Сталь x30cr13

Характеристики

Характеристика стали 5Cr13mov, как и любой другой стали, в первую очередь обусловлена химическим составом и используемыми режимами термической обработки. По двум этим показателям знающий человек запросто сможет назвать плюсы и минусы конкретной марки.

Легирующие элементы, входящие в общий состав сплава, обеспечивают его дополнительные полезные свойства: пластичность, износостойкость, устойчивость к процессам коррозии, прочность и т. д. Правильная термическая обработка по всем стандартам позволяет 5Cr13mov иметь плотную и однородную структуру, что положительно сказывается и на сроке службы, и на обрабатываемости.

Клинок ножа из 5Cr13mov.

Если рассматривать ножи из этой стали, то прежде всего необходимо определить, для каких целей необходим клинок, и сравнить это с возможностями марки. Характеристика 5Cr13mov делает её пригодной для изготовления охотничьих, кухонных и рыбацких ножей. Такие модели будут иметь достаточную прочность, простую заточку в походных условиях и неприхотливость в уходе. Однако, ввиду сравнительной мягкости металла, они будут требовать постоянного затачивания. Структура сплава не имеет особых ограничений в создании интересных форм и дизайна.

5Cr13mov можно отнести к хромистым сталям. Это несравненно является ещё одним его достоинством и означает, что изделия из него не так сильно подвержены ржавлению. В числе других плюсов также можно отметить:

• хороший показатель жаропрочности, то есть устойчивости к экстремальным температурам;
• довольно высокая прочность на изгиб;
• пластичность;
• однородность структуры;
• стойкость режущей кромки – значение твёрдости 57 HRC.

К главным недостаткам 5Cr13mov относят средний показатель износостойкости и непродолжительное удержание заточки. Хоть эту сталь и считают нержавеющей, в некоторой степени она всё-таки подвержена коррозии, особенно при длительном контакте с влажной средой.

Химический состав

В этой стали китайского производства имеется целый набор легирующих элементов (никель, углерод, хром, ванадий), которые придают материалу необходимые свойства:

• C в пределах 0,4-0,6% повышает прочность металла и обеспечивает необходимый уровень твёрдости;
• Mn до 0,6% — добавка марганца в процессе выплавки также положительно влияет на показатель твёрдости;
• Сr в пределах 1,2-1,5% — добавки хрома обеспечивают антикоррозионную стойкость, износостойкость, способность стали к закаливанию;
• Si в пределах 0,80% — кремний увеличивает показатели прочности и износоустойчивости;
• P в пределах 0,35% — эта вредная примесь, которая негативно сказывается на прочности. Количество фосфора не должно выходить за границы допустимой нормы в 0,025-0,045%;
• S в пределах 0,03% — ещё одна вредная технологическая примесь в стали, которая негативно сказывается на механических и физико-химических свойствах. Впрочем, поскольку содержание серы менее предельно допустимого уровня в 0,035-0,06%, то и пластичность, и ударная вязкость 5cr15mov на высоте.

Технологические свойства

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

Плавку стали проводят в печах открытого типа или индукционных печах.

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

Расплавленная сталь 40Х13.

Термообработка

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

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

Характеристики

Сталь VG-10 является традиционной для японских производителей ножей, как и некоторых американских брендов. При этом производители учитывают преимущества и недостатки материала.

https://youtube.com/watch?v=_QIurwYjmrk

Плюсы

Сначала рассмотрим положительные свойства материала:

• высокие прочностные характеристики позволяют сохранить режущие свойства на долгое время;
• твёрдость обусловлена наличием дорогого легирующего элемента кобальта;
• износостойкость;

Стоит учесть, что такие характеристики актуальны для VG-10 только после проведения многоэтапной ТО: отжиг-ковка-закалка-отпуск. Обработанный материал приобретает как прочность, так и долговечность.

Минусы

Универсально идеальных сплавов не существует. Теперь о минусах:

высокая цена ножика — даже при отличном качестве позволить купить себе такой нож сможет далеко не каждый;

тяжёлый процесс заточки — наличие Cr и Mo в составе сплава обеспечивает высокую вязкость, что гарантирует отличное сохранение режущей кромки и даже эффект самозаточки особенно при работе с твёрдыми и скользящими материалами. Пример такого эффекта можно наблюдать при резьбе ножом по дереву. Но процесс заточки лезвия требует значительных усилий;
VG-10 капризен в ковке, без которой в деле достижения оптимальных свойств не обойтись

Важно в точности соблюдать температурный режим, иначе содержание углерода в стали понизится — заготовка станет непригодной.

Японский нож для суши и ролов. Клинок выполнен из стали VG-10.

Характеристики

В связи с этим такую сталь не применяют для изготовления метательных ножей.

Указанные выше характеристики марка будет иметь исключительно при полном соблюдении всех процессов термической обработки. Термообработка проводится по различным технологиям, но существует два самых распространённых способа:

1. Сначала металл закаливают в масле, соблюдая температурный режим – 950–990 градусов Цельсия, затем проводится низкий отпуск. Этот метод относят к одному из самых лучших: с его применением удаётся получить оптимальное соотношение крепости и твёрдости.
2. Закалка происходит при температуре 1020–1060 градусов Цельсия с охлаждением в обычной воде. Для достижения необходимых свойств применяется отпуск при 400 градусах Цельсия. Подобная термическая обработка несколько сложнее по своей технологии, но даёт возможность добиться более высоких показателей упругости стали.

Марка 8Cr13MoV, используемая для ножей, производится с применением горячей ковки под высоким давлением. Работа со сплавом ведётся при температурном режиме 1140 градусов, доводка – при 850 градусах. Металл во время отпуска становится хрупким, что может приводить к возникновению неоднородности состава.

Сталь плохо поддаётся шлифовке, сварке вовсе не поддаётся. 8Cr13MoV является устойчивой к коррозиям, а конкретно – к воздействию воды и некоторых солей.

Плюсы

Широкое распространение сталь 8Cr13MoV получила багодаря своим положительным качествам:

1. Доступная стоимость. Несмотря на небольшую цену сплава, изделия из него получаются довольно качественные, что позволяет конкурировать им с более дорогими аналогами. Ножи из этой стали долго прослужат в быту.
2. Сравнительно высокие показатели прочности и твёрдости. Лезвие долго держит заточку и не крошится при работе с грубыми материалами.
3. Устойчивость к образованию ржавчины. Изделия из такого металла не требуют сложного ухода.
4. Простое затачивание. Даже после продуктивного и длительного использования режущую кромку из 8Cr13MoV легко привести к заводскому состоянию при помощи брусков.
5. Правильная термическая обработка позволяет создавать клинки с увеличенной пластичностью, что даёт возможность использовать эту марку для производства тонких кухонных ножей.

Указанные преимущества делают изделия из этой стали весьма желанными и популярными.

Минусы

Несмотря на все достоинства сплава, нельзя забывать и про его недостатки:

1. Существует возможность образования ржавчины. Сталь обладает устойчивостью к коррозии, но если она долго поддаётся воздействию влаги, на ней возникают небольшие точки ржавчины, которые прогрессируют дальше. Чтобы клинки служили долго, желательно после каждого использования протирать их сухой тряпочкой.
2. Низкий показатель упругости. Из-за этого минуса ножи из такой марки лучше не подвергать высоким ударным нагрузкам. Для метания они тоже совершенно не подходят: большая вероятность раскола.
3. Маленькая прочность, если провести неправильную термическую обработку. При несоблюдении всей технологии лезвия могут быть менее прочными.
4. Режущая кромка быстро теряет остроту. Если неправильно затачивать лезвие и не соблюдать угол 30 градусов, придётся часто подтачивать его, что значительно уменьшает срок службы ножа.

Отечественные стали

Углеродистые:

• У8 (или У8А). Сталь с содержанием углерода около 0,8 %. Самая простая и распространенная в ножеделии, находит массовое применение в кустарном изготовлении ножей. Высокопрочная, хорошо принимает и держит заточку. Буква «А» в ее названии означает сталь высокого качества очистки.
• У10 (или У10А). Аналогичная предыдущей, но с содержанием углерода около 1 %. Прочность чуть ниже, но зато твердость и удержание режущей кромки лучше. Используется при изготовлении ножей для тяжелых работ, в т. ч. армейских и боевых.
• 65Г. Углеродистая пружинно-рессорная сталь. Содержание углерода около 0,65-0,7 %. В отличие от простых «углеродок», данная сталь легирована марганцем и содержит долю процента хрома, благодаря чему у нее отличная прочность, ударная вязкость и упругость, а также большой диапазон показателей рабочей твердости. Ножи из такой стали хорошо держат заточку и являются весьма прочными. Ржавеет она не так активно, как стали марки «У».
• ШХ15. Шарикоподшипниковая сталь. Легирована марганцем и небольшим количеством хрома (1,5 %). Содержание углерода — около 1 %. Является одной из самых сбалансированных углеродистых сталей: легко точится, сохраняет высокую прочность при высокой твердости, хорошую износостойкость и способна держать режущую кромку на малых углах.
• ХВ5 («Алмазная» сталь). Содержит около 1,35 % углерода и довольно много вольфрама (около 5 %). Достаточно прочная, но при этом с плохой ударной вязкостью сталь, способная сломаться при динамических нагрузках. Отличается колоссальной твердостью (до 68 ед. HRc) и износоустойчивостью. Создана только для долгого и агрессивного реза, без поперечных и ударных нагрузок. Довольно интенсивно ржавеет.
• Р6М5 («быстрорез»). Сталь, применяемая для изготовления пил по металлу. Содержит около 0,8 % углерода, 4 % хрома, немного ванадия и большое количество вольфрама (около 6 %). Также легируется молибденом. Довольно интересная сталь, обладающая огромной жаропрочностью, стойкостью удержания режущей кромки и износостойкостью.
• 9ХС. Инструментальная легированная сталь. Содержание углерода — 1 %. Содержание хрома — 1,2 %. Дополнительно сталь легируется кремнием и марганцем. В небольших количествах содержатся никель, ванадий и даже вольфрам (до 0,25 %). Благодаря удачной совокупности элементов сталь обладает выдающимися характеристиками по удержанию заточки, износостойкости и прочности.
• Х12МФ. Инструментальная легированная сталь. Ее часто называют «полунержавеющей». Является одной из лучших сталей для изготовления ножей. Содержит 12 % хрома и 1,5 % углерода. Имеет довольно богатый состав легирующих элементов — молибден, ванадий, марганец, никель и фосфор. Обладает отличной прочностью, износостойкостью, великолепно держит заточку и ударную вязкость на приемлемом уровне. Один из лучших выборов по соотношению цены-качества.

Нержавеющие:

• 40Х13. Легированная сталь нижнего ценового уровня. Содержит 0,4 % углерода и 13 % хрома, как следует из ее названия. Нож из нержавеющей стали такого класса действительно почти никогда не будет ржаветь, но удержание режущей кромки у нее весьма посредственное.
• 65Х13. Из недорогих сортов эта сталь — очень неплохой выбор. Содержит 0,65 % углерода и все те же 13 % хрома. Из-за такой балансировки состава чуть более подвержена коррозии, чем предыдущая. Зато она гораздо лучше держит заточку и в целом является очень неплохой сталью, особенно при хорошей закалке.
• 95Х18. Эта сталь, хоть все еще и относится к среднему уровню цены, по качеству уже существенно выше двух предыдущих. Количество углерода приближается к 1 %, а хрома в этом сплаве уже существенно больше — 18 %, что поднимает как коррозионную стойкость, так и общую прочность клинков.
• 110Х18 МШ-Д. Очень редкая, но особо ценимая среди мастеров сталь. Отличается высочайшим уровнем чистоты, благодаря методике электрошлаковой переплавки. Содержит до 1,1 % углерода и около 19 % хрома. Долгое время сохраняет заточку и показывает высокую прочность благодаря равномерной структуре.
• 40Х10С2М (ЭИ-107). Еще ее называют «клапанной» сталью. Несмотря на невысокое содержание угля (0,4 %), данная сталь является очень хорошим выбором. В ней немного хрома (около 10 %), однако дополнительно она легирована кремнием (около 2,5 %), марганцем и молибденом, что самым положительным образом сказывается на ее прочности и износостойкости.

Характеристики стали 8Cr13MoV

Марка 8Cr13MoV считается одной из лучших сталей, поставляемой с территории Китая. По своим механическим характеристикам и коррозионной стойкости, она сравнима с популярной японской маркой AUS-8 и российской Х12МФ.

Среди особенностей 8Cr13MoV главным образом выделяется повышенная твердость, так необходимую клинкам для сохранения своих режущих свойств. После термической обработки твердость ножа составляет 60-61 единиц по шкале Роквелла.

Сталь 8Cr13MoV обладает неплохой прочностью. Особенно стоит отметить выносливость. Так при работе в условиях циклической нагрузки сплав способен выдерживать давление в 800 МПа.

С ударными нагрузками у 8Cr13MoV уже немного хуже. В силу своей достаточной низкой упругости при ударе велика вероятность образования трещин. По этой причине ножи из 8Cr13MoV не предназначены в качестве метательных клинков.

Все вышеперечисленные свойства актуальны только при должном соблюдении технологии термической обработки, которая имеет следующие разновидности:

• Закалка в масле при температуре 960-980 ºC плюс низкий отпуск. Считается одним из лучших режимов для получения оптимального соотношения между прочностью и твёрдостью.
• Закалка при 1030-1050 ºC с последующим охлаждением в воде. Для снятия внутреннего напряжения здесь используют средний отпуск при 400 ºC. Такая термообработка более сложна с технологической точки зрения, но способствует повышению упругих свойств сплава.

Клинки из 8Cr13MoV изготавливают методом горячей обработки давлением, а именно ковкой. Куется сплав при температуре 1140 ºC. Доводка осуществляется при 850 ºC. Сталь склонна к отпускной хрупкости: во время охлаждения велика вероятность появления неоднородности химического состава, что может стать причиной повышения хрупкости стали. Шлифуется 8Cr13MoV весьма затруднительно. Сварке не поддается.

Сталь марки 8Cr13MoV относится к группе коррозионностойких материалов. Устойчива к воде и некоторым солям. Инертна по отношению к слабо концентрированным кислотам. Не окисляется при температуре окружающей среды до 120 ºC.

Химический состав

Поговорим подробнее об элементах в составе материала, которые обеспечивают наличие вышеописанных характеристик:

Хром 15,5% — основной легирующий элемент, который положительно влияет на закаливаемость стали, её износостойкости, что важно для любого режущего инструмента. Хром обеспечивает образование окисной плёнки, а также прочных карбидов

Такие добавки придают стали серовато-белый цвет и блеск.
Углерод 1,05% — отвечает за прочность металла.
Молибден 1,20% — необходим для роста жёсткости, стойкости к нагреву.
Ванадий 0,30% — защищает сталь от агрессивного химического воздействия. Придаёт упругость.
Кобальт 1,50% — положительно сказывается на стойкости к мех воздействию и высоким температурам.

Ножи со сталью 5cr15mov

Прежде чем покупать клинок из 5cr15mov, стоит узнать, что это за сталь. Её характеристики оптимальны для производства туристических, охотничьих, рыболовных и кухонных ножиков.

Такие модели прочные, неприхотливые в эксплуатации, их можно заточить в домашних условиях.

Материал достаточно технологичный, чтобы его свойства не ограничивали разработку дизайна аксессуаров.

Плюсы

Как и у прочих хромистых сталей главным преимуществом 5cr15mov является высокое содержание хрома. Так что такой материал по свойствам фактически не отличается от 420НС и прочих аналогов. В числе плюсов можно отметить:

• долгое удержание заточки — нож не придётся часто править;
• коррозионностойкость — защищён от воздействия влаги, как и от прочих агрессивных жидкостей и сред;
• хорошее значение жаропрочности;
• высокая прочность на изгиб;
• стойкостью кромки — твёрдость по Роквеллу 54-56 HRC.

Минусы

Из минусов можно отметить только среднее значение износостойкости, что не мешает 5cr15mov оставаться одним из лучших материалов для ножей среднего класса.

Отличный складень Target Black.

Химический состав

В первоначальном виде любая сталь представляет собой соединение железа и углерода. В таком виде она сильно подвержена коррозии, довольно мягкая, совершенно не подходит для создания режущего инструмента. При производстве в неё добавляют другие различные элементы, которые при взаимодействии с ней позволяют добиться необходимых качеств.

Все свойства, за которые так ценится Р12М быстрорез, являются результатом взаимодействия легирующих компонентов, которые при производстве включаются в сплав. Среди них следующие:

1. Углерод – от 0,80 до 0,90%. С увеличением содержания углерода твёрдость, прочность и упругость стали увеличиваются, но пластичность и сопротивление удару понижаются, а обрабатываемость и свариваемость ухудшаются.
2. Хром – от 3,1 до 3,6%. Это наиболее дешёвый и самый распространённый легирующий элемент. Он способен несколько увеличить твёрдость, однако, главное его свойство – это увеличение коррозионной стойкости. Чем больше его содержание в сплаве, тем устойчивее он к ржавлению (полностью нержавеющей сталь становится при содержании хрома более 13%).
3. Ванадий – 1,5 – 1,9%. Он повышает твёрдость и прочность, измельчает зерно. Увеличивает плотность структуры стали, так как является хорошим раскислителем, при этом дорог и дефицитен.
4. Вольфрам – 12,0-13,0%. В таком сплаве это основообразующий компонент. Совместно с железом образует новые карбиды, которые значительно увеличивают такие важные характеристики, как прочность и красностойкость. Он способствует устранению хрупкости при отпуске. Имеет довольно высокую стоимость.
5. Молибден – до 1,0%. Увеличивает красностойкость, положительно сказывается на упругости, устойчивости к коррозионным воздействиям и окислению при высоких температурах.
6. Кобальт – 0,1%. Улучшает жаропрочность, магнитные свойства стали и переносимость ударных нагрузок.
7. Никель – до 0,4%. Повышает прочность стали при сохранении высокой вязкости, препятствует росту зерна при нагреве, снижает коробление при закалке, увеличивает коррозионную стойкость и прокаливаемость. При содержании никеля 18-20%-я сталь становится немагнитной, жаростойкой, жаропрочной и коррозионностойкой.

Быстрорез Р12 получают порошковым методом, то есть после выплавки металл измельчается и задувается в заготовку. На этом этапе в него добавляются все легирующие добавки, после чего под большим давлением всё сплавляется в готовое изделие. Такой способ более экономичен в сравнении с традиционной отливкой или ковкой и позволяет достигать улучшенных характеристик.

Быстрорез Р12 получают порошковым методом.

Химический состав

Эта китайская сталь имеет множество легирующих добавок в своём составе, которые обеспечивают основные важные характеристики и свойства. В их числе следующие элементы:

• углерод – 0,6%, увеличивает прочность сплава, обеспечивая необходимый показатель твёрдости;
• марганец – 0,6%, добавка этого компонента на этапе выплавки положительно сказывается на увеличении прочности;
• хром – 1,5%, обеспечивает такие важные свойства, как коррозионная стойкость, способность закалки, износостойкость;
• кремний – 0,8%, отвечает за увеличение показателей прочности и износостойкости;
• фосфор – 0,035%, вредная примесь, которая негативно сказывается практически на всех полезных свойствах сплава, максимальный допустимый предел содержания в сплаве – 0,045%;
• сера – 0,03%, также вредная технологическая добавка, которая ухудшает механические и физико-химические показатели, допустимая максимальная норма – 0,06%.