Сталь 40х13

Характеристики для ножей

Сплав У8 относится к группе инструментальных углеродистых сталей. Содержание углерода в нём достигает 0,83%. Этот элемент наделяет сталь повышенной прочностью, способностью переносить значительные вибрационные и механические нагрузки. Из неё изготавливают бытовые и хозяйственные ножи, ножи для рыбаков и охотников, топоры, мачете, декоративное оружие.

Плюсы

Плюсы стали У8:

твёрдость (58-60 по шкале Роквелла) – обеспечивается технологией поэтапной термической обработки стали;
прочность – ножи способны перерезать верёвки и канаты, открывать жестяные банки, перебивать кости;
острота лезвия – сохраняется длительное время благодаря твёрдости металла. Для заточки используют стандартные абразивные бруски;
теплостойкость – даже при интенсивной работе нож не нагревается, что предотвращает деформацию стали;
стойкость к растрескиванию. Сплав отличается пониженными показателями хрупкости, поэтому даже при значительных вибрационных нагрузках металл не трескается. При падении ножей из стали У8 нет опасности повреждения лезвия.

Минусы

Ножи из стали У8 имеют и ряд минусов:

низкая стойкость к коррозии. При постоянном контакте с водой поверхность клинка постепенно темнеет;
необходимость регулярного ухода. После каждого использования нож следует насухо вытирать и смазывать маслом.

Нож из стали У8 – это прочный, острый и надёжный клинок. Главный его недостаток – подверженность коррозии, легко устраняется регулярным уходом, что, как правило, не вызывает трудностей у владельцев.

Характеристика и химический состав материалов

Гост 20072-74 сталь теплоустойчивая. технические условия (с изменениями n 1, 2)

Добавление в состав определенных веществ позволяет существенно изменить основные свойства металла. Рассматриваемые стали 40ХН2МА и 40ХНМА имеют следующий химический состав:

В качестве основного элемента принял углерод, так как даже незначительно изменение его концентрации может привести к повышению или снижению прочности, пластичности и других качеств. Сталь 40ХН2МА и 40ХНМА характеризуются повышенной концентрацией углерода, показатель находится в диапазоне от 0,37% до 0,44%.
Легирование проводится хромом и молибденом. Концентрация первого вещества составляет 0,6-0,9%. Сталь 40ХН2МА, характеристики которой определяют устойчивость к воздействию жара, имеет 0,15-0,25% молибдена. Сталь 40ХНМА, характеристики которой практически идентичны, имеет молибдена менее 0,1%.
В состав также вхожи кремний (0,17-0,37%), марганец (0,5-0,8%) и некоторые другие вещества в небольшом составе.

Физические свойства стали 40

Как ранее было отмечено, во многом механические свойства определяются количество углерода. Слишком большая концентрация этого элемента приводит к повышению твердости и прочности, но снижает степень свариваемости.

Если нужно провести сварку подобных металлов, то заготовка предварительно подогревается, работа проводится только при применении технологии РНД. Образующуюся деталь подвергают термической обработке, так как полученные швы хрупкие и не устойчивые к вибрационным нагрузкам. Твердость без проведения термической обработки составляет 269 МПа. Может проводится ковка и закалка, отпуск. Добавление молибдена определяет устойчивость к высокой температуре, поэтому нагрев на момент термической обработки проводится до 1000 градусов Цельсия и выше.

Аналоги стали 40ХН2МА

Состав и свойства

Сталь 40х13: характеристики и область применения

В состав стали марки 40х13 кроме основных компонентов входят следующие химические элементы: хром (14%), углерод (не превышает 0,45%), на остальные элементы кремний и другие приходится не более 0,8%, что соответствует ГОСТ 5582-75.

Химический состав стали

Основными химическими элементами, входящими в состав, являются: железо, углерод, кремний, марганец, хром, сера и фосфор. Процент содержания углерода в этой стали (в зависимости от выпуска) изменяется в интервале 0,36-0,45%. Эту сталь относят к классу среднеуглеродистых.

Химический состав стали 40х13

Химическая микроструктура в закалённом состоянии включает в себя мартенситы, карбиды и остаточное содержание аустенита. Именно эти элементы обеспечивают хорошую коррозионную стойкость. Более высокие показатели присущи только нержавеющей стали марки 30х13.

Механические свойства

Механические свойства стали 40х13 определяются её составом и способом обработки. После проведения специальной смягчающей обработки и последующего отпуска при температуре около 740 градусов удаётся повысить предел прочности и достичь значения в 560 МПа

Эта обработка позволяет добиться относительного удлинения более 15%, что очень важно для дальнейшей механической обработки. Если это сталь горячекатаная с последующей ковкой и калибровкой, то её твердость достигает 229 НВ

После проведения процедуры закалки твердость по Роквеллу превышает 55 HRC единиц. Плотность этой марки стали равна 7,68 г/см3.

Механические свойства стали 40х13

После проведения последовательной закалки и постепенного низкого отпуска эта марка стали приобретает хорошие антикоррозийные свойства. Единственным ограничением в этой области является долгое применение в условиях приморской атмосферы или в солёной морской воде.

На основании приведенных физических свойств, марку 40х13 можно отнести к классу инструментальных сталей.

Механические характеристики

Сечение, мм	t отпуска, °C	s_Т\|s_0,2, МПа	σ_B, МПа	d₅, %	y, %	кДж/м2, кДж/м2
Сортовой прокат горячекатаный и кованый по ГОСТ 5949-75. Отжиг при 850-870 °C, охлаждение на воздухе или без термообработки
	—	≥440	≥740	≥15	≥35	—
Сортовой прокат. Закалка в масло с 1050 °С + Отпуск
—	300	—	≥2150	≥5	—	≥600
Образец диаметром 10 мм и длиной 50 мм, прокатанный и отожженный. Скорость деформирования 1,1 мм/мин, скорость деформации 0,0004 1/с
—	—	—	≥135	≥54	≥95	—
Сортовой прокат, поковки. Закалка в масло от 900-1100 °С + Отпуск 500-540 °С, охлаждение на воздухе
	—	≥690	≥880	≥25	≥59	≥687
Сортовой прокат. Закалка в масло с 1050 °С + Отпуск
—	400	—	—	≥7	—	≥560
Образец диаметром 10 мм и длиной 50 мм, прокатанный и отожженный. Скорость деформирования 1,1 мм/мин, скорость деформации 0,0004 1/с
—	—	—	≥51	≥70	≥98	—
Сортовой прокат. Закалка в масло с 1050 °С + Отпуск
—	500	—	≥1470	≥11	—	≥410
Образец диаметром 10 мм и длиной 50 мм, прокатанный и отожженный. Скорость деформирования 1,1 мм/мин, скорость деформации 0,0004 1/с
—	—	—	≥59	≥34	≥59	—
Сортовой прокат. Закалка в масло с 1050 °С + Отпуск
—	600	—	≥1420	≥15	—	≥350
Образец диаметром 10 мм и длиной 50 мм, прокатанный и отожженный. Скорость деформирования 1,1 мм/мин, скорость деформации 0,0004 1/с
—	—	—	≥45	≥29	≥45	—
Сортовой прокат. Закалка в масло с 1050 °С + Отпуск
—	700	—	≥1280	≥18	—	≥300
Образец диаметром 10 мм и длиной 50 мм, прокатанный и отожженный. Скорость деформирования 1,1 мм/мин, скорость деформации 0,0004 1/с
—	—	—	≥23	≥33	≥42	—
Сортовой прокат. Закалка в масло с 1050 °С + Отпуск
—	800	—	≥1200	≥22	—	≥300
Образец диаметром 10 мм и длиной 50 мм, прокатанный и отожженный. Скорость деформирования 1,1 мм/мин, скорость деформации 0,0004 1/с
—	—	—	≥16	≥71	≥74	—
Сортовой прокат. Отжиг при 850-870 °С, охлаждение на воздухе
—	—	≥640	≥880	≥20	≥58	—
—	—	≥550	≥820	≥18	≥64	—
—	—	≥520	≥780	≥18	≥63	—
—	—	≥450	≥780	≥18	≥62	—
—	—	≥410	≥590	≥17	≥65	—
—	—	≥390	≥520	≥17	≥80	—
—	—	≥170	≥215	≥18	≥92	—
—	—	≥49	≥78	≥22	≥99	—

Сталь 08пс конструкционная углеродистая качественная

Каким критериям должна отвечать сталь

У различных видов стали отличаются технологические и механические свойства, обусловленные присутствием в сплаве легирующих элементов.

Материал для изготовления ножей оценивается по следующим критериям:

Устойчивость к широкому диапазону температур (-30…+100°C).
Чувствительность к коррозии.
Прочность, упругость. При эксплуатации изделия важна минимальная деформация металла, устойчивость от продольного прогиба.
Твердость. Показатель обозначается аббревиатурой HRC (в Европе – RC), оценивается по шкале Роквелла. Для ножей оптимальным считается показатель выше 55 ед. При увеличении твердости уменьшается устойчивость к сколам.
Удержание заточки. Чем тверже материал, тем реже лезвие тупится.

Еще один критерий – легкость заточки лезвия. Чем мягче материал, тем легче его затачивать (при этом сталь быстрее тупится). Поэтому важен баланс между твердостью и прочностью.

Не существует однозначного ответа на вопрос, какая сталь самая лучшая. Приоритетные характеристики должны обеспечивать функциональность ножа для выполнения поставленных задач.

Химический состав

Сталь Elmax относят к высокоуглеродистым и высоколегированным сплавам. Это обуславливает её химическим составом, который представлен элементами, нижеуказанными в таблице.

C	Si	Mn	Cr	Mo	V	Ni	W
1,72%	0,80%	0,3%	18,0%	1,0%	3,0%	0,15%	0,11%

Каждый элемент в сочетании с другими даёт те самые уникальные характеристики стали Elmax. По приведённым данным можно сделать такие несложные выводы: елмах будет неплохо противостоять коррозиям и износу, она обладает хорошей закаливаемостью, отличными режущими показателями.

Порошковое происхождение определяет структуру металла: мелкое зерно распределено равномерно. За счёт этого сплав не боится ударов и демонстрирует хорошую пластичность.

Превращения и микроструктура стали 12Х13

При нагреве отожженной стали 12Х13 полиморфное альфа-гамма превращение происходит в интервале между нижней и верхней критическими точка: от 730 до 850 °С. Обратное превращение при охлаждении происходит в интервале Ar1-Ar3: от 820 до 700 °С.
Изотермическая выдержка при 800-550 °С приводит к распаду аустенита на феррито-карбидную смесь.
Интервал мартенситного превращения стали 12Х13 составляет от 335 (Мн) до 245 °С (Мк), причем мартенситному превращению подвергается весь аустенит.
При отпуске закаленной стали 12Х13 происходит распад мартенсита на феррито-карбидную смесь. Образование карбидов начинается с температуры 350-400 °С, а при более низких температурах происходит только снятие внутренних напряжений.
Повышение температуры отпуска мартенситной структуры стали 12Х13 приводит к снижению прочности и увеличению пластичности и ударной вязкости при незначительном снижении коррозионной стойкости.

Лучшие отечественные виды стали

Маркировка из двух цифр и буквы “Х” обозначает процентное содержание (в сотых долях) углерода и хрома (первая цифра – углерод, вторая – хром). Фактические показатели могут незначительно колебаться. Можно выделить топ-5 лучших ножевых сталей отечественных производителей.

50х14МФ

Универсальная марка, с которой начиналось оружейное производство. Используется в изготовлении ножей, медицинского инструмента. Сплав устойчив к химической и влажной среде. Твердость может составлять до 57-58 HRC.

Лезвия долго держат заточку, устойчивы к ударным нагрузкам, с легкостью правятся в домашних условиях.

Сталь 50х14МФ является универсальной и подходит как для ковки ножей и топоров, так и для изготовления медицинского оборудования.

40Х12

Это мягкая высоколегированная сталь, использующаяся в производстве недорогих ножей, сувенирных клинков. Плохо поддается закалке, поэтому полотна легко гнутся, а режущая кромка почти не удерживает заточку.

Преимуществом является устойчивость к коррозии. Твердость материала составляет 51 или 52 HRC.

Х12МФ

Изначально разрабатывалась для использования в машиностроительной отрасли. Марка широко применяется в изготовлении ножей. В сплав входит вторичное сырье, что снижает стоимость производства.

Сталь Х12МФ не требует сложного ухода, относится к группе коррозионно-стойких материалов, отличается податливостью при обработке. Режущая кромка обладает устойчивостью к износу. Острота лезвия сохраняется долгое время. Твердость может достигать 64 HRC.

К недостаткам относятся: чувствительность к изгибам и кислотной среде, необходимость специального оборудования для заточки, тусклый вид полотна.

95Х18

Часто используется для изготовления клинков. Материал отличается устойчивостью к коррозии, прочностью, не изнашивается долгое время. Преимуществом является простота заточки лезвия, недостатком – средняя агрессивность реза. Закаливается до 58 HRC.

65Х13

Относится к недорогим маркам. Имеет устойчивость к ржавчине благодаря содержанию хрома. Твердость составляет от 56 до 59 ед. по шкале Роквелла. Полотно устойчиво к ударам, деформации. Достоинством также является легкость в эксплуатации и заточке.

К недостаткам относится высокая скорость истирания.

Характеристики

На данный момент активность применения 9Cr18MoV в различных отраслях несколько уменьшается, так как современные технологии позволяют создавать более качественные сплавы. Однако она применяется ещё довольно широко ввиду своих характеристик, которые считаются фундаментальными в ножевом производстве:

твёрдость – 57-60 HRC;
сопротивление коррозии;
длительный срок эксплуатации;
продолжительное удержание режущей кромки.

Из 9Cr18MoV разработчиками чаще всего изготавливаются ножи среднего звена, для более узкой специальности применяют более дорогие металлы.

Эта сталь обычно используется для производства недорогих моделей таких ножей:

для выживания;
туристические;
для охоты;
для рыбалки;
складные EDC.

Ножи из 9Cr18MoV не выдерживают высоких нагрузок или работы с грубыми, твёрдыми поверхностями, но они обладают неплохим резом и устойчивостью к износу.

Плюсы

Подводя итог характеристикам, можно выделить следующие достоинства 9Cr18MoV:

Коррозионная стойкость, которая обусловлена высоким содержанием хрома.
Оптимальный показатель твёрдости – очень важная характеристика.
Длительное держание первоначальной заточки.
Простой уход.

Минусы

Так как 9Cr18MoV относят к сталям среднего уровня, то недостатки у неё, конечно, есть, хоть и не такие многочисленные:

Металл совершенно не подходит для работ с грубым твёрдым материалом.
Слабая вязкость, из-за чего при ударных нагрузках часто происходят сколы.
Сложная заточка, обусловленная довольно высокой твёрдостью.

Ножи из стали 9Cr18MoV.

Характеристики

Lohmann – металлургическая семейная компания, организованная в 1790 году в Германии, городе Виттен, которой и сегодня управляют потомки первого владельца в седьмом поколении. Её специализация – выпуск листового проката, различных быстрорежущих, порошковых, нержавеющих видов стали, элементов для машин и механизмов.

По своим характеристикам сталь ПГК находится выше многих похожих по стоимости сплавов. Это обусловлено многолетним опытом и наработками сталелитейщиков компании, за счёт которых удалось максимально удешевить технологию производства без потери качества, сохранив ключевые характеристики, необходимые для производства ножей.

Металл обладает сравнительно высоким показателем прочности – 62-63 единицы по шкале Роквелла, но при этом не является хрупким, как многие другие аналоги с подобными характеристиками. В этом случае увеличение твёрдости не повлекло за собой обычных негативных эффектов, что позволяет использовать изделия из такой стали даже при длительных нагрузках, не боясь переломов или сколов. При этом твёрдость хорошо сбалансирована с устойчивостью к коррозиям и износу, а также гибкостью и сопротивляемостью к выкрашиванию.

Режущий инструмент из этого сплава прекрасно удерживает заточку длительный промежуток времени. Лезвия из неё отличаются агрессивным резом. Заточка затруднена из-за большой прочности, но если есть водные камни или бруски из алмаза, особых трудностей не наблюдается. Эта сталь будет прекрасным выбором для тех, кто любит бритвенную остроту ножей.

Плюсы:

Универсальность. Ножи из PGK прекрасно справляются как с простыми задачами (нарезка овощей или фруктов), так и с более сложными (рубка костей). Бытовые инструменты из этой стали отлично колют дерево, режут тонкий металл.
Длительное сохранение заточки. Режущие инструменты, изготовленные с применением этого сплава, благодаря высокой твёрдости сохраняют лезвие острым и при постоянных нагрузках, клинки не деформируются и не изгибаются. Твёрдость этого металла – 63 HRC, при этом самая прочная сталь обладает показателем – 67 единиц.
Устойчивость к сколам и трещин. Обычно большая прочность стали тянет за собой вероятность образования сколов, но не в этом случае благодаря технологии производства, которая обеспечивает долговечность и универсальность изделий.
Доступная стоимость. Если брать аналоги, имеющие подобные характеристики, обычно они имеют цену на 50% выше, а в массовом производстве – это несомненный плюс.

Минусы:

Низкая устойчивость к воздействию кислот органического происхождения, щелочей и солей. Объяснить такое можно тем, что содержание хрома в сплаве всего 10%. Лучше, чтобы изделия не контактировали с едкими химикатами и солёной водой, а в случае попадания необходимо промыть обычной водой и тщательно вытереть.
Более сложная заточка ножей. Это следствие большой прочности. Лезвия придётся точить нечасто, но рано или поздно этот период наступает, и тогда выполнить эту процедуру в домашних условиях без специализированного оборудования становится затруднительно, для этого необходимы хотя бы водные камни.
Сомнительная устойчивость к коррозиям. Опытным путём было установлено, что после продолжительного пребывания в воде на поверхности металла образуются разводы бурого цвета. Такие потёки легко убрать сухой тряпкой, но коррозия вполне может проникнуть и глубже.
Непопулярность среди потребителей. Это объясняется трудностями с затачиванием и требовательной эксплуатацией.

Описание

Сталь 40Г17ХН2 применяется: для изготовления отливок литьем в песчаные формы деталей корпусов, механизмов и оборудования кораблей ВМФ всех классов, типов и назначений, а также балласта, к которым предъявляется требование по немагнитности μ≤ 1,262·10-6 Г/м (1,005 гс/э) I группы (балластов, ключей, бортовых швартовых клюзов и т. п.), II группы (мортир, корпусов подшипников баллеров, ступиц перьев рулей, крышек, корпусов, рычагов, звездочек брашпилей, плит фундаментных и барабанов шпилей и т. п.) и III группы (кронштейнов гребных валов, форштевней, стаканов концевых и промежуточных кронштейнов, ахтерштевней пера руля, обтекателей, якорей, мортир и т. п.).

Примечание

Высокомарганцовистая маломагнитная сталь аустенитного класса.
Затруднено изготовление тонкостенных сложных отливок из-за склонности стали к образованию окисных плен.
Магнитная проницаемость μ ≤ 1,005 гс/э и практически не изменяется при любой термической и термомеханической обработке. Величина магнитного поля отливок увеличивается при наличии пригара и в особенности ферромагнитной окалины.
Не допускается использование стали марок для литых деталей, работающих на трение (втулок, червячных колес, шестерней) или требующих поверхностного упрочнения азотированием, а также деталей арматуры и им подобных деталей. Недопустимо использование стали для изготовления деталей без протекторной защиты, работающих в морской воде и других средах, вызывающих интенсивную общую коррозию.
Сталь имеет низкие антифрикционные свойства и поверхностному упрочнению (азотированию и цементации) не подвергается.
Сталь не склонна к межкристаллитной коррозии, а приобретает склонность только после длительного отпуска при температуре 650−700 С° и это связано с выпадением карбидов по границам зерен аустенита. Сталь склонна к общей коррозии. Поэтому рекомендовано применение протекторов в сочетании с лакокрасочными покрытиями.

Аналоги

Сталь применяется для изготовления измерительных инструментов, деталей машин и аппаратов. Европейские производители используют сталь при производстве режущего инструмента. Ножи из данной марки стали обычно имеют невысокую цену, однако плохо держат заточку, но при этом практически не дают сколов, а также имеют хорошую стойкость к ударным нагрузкам.

Также сталь нашла применение при производстве валов, сальников, болтов, пружин, поршневых штоков, деталей машин, форм для литья под давлением, ножей и инструментов, используемых в пищевой и бытовой промышленности в виде шатунов. Профильный сортамент — проволока или холоднокатаная металлическая пластина с твёрдостью от 45 до 51 HRC.

3H13 — это группа нержавеющих мартенситных сталей. Сталь входит в список соответствующих аналогов (0H13, 1H13, 2H13 и 4H13). Здесь не содержится никель, содержание хрома здесь в среднем 13%. Благодаря высокому содержанию углерода в химическом составе получаются более высокие прочностные свойства.

Ближайшие импортные аналоги в таблице 2.

Таблица 2

Аналоги стали X30Cr13

Химический состав

Детальный состав элементов, входящих в состав стали этой марки, содержится в секрете производителем. Ниолокс относится к категории нержавеющих сталей со средним содержанием углеродов. Именно он придает материалу особенную твердость. Для сопротивления коррозионным процессам в составе присутствует хром, содержание которого составляет около 13%.

C, %	Сr, %	Mo, %	V, %	Nb, %	P, %	S, %
0.8	12.7	1.1	1.1	0,7	0,025 — 0,045	0,035 — 0,065

Из других компонентов стоит выделить такие элементы, как:

молибден. Он придает сплаву niolox определенную упругость, повышает предел прочности к растяжению. Благодаря молибдену сталь способна сохранять высокую износоустойчивость даже при нагреве до очень высоких температур;
ниобий. Он увеличивает срок службы режущей острой кромки, повышает вязкость, улучшая защиту сплава перед кислотной средой и ржавчиной;
ванадий. Вместе с ниобием улучшает кислотоустойчивость. Кроме того, он делает зерно структуры более мелким и поднимает степень ее плотности.

Именно благодаря высокой степени закаливания и добавлению в состав ниобия дало возможность создавать карбид ниобия. Результатом стала повышенная стойкость к коррозии наряду с сохранением отличной пластичности.