки Начала 1180 °С, конца 800 °С. Сечения до 100 мм охлаждаются на воздухе, 101-300 мм в яме
Обрабатываемость резанием При HB 187-227, σв=620 МПа, К υ тв. спл=1,2 и Кυ б.ст=1,1
Свариваемость материала Не применяется для сварных конструкций.
Флокеночувствительность Не чувствительна
Склонность к отпускной хрупкости Не склонна

Теплостойкость

Температура, °С Время, часы Твердость, HRCэ
150 – 160 1 63
200 – 220 1 59

прокаливаемость

Расстояние от торца, мм Примечание
2 4 6 8 10 12 14 16 18 Закалка при 790 °С
65,5-67 63-65 45,5-55 42-43,5 40,5-42,5 39,5-41,5 37-40,5 39-40 36-39,5 Твердость для полос прокаливаемости, HRC

Сплав У8 характеризуется большой твёрдостью поверхностного слоя, а стойкость к износу – низкая. Плохой показатель небольшой степени теплостойкости приводит к тому, что сталь не применяют для производства инструментов с сечением свыше 20-25 мм, а также деталей оборудования, которое эксплуатируется в условиях в непрерывном режиме, и температурах свыше 200 °С.

Также сталь У8 не предназначена для сварки. Зато отлично поддаётся кузнечной сварке.

Сталь данной марки не флокеночувствительна, и легко поддаётся любым видам обработки при нагреве.

Дополнительные характеристики У8

Сварка стали У8

Возможна кузнечная сварка – процесс неразъемного соединения нагретых кусков металла с применением внешнего давления.

Форма поставки стали У8

Поставляется в виде кованых полос, горячекатаного круга, квадратов и кругов кованых, листов.

Область применения

Используется в основном для производства инструментов, эксплуатация которых не требует разогревания режущего края: фрезы, топоры и стамески, зенковки, пилы и долота, кернеры, отвёртки, кусачки, плоскогубцы и пр.

Применение стали У8 с учётом характеристик и свойств

Данную сталь применяют, как незаменимое сырьё для изготовления инструментов, эксплуатация которых не требует нагрева. Это пневматические, деревообрабатывающие, слесарно-монтажные инструменты – кернеры, кусачки и отвертки, ролики, плоскогубцы, фрезы, детали часовых механизмов и пружины, пр. Все эти изделия требуют специальной термообработки, чаще всего по индивидуальной технологии.

Аналоги стали У8

США Россия Германия Япония Франция Англия Евросоюз Италия Китай Польша Чехия Австрия
ASTM/AISI ГОСТ DIN,WNr JIS AFNOR BS EN UNI GB PN CSN ONORM
W1-7 У7 1.1625 SK5 C90E2U BW1A CT80 C80KU T8 N8 19152 K980
У10 C80W1 SK6 Y1-70 BW1B
C80W2 SKC3 Y1-80
Y180
Y90

Инструменты из стали У8 и виды их термообработки

Данная сталь очень чувствительна к виду проведения обработки, поэтому единые рекомендации отсутствуют. Молотки слесарные из стали У8 подвергают закалке в области бойка и хвоста. Нагревание осуществляют в ванне – соляной или свинцовой. Отпуск при 260-340 °С 30-40 мин.

При производстве пневматических инструментов закалке подвергается рабочую часть – хвост, а нагревание всего инструмента противопоказано. Отпуск выполняют в зависимости от необходимой твёрдости рабочего сектора (индивидуально для разных инструментов).

Для зубил, крейцмейселей, пробойников отпуск ведут в режиме 240 °С -270 °С при выдержке до 40 мин. А для бойков, выколотков – 270 °С -300 °С. При закалке долота для станков из У8, У9, 65Х участки перехода от тонкой области к толстой, и стенки отверстия выполняют на малую степень твёрдости. Этого достигают, ведя прерывистую закалку в водной среде. Хвостовой участок закалке не подвергают. Стамески и долота плотничьи и столярные нагревают под закалку в печах-ваннах на длину 60-80 мм. Хвостовой участок закалке не подлежит.

Характеристики и применение стали у8

Углеродистая сталь

Еще с 1997 сталь У8 стала основой для производства хозяйственных и бытовых ножей, которые использовались при нарезке хлеба, овощей, мяса, а также для туристических походов. Но все же именно в изготовлении клинков этот материал стал классическим.

Ножи из такой стали, благодаря наличию 0,8% углерода в составе, могут использоваться как ломики или топоры. Все из-за высокой прочности, а также сохраняющей на долгое время остроты. Даже при вскрытии люка нож из стали У8 вряд ли повредится.

Мачете, финки (легендарные ножи Советского времени), армейские, тычковые, окопные, траншейные, метательные, экспедиционные и тактические ножи, топорики, малые, большие и средние пчаки (национальные ножи узбеков и уйгур), томагавки (боевые топоры), тяпки для мяса, корды (таджикистанские ножи), кукри (ножи непальских гуркхов), метательные лопаты – это все изделия из углеродистой стали.

Применение

Инструментальные нелегированные (углеродистые) стали имеют небольшую прокаливаемость, их применяют для изготовления инструментов небольших размеров, работающих из-за низкой теплостойкости с малыми скоростями в условиях, не вызывающих разогрева режущей кромки.

Область применения сталей инструментальных нелегированных (уг­леродистых):

  • У7; У7А; У8; У8А — Зубила, долота, стамески, плоскогубцы, кувалды, молотки, топоры, лезвия ножниц для резки металла.
  • У9; У9А — Инструмент для обработки дерева, слесарно-монтажный инструмент, калибры простой формы.
  • У10; У10А — Метчики, рашпили, пилы для дерева, гладкие калибры.
  • У11;У11А У12; У12А — Метчики, плашки, надфили, калибры, скобы, пилы для обработки дерева, простые измерительные инструменты.
  • У13; У13А — Для инструментов с повышенной износостойкостью, работающих при умеренных и значительных давлениях.

Плюсы стали

  • Идеальная углеродистая сталь. Таковой считается ножевая сталь с балансом твердости с жесткостью, который можно увидеть при помощи шкалы Роквелла. Она может быть от 42 до 61HRC. Чем выше данная шкала, тем материал более ломкий и хрупкий. А если же все наоборот, твердость лишь 42, то такая сталь не будет стойкой. У8 имеет 58HRC по шкале Роквелла, что создает нужный баланс.
  • Прочность. Сталь У8 на 97% состоит из железа, а значит ножи из нее будут отличаться неимоверной устойчивостью. Сломать их практически невозможно.
  • Острота без постоянной заточки. Углерод делает сталь прекрасным режущим средством. На протяжении нескольких месяцев не нужно даже думать о том, что нож затупился. Да и, если понадобилось его заточить, то это сделать довольно просто, воспользовавшись обычными абразивными брусками.
  • Качество материала. При обработке данной стали с другим металлом, можно быть уверенным, что они не сольются вместе. А значит качество никак не пострадает.
  • Маловероятное приобретение флокенов, то есть дефектов. Сталь У8 никак не повредится даже при сильных ударах и вибрациях. Никаких микротрещин не может появиться на данном металле.
  • Оружейный материал. У8 используют при создании шпаг, ведь в ее составе нет вторичных карбидов, что обозначает однородность металла при ковке, а также высокую пластичность. То есть при кузнечной сварке очень легко получить качественное оружие. Неслучайно в составе дамасской стали, самой популярной и изящной в изготовлении оружия, можно обнаружить данный сплав.
  • Популярность не только для изделия выше перечисленных клинков, но и бытовых ножей. Также У8 подходит для инструментов, не связанных с разогревом режущей кромки, — фрез, зенковок, стамесок, долот, пил продольных и дисковых, накатных роликов, кернеров, отверток, комбинированных плоскогубцев, боковых кусачек.
  • Низкая себестоимость. У8 не имеет легированных добавок, поэтому ее цена в пределах разумного.

Сталь У8 (У8А) углеродистая инструментальная

Аналоги, Заменители

Cтали У7, У7А, У10, У10А. Иностранные аналоги для стали У8: C80W (Европа), SKC3 (Япония). Иностранные аналоги для стали У8А: C80W1 (Европа), W108 (США).

Расшифровка

Буква У в обозначении и следующая за ней цифра указывают среднее содержание углерода в стали в десятых долях процента. В стали У8 по ГОСТ 1435-99 содержание углерода колеблется в пределах 0,75-0,84%.

Если в обозначении стали присутствует буква А, например У8А, то эта буква указывает, что сталь является высококачественной.

Наличие в маркировки буквы Г — означает повышенное содержание марганца.

Применение У8

Сталь У8 применяется в инструменте работающем в условиях, не вызывающих разогрева режущей кромки: фрез, зенковок, пил продольных и дисковых, зубила, долота, накатных роликов, кернеров, лезвия ножниц для резки металла, топоры, стамески, плоскогубцы комбинированные, боковые кусачки.

Свариваемость

Сталь У8 не применяется для сварных конструкций. Способ сварки КТС (Контактно Точечная Сварка)

Характеристики

Плотность ρп кг/см3 при температуре испытаний, °С

Сталь 20 100 200 300 400 500 600 700 800 900
У8, У8А 7839 7817 7786 7752 7714 7676 7638 7600 7852

Коэффициент теплопроводности λ Вт/(м*К) при температуре испытаний, °С

Сталь 20 100 200 300 400 500 600 700 800 900
У8, У8А 49 46 42 38 35 33 30 24 25

Удельное электросопротивление ρ, нОм*м при температуре испытаний, °С

Сталь 20 100 200 300 400 500 600 700 800 900
У8, У8А 230 305 395 491 625 769 931 1129 1165

Модуль нормальной упругости (Модуль упругости) Е, ГПа, при температуре испытаний, °С

Сталь 20 100 200 300 400 500 600 700 800 900
У8 209 205 199 192 185 175 166
У8А 209 205 199 192 185 175 166

Модуль упругости при сдвиге на кручением G, ГПа, при температуре испытаний °С

Сталь 20 100 200 300 400 500 600 700 800 900
У8 81 80 77 74 71 67 62
У8А 81 80 77 74 71 67 62

Удельная теплоемкость c, Дж/(кг*К), при температуре испытаний, °С

20-100 20-200 20-300 20-400 20-500 20-600 20-700 20-800 20-900 20-1000
477 511 528 548 565 594 624 724 724 703

Температура критических точек

Ас1 Асm Ar1
730 765(112) 700 245

Химический состав, % (ГОСТ 1435-99)

Сталь C Mn Si S P Cr Ni Cu
не более
У8 0,75-0,84 0,17-0,33 0,17-0,33 0,028 0,03 0,12-0,4 0,12-0,25 0,2-0,25
У8А 0,75-0,84 0,17-0,28 0,17-0,33 0,018 0,025 0,12-0,4 0,12-0,25 0,2-0,25
У8Г 0,8-0,9 0,33-0,58 0,17-0,33 0,028 0,03 0,12-0,4 0,12-0,25 0,2-0,25
У8ГА 0,8-0,9 0,17-0,28 0,17-0,33 0,018 0,025 0,12-0,4 0,12-0,25 0,2-0,25

Твердость стали после термообработки (ГОСТ 1435-90)

Состояние поставки Твердость
Сталь термообработанная Закалка с 780-800 °С в воде
До HB 187 Св. HRCэ 63

Механические свойства ленты (ГОСТ 2283-79)

Состояние поставки Сечение, мм σв МПа, не более δ5, (δ4), %не менее
Лента холоднокатаная отоженная 0,1-1,5 650 15
1,5-4,0 750 10
Лента холоднокатаная нагартованая, класс прочности:
Н1 0,1-4,0 750-900
Н2 900-1050
Н3 0,1-4,0 1050-1200
Лента отожженная высшей категории качества 0,1-4,0 650 15

Твердость стали в зависимости от температуры отпуска

tотп., °С Твердость HRCэ
160-200 61-65
200-300 56-61
300-400 47-56
400-500 37-47
500-600 29-37

Примечание: закалка с 780-800 °С в воде.

Механические свойства в зависимости от температуры испытаний

tисп, °С σ0.2, МПа σв, МПа δ5, % ψ, % Твердость НВ
Отжиг или нормализация
100 710 17 24 195
200 640 15 15 205
300 17 16 205
400 19 23 190
500 500 23 29 170
600 370 28 39 150
700 255 33 50 120
Закалка с 780 °С в масле; отпуск при 400 °С (образцы гладкие диаметром 6,3 мм)
20 1230 1420 10 37
-40 1270 1450 11 36
-70 1300 1470 12 35
Образец диаметром 5 мм и длиной 25 мм, деформированный и отожженный. Скорость деформирования 10 мм/мин; скорость деформации 0,007 1/с
700 105 58 91
800 91 58 100
900 55 62 100
1000 33 62 100
1100 21 80 100
1200 15 69 100

Технологические свойства

Температура ковки, °С: начала 1180, конца 800. Сечения до 100 мм охлаждаются на воздухе, сечения 101-300 мм — в яме. Обрабатываемость резанием — Кv тв.спл = 1,2 и Кv б.ст = 1,1 при НВ 187-227. Склонность к отпускной хрупкости — не склонна. Флокеночувствительность — не чувствительна.

Узнать еще

Сталь 10 конструкционная углеродистая качественная…

Сталь 50(50А) — конструкционная углеродистая…

Углеродистая сталь марки СтЗпс — обыкновенного кач…

Минусы

  • Подверженность коррозии. Если не ухаживать за ножами из стали У8, то на них очень быстро может появиться ржавчина. Причина данного недостатка кроется в совсем небольшом проценте хрома в составе.
  • Чувствительность к термообработке. Из-за отсутствия вторичных карбидов нужно помнить, что изделия из У8 должны подвергаться лишь небольшому конкретному диапазону термической обработки. Повышение температуры на 15-20 градусов может привести к потерям вязкости с прочностью материала. Поэтому при закаливании этой стали лишь мастера своего дела могут использовать метод быстрого нагрева с перегревом и короткой выдержкой, иначе может произойти деформация.
  • Нельзя применять в сварных изделиях. инструментах, которые будут подвергаться нагреву или нагрузке. По причинам, описанным во 2 пункте, то есть низкой теплостойкости.
  • Нелюбовь к охлаждающей среде при предварительной термической обработки из-за низкой стабильности свойств. Сталь не рекомендуется сразу переносить в охлаждающую среду. Из-за этого на ней могут образовываться трещины или пятна. Поэтому лучше использовать 2 охлаждающие среды – с высокой, а затем умеренной способностями. Такую закалку называют «через воду в масло».
  • Низкая прочность, вязкость без ковки или термической обработки. Как ни странно, сама по себе углеродистая сталь не такая уж прекрасная. Правда, ее шлифуемая поверхность хороша, поэтому обработка не будет составлять труда.

Химический состав и процесс обработки

Углеродистая инструментальная сталь У8 выпускается в соответствии с требованиями, устанавливаемыми ГОСТом:

  • 1435-99;
  • 1435-54.

В состав стали входит несколько специальных добавок, улучшающих ее качество:

  • Углерод – обеспечивает прочность и твердость сплаву, общее количество в пределах 0,76–0,83%;
  • Кремний – 0,17–0,33%. При заниженном количестве сокращается скорость охлаждения, что негативно влияет на качество. При повышенном — делает сплав упругим, стойким к коррозии;
  • Марганец – 0,17–0,33%. Образует соединение, способствующее увеличению твердости, уменьшению пластичности;
  • Никель – 0,25%. Как и хром, увеличивает коррозийную стойкость;
  • Сера – 0,28%. От количества вещества в составе зависит качество заточки, увеличивается истираемость стали;
  • Фосфор – 0,03%. Придает стали повышенную хрупкость, поэтому его количество сильно ограничено;
  • Хром – 0,2%. Придает нержавеющие качества, увеличивает в соединении крепость и прочность;
  • Медь – 0,25%. Антикоррозийное свойство.

Аналогичными характеристиками и показателями качества обладают марки У7, У10. Чтобы получить высокую твердость, сталь подвергают прерывистой закалке. Нагретую деталь до 780 градусов, сначала охлаждают в воде до температуры 400 градусов. Для окончательного охлаждения деталь погружают в масло. Так как скорость охлаждения значительно снижена, уменьшаются структурные напряжения, происходят мартенситные преобразования. В результате получается сталь, твердость которой составляет 187 МПа.

Cталь 95х18 для ножей: особенности, плюсы и минусы

Мастера, умеющие из куска безликого металла создать прекрасный клинок всегда привлекали внимание народа. С развитием интернета и появлением социальных сетей большую популярность стали набирать различные тематические группы по интересам, в частности, группы любителей и ценителей холодного оружия.

Многие настолько увлекаются этой тематикой, что сами горят желанием создать собственное произведение искусства. К сожалению, изготовление такого вида оружия, как нож, дело не такое простое, как может показаться с первого взгляда.

Немного фактов

Сплав изготовлен как ответ импортным видам стали, а именно сталям маркировки 440С и 440В. Сталь с маркировкой 95Х18 была открыт не так давно и при этом, этот вид стали является популярным как среди любителей, так и среди профессиональных мастеров. И это не случайность! Любой сплав стали имеет только присуще им уникальные свойства. Поэтому, основная задача сталевара или металлурга заключается в достижении баланса максимальных показателей качества. В конечном счете, чем выше качество стали, из которого изготавливается клинок, тем выше цена на него.

О качественных показателях стали 95х18 много говорить не приходится. Тот факт, что именно этот вид отечественный стали выбирают как любители, так и профессиональные мастера для изготовления клинков, говорит сам за себя.

Маркировка стали обозначает, что в составе сплава 0,95% углерода и 18% хрома, что говорит о твердости металла и повышенных антикоррозийных свойствах. Как отмечалось выше, многие признанные мастера, а также заводы используют именное сталь этой маркировки для производства изделий. К слову, из стали сплава 95Х18 можно изготавливать не только ножи. В массовом производстве она используется для изготовления подшипников, деталей механизмов и проч.

Как производят сталь?!

Производство стали 95х18 проходит несколько этапов подготовки:

  1. Отливка.
  2. Ковка.
  3. Закаливание.
  4. Отпуск.

Отливку стали производят непосредственно перед ковкой. Процесс отливки начинается с того, что заготовка нагревается до 920 градусов Цельсия. При такой температуре заготовка выдерживается не более 2 часов.

После отливки заготовка готова к этапу ковки, на котором из нее формируют полосу необходимого размера. При это необходимо учесть толщину с учетом механической обработки металла при заточке.

Закалку кованного изделия производят, помещая в машинное масло для охлаждения. Следует знать, что на этом этапе сталь достаточно хрупкая.

На этапе отпуска заготовку нагревают до небольших температур — около 250-280 градусов Цельсия. Это позволяет укрепить за счет заполнения пустот в молекулярной сетке металла.

Режущую кромку изделия формируют в два этапа. На первом этапе на точильном станке клинку придают необходимую форму, при этом предварительно выделяют границу режущей кромки. На втором этапе придают лезвию окончательную остроту.

Достоинства стали 95Х18

Несомненным достоинством стали данной маркировки является ее прочность и износостойкость, которая обеспечивается повышенным содержанием углерода. Кроме того, высокое содержание хрома наделяет сталь способностью качественно сопротивляться коррозии и ржавчине. Это означает, что изделие из этой стали прослужит долго. Сталь превосходно подходит для термической обработки и ковки.

В процессе ковки имеющиеся пустоты в молекулярной структуре, плотно заполняются атомами. В результате такой обработки зерно металла уменьшается, увеличивая его податливость при сохранении прочности.

Заточка заготовки дело трудоемкое, так как изделие из этой марки отличается достаточной прочностью. Однако, заточенное лезвие долго сохраняет остроту при правильной эксплуатации.

Недостатки стали 95Х18

При наличии всех своих достоинств, этот вид стали имеет один недостаток — из-за повышенного содержания хрома, сталь чувствительна к температуре в процессе обработки. При этом необходимо очень внимательно следить за тем, чтобы не пережечь заготовку. В противном случае, сталь станет хрупкой и не подойдет для дальнейшей обработки.

Вывод

Итак, много фактов говорят в пользу выбора стали с маркировкой 95Х18 для изготовления клинков. Но всегда следует помнить, что то, насколько долго прослужит вам готовое изделие, зависит не только от качества стали, но от правильного использования и тщательного ухода за ним. Помните, что нож используется только по своему прямому назначению.

Возможные нагрузки, превышающие норму не только могут повредить эстетику изделия, но и его технические характеристики — остроту и прямолинейность лезвия.

Плюсы и минусы стали для ножей 95х18, технология ее производства

Современная металлургия создает сплавы, делающие производство и быт гораздо проще. Это возможно благодаря искусному соединению тех или иных металлов, улучшающих определенные характеристики итогового материала. В большинстве стран мира для изготовления туристических ножей используются заготовки из марок 440С и 440В. В наших краях эти марки не получили распространения, так как слишком дорогие и требуют специального оборудования. С целью снижения затрат была изобретена сталь 95х18 для ножей, плюсы и минусы которой рассмотрены ниже. Основные характеристики сырья позволяют изготавливать изделия высокого качества, соответствующие потребительским ожиданиям.

  1. Характеристики материала
  2. Плюсы и минусы
  3. Нюансы производства
  4. Сфера использования
  5. На что обратить внимание при выборе
  6. Видео

Характеристики материала

Сталь 95х18 – коррозионно-стойкая, содержит в своем составе 0,95% углерода, 18% хрома, также в небольших долях присутствует кремний, марганец, никель, сера, фосфор, титан, медь. Углерод необходим для увеличения прочности и твердости, одновременно этот элемент снижает пластичность и вязкость. Хром защищает сплав от развития коррозии, обеспечивает дополнительную прочность и инертность к большинству кислот и щелочей. Такие качества позволяют создавать из данной марки надежные ножи, которые можно подвергать многократной заточке. Материал обладает также антибактериальными свойствами. Твердость составляет 60-62 HRC, температура изменения структуры кристаллической решетки – 810 градусов по Цельсию.

Используется этот сплав не только для создания ножей. В промышленности его качества необходимы для обеспечения бесперебойной работы различных приспособлений при высоких температурах, поэтому сталь 95х18 применяют для производства подшипников, движущихся элементов механизмов, а также различных защитных барьеров.

Аналогами данной марки являются:

  • США – 440B, 440C, 440FSe, A756;
  • Япония – SUS440C;
  • Германия – X102CrMo17, X105CrMo17.

Сталь российской разработки по своим основным характеристикам – прочности и твердости, практически не уступает зарубежным сплавам.

Плюсы и минусы

Сталь 95х18 используется для производства большинства разновидностей ножей, плюсы и минусы этого материала позволяют сделать клинок сбалансированным. Самым большим преимуществом является стоимость, которая примерно на 20% ниже, чем у изделий, произведенных из аналогичных марок.

Сама по себе сталь 95х18 является не самым твердым сплавом. Однако перед тем как производить из нее различные инструменты, ее подвергают термической обработке, за счет чего в разы улучшается этот показатель. В результате металл приобретает свои основные качества – прочность и износоустойчивость. После ряда термических процедур изменяется структура кристаллической решетки, что делает материал неподатливым к механической обработке, поэтому предварительно его часто нарезают на заготовки.

Основными преимуществами стали 95х18 являются:

  • высокая прочность благодаря содержанию углерода;
  • устойчивость к воздействию слабых и средне сильных кислот;
  • сопротивление коррозии благодаря хрому и меди;
  • износоустойчивость также является результатом присутствия хромистых карбидов;
  • простота заточки, ножи можно легко наточить в домашних условиях;
  • способность длительно держать заточку благодаря наличию в составе титана.

Лезвие из данного вида стали способно разрезать любые овощи, фрукты, мясо, полимерные пруты, веревки и мягкие породы дерева. Однако нужно быть аккуратными в процессе резки костей и других твердых продуктов. Лезвие может потерять свою форму и быстро затупиться. Слабые стороны материала:

  • уступает по твердости многим металлам;
  • довольно трудна в термической обработке – передержав, можно получить хрупкий сплав на выходе;
  • необходимо избегать нагрузок на излом.

Недостатки, указанные выше, применимы как для туристических ножей, изготовленных из этой стали, так и кухонных приборов. Стоит выделить еще один недостаток – трудность производства сплава из-за большого перечня термических процедур.

Нюансы производства

Сталь 95Х18 производится довольно сложно из-за несовершенства оборудования. Чтобы получить материал с необходимыми свойствами он подвергается:

  • ковке;
  • обжигу;
  • закаливанию;
  • отпуску.

Сырье изготавливается по ГОСТу 5632-72 путем выплавки в кислородно-конвертерном цеху. После этого происходит распределение металла посредством устройства непрерывного литья заготовок, где он разливается в формы блюма, сляба и сортовой заготовки. Большую часть марок стали, включая 95Х18, поставляют в форме сляба – прямоугольной плоской заготовки. За счет того, что на выходе должен получиться довольно крупный полуфабрикат, эту марку стали раскатывают на рулоны в цехе горячей прокатки, где металл перед прохождением валков разогревается до 750–950 градусов. На выходе получается рулон толщиной 1,2-12 мм. Чаще всего ножи изготавливают из сортовой заготовки, в частности, из прутьев, полученных путем волочения.

Рулон или прут может нарезаться на части – листы или меньшие прутья, которые в дальнейшем служат заготовками для создания тех или иных предметов. Важным этапом производства ножа с необходимыми характеристиками является ковка, которая может быть холодной или горячей, а также машинной или ручной. Для промышленного изготовления ножей применяют машинный способ с последующим нарезанием листов или прутьев на фрагменты. Процесс проходит на молотах, деформация производится при температуре в 900-1125 градусов, ровно тогда, когда кристаллическая решетка нестабильна. После ковки происходит постепенное охлаждение до 750 градусов. Важно знать, что отдельным видом ковки считается штамповка, используемая при создании подшипников и ножей.

После ковки осуществляется закалка. Суть этого процесса заключается в придании поверхностному слою металла особых прочностных свойств. Самыми важными критериями при этом являются время и температура. Заготовка нагревается до значений выше критической температуры на 30–50 градусов, после чего производится быстрое охлаждение в воде или масле, реже в других веществах, до температуры 450–650 градусов. На этом этапе важно не охладить сырье слишком сильно, одновременно, не давая ему нагреться выше показателя в 650 градусов. В первом случае может произойти размягчение металла, а во втором – значительное увеличение хрупкости.

Завершающим этапом является отпуск. Отпуск проводится после естественного остывания материала на воздухе, это необходимо для избавления от внутреннего напряжения и, соответственно, чрезмерной хрупкости. Суть процесса заключается в нагревании стали до 150–650 градусов, после чего происходит охлаждение.

Для производства ножей часто применяется еще одна операция – отжиг. Целью этой процедуры является увеличение податливости металла к обработке. Для этого сталь нагревается до определенной температуры, выдерживается некоторое время и охлаждается естественным путем, после проводится еще один отпуск. Отжиг может проводиться как после получения отливок, так и в самом конце – когда металл будет обрабатываться мастерами. Заготовка может иметь разную форму:

  • полоса;
  • сортовой прокат;
  • прут.

Все процедуры проводятся в кузнице. По сути, доля ручного труда при изготовлении таких изделий довольно велика, промышленно добиться создания качественного охотничьего ножа до сих пор невозможно. Однако подделки все же продаются, хотя их качество довольно сомнительно. Только применив все эти этапы, можно получить сталь 95х18 с нужными характеристиками для ножа, который будет эксплуатироваться в сложных условиях.

Сфера использования

Применяется данный вид стали в разных сферах промышленности, быта и производства. Так, за счет своих основных свойств, эта марка используется при создании втулок, осей, стержней, шариковых и роликовых подшипников для других деталей, которые работают в условиях повышенных температур. К ним часто предъявляются высокие требования износостойкости и твердости. Также такая сталь нашла свое применение в процессе создания ограждений и резервуаров для различных сред, включая среднеинтенсивные кислоты.

Если не брать во внимание машиностроение, этот материал применяют для создания охотничьих и туристических ножей. Такие изделия обладают хорошими прочностными и антикоррозийными характеристиками, что просто незаменимо в условиях дикой природы. Стоит отметить, что нож из такого материала не боится воздействия агрессивных сред и значительного нагрева. Для производства кухонных ножей сырье не подходит из-за чрезмерной твердости.

Охотничий Рыбацкий Для туриста

На что обратить внимание при выборе

Туристический нож, для производства которого используют сталь 95х18, изготавливают с раскрывающимся клинком. Охотничьи клинки выпускают с фиксированной конструкцией. Ножи из стали 95х18 нужно выбирать по следующим критериям:

  1. Конструкция – туристический нож лучше выбирать складной конструкции. Он должен обладать небольшим лезвием и очень компактными размерами. Охотничий нож должен быть минимальных габаритов, но со значительно большей шириной и толщиной, лезвие фиксируется рукояткой. В комплекте с изделием обычно идет чехол.
  2. Размер – как туристические, так охотничьи клинки должны быть не менее 15 см в длину, но не более 25 см для их комфортного использования.
  3. Рукоять – она должна быть изготовлена из материала, который слабо реагирует на окружающую среду. Лучшим вариантом будут полимеры.
  4. Качество лезвия – оно должно быть без сколов, зазубрин, следов коррозии.
  5. Заточка – чем больше угол заточки, тем для более грубых работ предназначен нож.

Стоит также обращать внимание и на другие характеристики ножа:

  • толщину лезвия – оптимально 1,5–2 мм;
  • наличие защиты на ручке – фиксатора, препятствующего скольжению ладони;
  • баланс между рукояткой и лезвием.

Качественный нож из такой стали не может стоить дешево за счет того, что велик процент ручного труда. Только квалифицированный мастер может выдержать металл нужное время при нужной температуре, что важно при работе с такой капризной сталью как 95х18.

Приобретая ножи из этой марки у проверенных поставщиков или в специализированных охотничьих и посудных магазинах, можно получить:

  • гарантию на товар;
  • сертификат качества;
  • профессиональную консультацию по выбору.

Соблюдая эти несложные правила, можно быть уверенными, что изделие не подведет при любых условиях эксплуатации и прослужит на протяжении долгих лет.

Видео

Сталь 95Х18 для ножей: характеристики, плюсы и минусы

Для изготовления ножей легированная сталь 95Х18 стала использоваться сравнительно недавно, но быстро завоевала популярность у производителей и покупателей, благодаря отличным характеристикам.

  1. Что представляет собой сталь 95Х18?
  2. Характеристики
  3. Для каких ножей применяют?
  4. Цены
  5. Плюсы и минусы

Что представляет собой сталь 95Х18?

Сталь 95х18 была создана как альтернатива американским маркам 440С и 440В. Они имеют схожий химический состав и эксплуатационные характеристики. Их отличают высокая прочность и твердость, износостойкость и защита от коррозии.

Сталь 95Х18 широко используется в машиностроительной и авиастроительной областях, а также в во многих других отраслях промышленности. Из нее делают подшипники, втулки, стержни, резервуары.

Благодаря своим характеристикам, эта марка привлекла внимание производителей ножей. Ее высококлассные свойства ценятся охотниками, туристами, рыболовами и коллекционерами холодного оружия.

Характеристики

Основу стали 95Х18, как и любой другой, составляет железо (78%) и углерод (0,95%). В качестве главного легирующего компонента используется хром. В сплаве его 17-19%, что позволяет отнести 95Х18 к разряду нержавеющих сталей. Он способствует повышению прочности металла и образует на его поверхности пленку, защищающую от коррозии.

Доля других элементов в сплаве небольшая, но они необходимы для улучшения его качества. В состав 95Х18 входит:

Наименование Количество Описание
Марганец 0,8 % Способствует увеличению прочности сплава.
Кремний 0,8 % Придает стали прочность и упругость, а также повышает износостойкость.
Никель 0,6 % Добавляется, чтобы снизить отпускную хрупкость сплава.
Медь 0,3 % Способствует защите от коррозии.
Титан 0,2 % Несмотря на небольшое количество, он положительно влияет на качество сплава, увеличивает его износостойкость.

Содержание вредных примесей, к которым относятся фосфор и сера, в сплаве не превышает 0,03%

Такой состав химических элементов определяет основные свойства стали 95Х18. Она отличается:

  • Высокой твердостью. При условии качественной закалки она достигает 58-60 единиц по шкале Роквелла.
  • Прочностью. Сплав обладает хорошей сопротивляемостью внешним нагрузкам.
  • Износостойкостью.
  • Высокой антикоррозийной защитой. Это достигается за счет высокого содержания хрома в сплаве.

Для каких ножей применяют?

Эта марка используется в основном для производства охотничьих, туристических ножей. Клинок из стали 95Х18 долго остается острым. Если ему необходима заточка, то ее можно выполнить даже в походных условиях. Для этих целей подойдет обычный булыжник. Высокая защита от коррозии также очень ценится охотниками и туристами, так как не всегда есть возможность качественно просушить нож в походных условиях.

Нож Варан-2, кованая сталь — 3590 руб.

Ценятся коллекционные ножи, сделанные из стали 95Х18. Клинки долго остаются острыми, не подвержены ржавчине и имеют безупречный внешний вид.

Нож Медведь (сталь 95×18), позолота — 3000 руб.

Для производства кухонных ножей сталь 95Х18 используется редко, так как не предназначена для нарезания чего-то твердого.

Все компоненты, из которых производится сталь 95Х18, доступны и стоят недорого. Качество при этом не страдает. Поэтому и ножи из этого сплава относительно не дорогие и доступны широкому кругу покупателей. Средняя цена ножей составляет 2500 – 8000 рублей.

Плюсы и минусы

Сталь 95Х18 обладает характеристиками, которые ценятся производителями ножей. К ним относятся:

  • Высокая прочность. Строгое соблюдение температуры на стадии закалки и отпуска обеспечивают высокую прочность стали. Нож из такого сплава способен выдержать серьезные внешние нагрузки.
  • Твердость. В среднем она составляет 58 – 60 единиц по шкале Роквелла, а максимальный показатель может достигать 62 HRC. Нож из этой марки стали способен выдержать большие нагрузки, при этом не деформируясь.
  • Повышенная износостойкость. Даже при частом использовании нож долгое время не теряет своей остроты.
  • Устойчивость к коррозии и воздействию агрессивных сред. Сплав не боится воды, кислоты, солей. Даже при длительном контакте с ними на клинке не появляется ржавчина и не теряется привлекательный вид.
  • Простота заточки. Чтобы вернуть лезвию былую остроту, не требуется специальных инструментов. Подойдет обычный точильный камень. Рекомендуется использовать брусок с алмазным напылением и мелкой зернистостью.
  • Невысокая цена. По стоимости ножи из стали 95Х18 дешевле, чем зарубежные аналоги, а по качеству ничем не уступают им. Это не может не привлекать покупателей.
  • Привлекательный внешний вид. Лезвие из этой марки стали имеет яркий металлический блеск, который не тускнеет даже при взаимодействии с кислотами и солями.

Недостатков у ножей из стали 95Х18 немного:

  • При больших нагрузках на излом лезвие может переломиться. Также ножи из такой стали плохо переносят ударные нагрузки.
  • Сталь требовательна к соблюдению определенной температуры при обработке. При перегреве она становится хрупким.

Производители часто используют 95Х18 для изготовления ножей. Прихотливость сплава в изготовлении компенсируется высоким качеством и многочисленными преимуществами этой марки стали.

Описание стали 95Х18 и ее обработка

  1. Состав и расшифровка
  2. Особенности производства
  3. Плюсы и минусы
  4. Характеристики и свойства
  5. Аналоги
  6. Применение
  7. Термообработка
  8. Сравнение с другими марками

Описание стали 95Х18 может стать очень полезным подспорьем при выборе, особенно если учесть характеристики стали для ножей, ее плюсы и минусы. Обязательно нужно провести сравнение с Х12МФ и другими марками. Внимания заслуживают также применение и твердость стали, ее основные аналоги.

Состав и расшифровка

Такая маркировка сразу говорит о многом внимательному читателю. Химический состав стали 95Х18 включает прежде всего железо. Но важную роль играет и углерод, доля которого составляет 0,95%. Доля хрома при этом равна 18%, что оказывает существенное влияние на свойства готового продукта. Концентрация примесей будет сравнительно невелика; сплав считается легированным и стойко переносящим коррозионные воздействия.

Присутствие хрома в количестве свыше 12% дает особенный эффект. Все сплавы с такой его концентрацией имеют уникальную поверхность. Она покрывается сравнительно тонкой, но при этом весьма плотной пленочкой окислов. Это и позволяет застраховаться от дополнительного окисления при контакте с воздухом, даже с соленой водой.

Стоит отметить, что то же самое повышение концентрации хрома делает невозможным получение листового проката из этого металла.

Особенности производства

Изготовить сталь 95Х18 весьма трудно. Эта процедура требует совершенного и многообразного по составу оборудования. Обязательно понадобится:

  • выковать заготовки;
  • обжечь их;
  • закалить;
  • отпустить.

Необходимые условия могут быть созданы только в кислородно-конвертерных цехах. Изготовленный сплав разливают по методике непрерывной отливки. Практически всегда отливают его в слябы. Но при необходимости используют также блюм или формы сортовой заготовки. Полуфабрикаты стали 95Х18 относительно велики. Дальнейшая обработка их в готовом виде была бы затруднительна. Потому полуфабрикаты принято резать в рулонном формате уже перед прохождением валков или после них. Толщина рулонной стали варьируется от 0,12 до 1,2 см. Как рулоны, так и пруты могут дополнительно разрезаться на фрагменты, становящиеся заготовками для различных выпускаемых товаров. На сколько-либо крупном производстве ковка ведется машинным способом.

Для этой цели используют молоты. Деформировать металл нужно при температуре от 900 до 1125 градусов, поскольку при таких условиях изменить кристаллическую решетку проще всего. Выкованные изделия плавно остужают примерно до 750 градусов. Конкретный перечень операций и их последовательность сильно зависят от того, какую продукцию собираются выпускать.

Ручное производство стали 95Х18 едва ли возможно, тем более что она будет иметь тогда крайне низкое качество.

Плюсы и минусы

Сразу стоит отметить, что такой сплав очень хорошо переносит пребывание в пресной и насыщенной солями воде. Это открывает широкие перспективы его использования в различных сферах. Нержавеющее углеродистое железо такой марки способно противостоять воздействию щелочей с насыщенностью не более 20%. Отмечается также высокая стойкость к контактам с сырой нефтью и другой активной органикой, с азотной и уксусной кислотами. Сопротивляемость воздействию ортофосфорной кислоты невелика, а соляная и серная кислоты и вовсе активно растворяют этот материал.

Износостойкость стали 95Х18 весьма велика. Этот сплав прочен и тверд. Вероятность коррозии окажется невелика. Такая сталь отлично режет и обрабатывает любые продукты, не вступая с ними в реакцию. Внешний вид неизменно останется привлекателен. Готовые ножи из 95Х18 отличаются дешевизной. Затачивать их будет сравнительно несложно. Такое обстоятельство особенно радует любителей походов, которым едва ли нравится тратить много времени на заточку лезвий. Не понадобится даже брать сложные точильные приспособления. Срок службы металла весьма велик.

В течение всего этого срока он сохранит свою износостойкость. Однако есть и определенные проблемы. Ножи из стали 95Х18 имеют слишком малую ударную вязкость. При любом ударе они могут растрескаться или даже вовсе расколоться — что делает такой нож непригодным для метания или работы с твердой поверхностью. Также стоит отметить критичность грамотной термообработки; при любых отклонениях от оптимальной технологии неизбежны проблемы.

Характеристики и свойства

Твердость по шкале Бринелля задается в соответствии с ГОСТ 5949, принятым в 2018 году. По этой системе HB не допускается получение металла тверже 269 единиц. Превышение такого показателя оборачивается резко негативными проявлениями. Надо понимать, что качество по Бринеллю правильно определяется только после завершения термической обработки. Применяться этот показатель может как к кованому, так и к подвергнутому горячей прокатке металлу.

Твердость по Роквеллу также нормируется. Ее определяют на примере образцов, вырезаемых из термообработанных изделий. Нормальный уровень составляет от 57 до 59 HRC. Такой показатель позволяет гарантировать высокое качество продукции. Очень важна правильная обработка режущих кромок. Плотность стали 95Х18 составляет 7750 кг на 1 куб. м. Теплопроводность равна 24,3 Вт/ (м · К). Так как сплав содержит 78% железа, то он отлично магнитится. Доля титана не превосходит 0,2%, а концентрация меди может составлять 0,3% максимум. Стоит отметить, что критична для свойств сплава закалка и отпуск — при любых нарушениях в них неизбежно ухудшаются основные параметры.

Подобно прочим сталям мартенситного типа, 95Х18 при закаливании становится плотнее. Правильный отжиг приводит к появлению ледебуритной структуры. В ней присутствует избыточное количество карбида. Первичный тип карбида возникает после окончания жидкой фазы. Такие включения вытянуты по форме в ту сторону, куда металл куют или прокатывают. Вторичный карбид состоит из более мелких включений. Образовываться они будут при остужении. Такие участки находятся в основных частях и на краях исходных аустенитов. Чем выше температура обработки, тем тверже будет сплав. По ряду причин он не годится для формирования конструкционных деталей. Так, нагреваясь, 95Х18 будет формировать зерна.

Самые крупные зерна путем дальнейшего нагрева убрать нельзя. А они станут оказывать негативное воздействие на структуру материала. Сварочные работы с изделиями из этой стали возможны. Однако при температуре ниже -40 градусов рассчитывать на стабильность сварного шва нельзя. При холодной деформации придать изделиям определенный внешний вид будет крайне сложно.

Технологи стремятся обойти подобные проблемы. Они давно выяснили, что введение карбидообразующих веществ сделает металл крепче и понизит вероятность коррозии в зоне сверки. Полезно может оказаться и добавление церия. В присутствии его и некоторых других редкоземельных элементов зернистость структуры сплава резко понижается. Однако правильно использовать присадки получается только у опытных технологов.

Понижение хладоемкости сплава достигается за счет добавок углерода, фосфора, кислорода, марганца и азота. Свою роль может сыграть даже введение серы и кремния. Правда, последние два компонента должны добавляться в очень ограниченных дозах, иначе вред от их использования перевесит. Прочие важные свойства:

  • точка Ac1 – 830 градусов;
  • точка Ac3 – 1100 градусов;
  • точка Ar1 – 765 градусов;
  • точка Ar3 – 810 градусов;
  • флокеночувствительность невелика;
  • отпускная хрупкость наблюдается в диапазоне от 450 до 600 градусов;
  • пригодность для сварных металлоконструкций равна нулю;
  • обрабатываемость резанием в отожженном состоянии твердосплавными инструментами 0,86, быстрорежущими — 0,35;
  • модуль типовой упругости 204 ГПа;
  • плотность при 100 градусах 7730 кг на 1 куб. м;
  • плотность при 800 градусах 7540 кг на 1 куб. м.

Аналоги

Разумеется, за границей также используются материалы с похожими свойствами. В металлургии США такими могут считаться сплавы 440B, 440C. А вот 440A уже не годится в качестве заменителя или идентичного продукта. Зато можно использовать еще 440FSe, A756. В Японии вместо 95Х18 заказывают SUS440C, в Польше H18, а в Чехии — сплав 17042.

Стандарты ЕС классифицируют металл такого типа, как X102CrMo17. Во Франции наряду с маркировкой X105CrMo17 может встречаться и индекс Z100CD17. А вот в Германии встречаются сразу 3 возможных варианта:

  • общеевропейская маркировка;
  • позаимствованная во Франции X105CrMo17;
  • внутренняя немецкая 1.4125.

Применение

Обычно сталь 95Х18 применяется после закаливания с низким отпуском. На ее основе делают лезвия для кухонных и складных ножей, вследствие чего она и заслужила название ножевая сталь. Что немаловажно, режущие инструменты на базе такого сплава имеют высшее качество. Можно изготовить даже тактический кистень (или, более точно, тактический нож-кистень). И на названных позициях область его использования не заканчивается.

Еще этот материал находит применение при производстве шарикоподшипников (включая изделия повышенной твердости), роликовых подшипников. Он нужен для выпуска осей и стержней на различное технологическое оборудование. Без стали 95Х18 не обходится производство втулок и прочих деталей, имеющих высокую износостойкость. Но и это еще не все. Сплав 95Х18 активно покупают для нужд авиационного приборостроения.

Там он используется для выработки ответственных частей механики. Это очень важно из-за привлекательной износостойкости. Гарантирована общая механическая устойчивость при рабочих температурах не выше 500 градусов и умеренно интенсивном воздействии агрессивных сред. Именно в таких условиях работают посадочные колечки на подшипниках.

В машиностроении сплав 95Х18 находит использование в клапанах, валах, пружинах и прочих изделиях; но все равно основная его часть отпускается именно для клинкового оружия.

Термообработка

Значимость такой процедуры уже вполне охарактеризована выше. Начинают с выработки отливок и их отжига. Такие режимы идут при температуре от 890 до 920 градусов. Потом приступают к ковке. В этот момент создается пластина требуемой величины. Следующий шаг — закалка. При этом необходима очень высокая степень нагрева. На пике она достигает 1080 градусов. Завершают термообработку путем отпуска — такая процедура убирает избыточную хрупкость. При повторном нагревании ранее охлажденного металла до 140-150 градусов; обработка продолжается 60 минут.

Отжиг стали 95Х18 должен продолжаться примерно 120 минут. Более точно определить время обработки сумеют только технологи применительно к конкретной партии продукта. Ковка не только влияет на форму изделия. Она еще и лишает металл целого ряда серьезных недостатков. Благодаря ей заполняются микроскопические трещины. Она же помогает вытеснить водород и кислород, таящиеся в порах стальных заготовок. Повышение плотности на молекулярном уровне позволит исключить ликвации. Еще одной положительной стороной такого процесса оказывается увеличение пластичности материала, не вредящее его прочности. В ходе закалки разогретый металл охлаждают в машинном масле.

Надо понимать, что закаленная сталь чрезмерно хрупка. Именно из-за этого и требуется повторный разогрев ее — тот самый отпуск. Полностью готовый продукт может быть отгружен потребителям:

  • в виде полос;
  • в формате фасонного проката;
  • в виде поковок;
  • как ковочная заготовка;
  • как сортовой металлопрокат.

Сравнение с другими марками

Сопоставлять этот металл с другими типами стали правильнее всего на примере ножевого использования, потому что именно оно доминирует. Часто возникают споры, что же лучше — 95Х18 либо Х12МФ. Оба эти соединения включают незначительные количества:

  • серы;
  • кремния;
  • марганца;
  • фосфора;
  • меди;
  • никеля.

Сталь Х12МФ опережает соперника по концентрации углерода. Она достигает 1,5%. Благодаря этому металл оказывается прочнее, но ковать его труднее. Увеличение прочности обеспечивается за счет введения вольфрама, ванадия и молибдена. Такие компоненты позволяют поддержать однородность состава. Благодаря ванадию увеличивается твердость материала. Он еще и повышает срок эксплуатации готовых изделий. Минусом оказывается отсутствие титана, который обязательно применяют в 95Х18. Кроме того, Х12МФ с трудом затачивается. Готовые изделия получатся весьма хрупкими.

Можно сравнить 95-й сплав и со сталью 65Х13. Оба вещества классифицируются как мартенситные продукты с большой концентрацией углерода. 65-й металл именуют медицинской сталью. Она неплохо подходит для изготовления кухонных ножей. 65Х13 также выигрывает при выпуске лезвий для пил, но уступает при производстве охотничьих ножей и специализированных инструментов. Еще одна возможная замещающая сталь — AUS-8. Такой продукт классифицируют как дамасскую сталь. Он имеет твердость от 58 до 62 HRC. Этот сплав, однако, проигрывает по стойкости к коррозии, хотя лучше затачивается. 95Х18Ш — просто частный вариант основного соединения; это не просто нержавеющая, но и высоколегированная сталь.

Еще 95Х18 уместно сравнить с 100Х13М. Такие стали одинаково отличаются длительным периодом производства, и выпускают их по отработанной до мелочей технологии. Они не ржавеют и отлично проявляют себя в выпуске ножей. Близки позиции по сопротивляемости износу и возможности применения в химически агрессивной среде.

Разница состоит в том, что 95Х18 все же более стойка к коррозии, но требует более изощренной тепловой обработки и уступает по способности противостоять износу (хотя выигрывает в стоимости).

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: