Нержавеющая сталь 3cr13 (mov)
Содержание:
Назначение
Первое, с чего стоит начать знакомство, это применение стали 30 х 13, характеристики которой будут описаны далее. Ведь, зная, для чего она предназначена, вам будет проще понять все, о чем будет рассказано ниже.
Итак, сталь 30 х 13 — это сталь коррозионно-стойкая, жаропрочная, высоколегированная. Чаще всего из нее изготавливают детали, работающие в агрессивной тепловой среде, однако и вполне бытовые инструменты также могут быть изготовлены из стали 30х13, характеристики благо позволяют.
Вот небольшой перечень изделий, которые могут быть изготовлены из нее:
- пружины различного назначения;
- детали компрессоров;
- иглы карбюраторов;
- измерительный инструмент;
- инструменты повседневного использования, для которых важна устойчивость к коррозии;
- хирургический инструмент.
Однако в промышленных масштабах 30 х 13 встречается и в виде листов, проволоки, прутков, арматуры и еще ряда изделий металлургического проката.
Химический состав
Стандарт | C | S | P | Mn | Cr | Si | Ni | Fe | Cu | V | Mo | W |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
TУ 14-1-2847-79 | 0.26-0.33 | ≤0.025 | ≤0.025 | 0.3-0.6 | 1.6-2 | 0.17-0.37 | 1.4-1.8 | Остаток | ≤0.25 | 0.18-0.28 | 0.25-0.35 | 1-1.4 |
Fe — основа.
По ТУ 14-1-2847-79 химический состав приведен для стали 30Х2Н2ВФМА. Предельное содержание остаточной меди не должно превышать 0,25 %. Для стали 30Х2Н2ВФМА-Ш содержание серы должно быть не более 0,012 %, фосфора — не более 0,020 %. В готовом прокате, при условии соблюдения требований настоящих технических условий, допускается отклонение от норм химического состава в соответствии с таблицей 2 ТУ 14-1-950-86 со следующим дополнением: для стали 30Х2Н2ВФМА-Ш отклонение по кремнию ±0,050 %. В стали допускается частичная замена вольфрама остаточным молибденом из расчета: одна часть молибдена заменяет три весовые части вольфрама, при этом вольфрама в стали должно быть не менее 0,60 %.
Технологические свойства стали 40Х13
Марка 40Х13 обладает хорошей технологичностью при проведении пластической деформации в горячем состоянии. Ее проводят при температуре от 850 до 1100 ºC. Но надо помнить что при резком нагреве, сталь может потерять ряд своих уникальных свойств, например, твердость. Именно поэтому процедуру нагрева необходимо проводить с небольшой скоростью. По достижении температуры 830 ºC можно выполнять прокат или ковку. Охлаждение стали необходимо также проводить медленно.
Ряд характеристик коррозионно-стойкой и углеродистой стали во многом схожи, в частности, в твёрдости. Но они имеют различную микроструктуру и это приводит к появлению определённых сложностей в процессе механической обработки.
Основные сложности, возникающие при точении и фрезеровании стали марки 40Х13 это:
- упрочнение, возникающие в процессе резания;
- удаление отходов обработки;
- ускоренный износ режущего инструмента.
Дело в том, что при обработке 40х13 резанием, стружка не ломается как у большинства углеродистых сталей, а завивается в виде длинной стружки. Для решения этой проблемы на режущий инструмент устанавливают специальные приспособления — стружколомы.
Низкая теплопроводность хороша при использовании 40Х13 на практике, но создаёт определённые сложности при точении. То есть в месте обработки резко поднимается температура, вследствие чего происходит образование наклёпа и неравномерное упрочнение поверхности. Такое свойство стали приводит к снижению ресурса режущего инструмента и увеличению обработки детали.
Еще одно свойство 40Х13 — это наличие в ее составе карбидных и других соединений, имеющих микроскопический размер. Их наличие делает сталь неким подобием абразива, который выводит режущий инструмент из строя и это приводит к замедлению обработки.
Для эффективной обработки нержавейки применяют режущий инструмент, на поверхность которого наносят карбид вольфрама и другие упрочняющие покрытия.
Стандарты
Название | Код | Стандарты |
---|---|---|
Сортовой и фасонный прокат | В22 | ГОСТ 1133-71, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006, ГОСТ 2879-2006 |
Проволока стальная легированная | В73 | ГОСТ 18143-72 |
Обработка металлов давлением. Поковки | В03 | ГОСТ 25054-81, ОСТ 5Р.9125-84, ОСТ 26-01-135-81, TУ 14-1-1530-75, TУ 0306.018-80, СТ ЦКБА 010-2004 |
Листы и полосы | В33 | ГОСТ 4405-75, ГОСТ 5582-75, TУ 14-1-1422-75, TУ 14-1-2186-77, TУ 14-1-3620-83 |
Ленты | В34 | ГОСТ 4986-79 |
Классификация, номенклатура и общие нормы | В30 | ГОСТ 5632-72 |
Сортовой и фасонный прокат | В32 | ГОСТ 5949-75, ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 14955-77, ГОСТ 18907-73, ОСТ 1 92049-76, TУ 14-1-2972-80, TУ 14-1-377-72, TУ 14-1-3957-85, TУ 14-1-5.15-74, TУ 14-1-655-73, TУ 14-11-245-88, TУ 14-1-5162-92 |
Классификация, номенклатура и общие нормы | В20 | ОСТ 1 90005-91 |
Болванки. Заготовки. Слябы | В21 | ОСТ 1 90176-75 |
Болванки. Заготовки. Слябы | В31 | ОСТ 3-1686-90, ОСТ 95-10-72, TУ 24-03.113-91 |
Термическая и термохимическая обработка металлов | В04 | СТП 26.260.484-2004, СТ ЦКБА 016-2005 |
Отливки со специальными свойствами (чугунные и стальные) | В83 | TУ 14-1-1650-76 |
Физические свойства стали 30Х
Температура испытания,°С | 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 |
Модуль нормальной упругости, Е, ГПа | 208 | 211 | 197 | 175 | ||||||
Модуль упругости при сдвиге кручением G, ГПа | 83 | |||||||||
Плотность стали, pn, кг/м3 | 7820 | 7800 | 7770 | 7740 | 7700 | 7670 | 7630 | 7590 | 7610 | 7506 |
Коэффициент теплопроводности Вт/(м ·°С) | 47 | 44 | 42 | 39 | 36 | 32 | 29 | 26 | 27 | |
Уд. электросопротивление (p, НОм · м) | 210 | 259 | 330 | 417 | 517 | 636 | 778 | 934 | 1106 | 1145 |
Температура испытания,°С | 20-100 | 20-200 | 20-300 | 20-400 | 20-500 | 20-600 | 20-700 | 20-800 | 20-900 | 20-1000 |
Коэффициент линейного расширения (a, 10-6 1/°С) | 12.4 | 13.0 | 13.4 | 13.8 | 14.2 | 14.6 | 14.8 | 12.0 | 12.8 | 13.8 |
Удельная теплоемкость (С, Дж/(кг ·°С)) | 482 | 496 | 513 | 532 | 555 | 583 | 620 | 703 | 687 | 678 |
Технологические свойства стали 40Х13
Марка 40Х13 обладает хорошей технологичностью при проведении пластической деформации в горячем состоянии. Ее проводят при температуре от 850 до 1100 ºC. Но надо помнить что при резком нагреве, сталь может потерять ряд своих уникальных свойств, например, твердость. Именно поэтому процедуру нагрева необходимо проводить с небольшой скоростью. По достижении температуры 830 ºC можно выполнять прокат или ковку. Охлаждение стали необходимо также проводить медленно.
Ряд характеристик коррозионно-стойкой и углеродистой стали во многом схожи, в частности, в твёрдости. Но они имеют различную микроструктуру и это приводит к появлению определённых сложностей в процессе механической обработки.
Основные сложности, возникающие при точении и фрезеровании стали марки 40Х13 это:
- упрочнение, возникающие в процессе резания;
- удаление отходов обработки;
- ускоренный износ режущего инструмента.
Дело в том, что при обработке 40х13 резанием, стружка не ломается как у большинства углеродистых сталей, а завивается в виде длинной стружки. Для решения этой проблемы на режущий инструмент устанавливают специальные приспособления — стружколомы.
Низкая теплопроводность хороша при использовании 40Х13 на практике, но создаёт определённые сложности при точении. То есть в месте обработки резко поднимается температура, вследствие чего происходит образование наклёпа и неравномерное упрочнение поверхности. Такое свойство стали приводит к снижению ресурса режущего инструмента и увеличению обработки детали.
Еще одно свойство 40Х13 — это наличие в ее составе карбидных и других соединений, имеющих микроскопический размер. Их наличие делает сталь неким подобием абразива, который выводит режущий инструмент из строя и это приводит к замедлению обработки.
Для эффективной обработки нержавейки применяют режущий инструмент, на поверхность которого наносят карбид вольфрама и другие упрочняющие покрытия.
Состав и добавки
Куски высокоуглеродистой стали 1095 и стали 15n20 с большим количеством никеля.
Сталь представляет собой сплав железа с углеродом. От последнего элемента зависит жесткость материала.
Различают следующие типы стали:
- низкоуглеродистая;
- среднеуглеродистая;
- высокоуглеродистая.
Ножи из нелегированной стали (без добавок) обладают гибкостью, но подвержены коррозии, неустойчивы к повреждениям. Для усовершенствования характеристик металла в сплав добавляют примеси. В таблице представлен список используемых добавок (кратко приведены разъяснения их функций).
Элемент | Функции |
Марганец (Mn) | Обеспечивает прочность, позволяет сделать любую форму лезвия. Присутствует в большинстве стальных сплавов. |
Молибден (Mo) | Позволяет закаливать сталь до высокого уровня жесткости, делает клинок теплостойким, снижает ломкость лезвия. |
Хром (Cr) | Защищает от воздействия ржавчины. |
Ванадий (V) | Отвечает за устойчивость к воздействию химических веществ, повышает упругость. Увеличивает срок эксплуатации изделия. |
Кремний (Si) | Снижает восприимчивость материала к механическому воздействию, повышая прочность. |
Никель (Ni) | Предотвращает гниение стали, повышает устойчивость к коррозии. |
Вольфрам (W) | Повышает прочность, усиливает антикоррозионные свойства. |
Сера и фосфор относятся к технологическим примесям. Первый элемент снижает твердость и прочность металла, в качественных сплавах процентное содержание не превышает 0,065. Фосфор повышает хрупкость стали. Данный элемент присутствует во всех сплавах, но максимальный уровень вещества в сплаве составляет 0,045%.