Характеристики стали k110

Ножи из стали K110

Представленные ножи выполнены из высокоуглеродистой высокохромистой холодноштампованной инструментальной стали K110, австрийско-шведского концерна Bohler-Uddeholm. Эта сталь имеет сложный интересный состав, держит тонкие углы, имеет значительную твердость и обладает высокой вязкостью. Характерный диапазон твердости 59-62 HRc. Используется для изготовления ножей выше среднего ценового диапазона.

Складной нож Bestech Circuit

Клинок Bestech Circuit – лаконичный складной нож на каждый день. Модель имеет универсальный клинок изготовленный из качественной стали, который можно открыть одной рукой. Рукоять из G10 оснащена интересной текстурой, которая позволяет надежно удерживать нож в руке. Клипса и отверстие для темляка также в наличии. Характеристики изделия:

• Длина ножа: 192 мм;
• Длина клинка: 82 мм;
• Длина рукояти: 110 мм;
• Толщина обуха: 3.2 мм;

• Материал клинка: K110;
• Материал рукояти: G-10;
• Вес: 100 грамм;
• Производитель: Bestech Knives.

Лаконичный складной нож на каждый день.

Охотничий нож Лиман

Лиман – отличный туристический нож, который станет прекрасным презентом для охотника, рыбака или путешественника. Геометрия клинка повторяет обводы русских северных ножей, а сам клинок выполнен из стали высокого класса. Рукоять выполнена из натуральной древесины. Дерево рукоятки полностью пропитано специальными растворами с целью улучшения её физических свойств. Характеристики ножа:

• Общая длина: 270 мм;
• Длина клинка: 138 мм;
• Толщина обуха: 3 мм;
• Материал клинка: Böhler K110;

• Материал рукояти: Дерево;
• Мастер: Сандер;
• Страна: Россия;
• Вес: 147 грамм.

Отличный туристический нож.

Складной нож Spyderco Manix 2 Lightweight

На американской выставке Bladeshow в 2010 году Manix 2 Lightweight был признан ножом с самым инновационным дизайном. Сам по себе этот нож является почти идеальным представителем EDC. Спуски от обуха, а так же сведение в 0.6 мм превращают его в отличный резак. В руке нож сидит очень уверенно. Характеристики изделия:

• Общая длина: 204 мм;
• Длина клинка: 86 мм;
• Толщина обуха: 3 мм;
• Материал клинка: Böhler K110;

• Материал рукояти: Армированный нейлон;
• Бренд: Spyderco, США;
• Страна производства: США;
• Вес: 81 грамм.

Нож с самым инновационным дизайном.

Сферы применения стали Гадфильда

Благодаря своему химическому составу, характеристикам и особенностям аустенит используется во многих отраслях. Используя стальные изделия, можно быть уверенным в их надежности и высочайшей прочности.

Износостойкая сталь является достаточно популярным материалом. Огромное количество промышленных предприятий, которые производят высокопрочную продукцию, используют сталь Гадфильда. Следующую продукцию производят из этого сплава:

• Машиностроительную продукцию.
• Траки гусениц танков.
• Тракторы.
• Железнодорожные крестовины.
• Стрелочные переводы, способные работать в жестких ударных нагрузках и условиях истирания.
• Тюремные решетки на окна.
• Компоненты дробилок.

Занимательным является изготовление тюремных решеток из аустенита. Многие считают, что это форменное издевательство над заключенными, которые предпринимают попытку к бегству. Согласно классике жанра многие родственники проносят ножовки для заключенных, которые в надежде на свободу начинают пилить оконные решетки.

В случае использования обычного металла существует вероятность побега. Но сплав Гадфильда – это износостойкая сталь, которую обычной ножовкой распилить невозможно. Если начать распиливать решетки из сплава Гадфильда, то начинается наклеп поверхности, что влечет за собой упрочнение аустенита. Ножовка увеличивает твердость решетки до твердости ножовки и выше. Поэтому можно говорить о нереальности побега.

Плюсы и минусы стали K110

Любой сплав имеет в составе углерод и железо, пропорции в которых они присутствуют влияют на характеристики стали. За счет легирования различными элементами сталь K110 получает свои свойства. Но они могут быть положительными и отрицательными. Рассмотрим их подробнее:

Плюсы

• высокий процент молибдена обеспечивает металлу равномерность и гомогенность;
• небольшое количество ванадия повышает прочность и долговечность стали;
• марганец и хром положительно влияют на прочность состава;
• сталь обладает высочайшими характеристиками остроты, режущая кромка может выдерживать сильнейшие нагрузки, после чего она остаётся очень острой;
• метод изготовления стали и сочетание различных примесей, положительно влияют на длительность срока эксплуатации изделия;
• высокая концентрация хрома сильно повышает износостойкость;
• сплав прекрасно справляется с коррозией;
• при высокой твёрдости, сталь прекрасно поддаётся заточке, но потребуются специальные камни;
• ножам из этой стали не страшны слабые растворы кислот и щелочей.

Минусы

• сталь не отличается высокой стойкостью на излом, изделия крайне не рекомендуется метать;
• изделия из сплава имеют узкую направленность, в основном они применяются для разделки туш животных;
• стоимость материала можно назвать выше среднего ценового сегмента;
• по причине высокой стоимости сплава, ножи выполняют в основном небольших размеров.

Углеродистые стальные сплавы

Аналогом российской стали Х12МФ является марка D-2, которая, содержит примерно 12% хрома, что недостаточно для того, чтобы эффективно справляться с коррозией. Однако из всех углеродистых сталей этот сплав является наиболее коррозионностойким. Хоть D-2 и наименее прочная среди сталей с высоким содержанием углерода, она все же хорошо держит заточку

Отечественная марка 95Х5ГМ или A-2, используемая для производства боевых ножей, тверже предыдущей, но уступает в износостойкости. Кроме того, при изготовлении изделий из нее не представляется возможным производить дополнительную закалку и отпуск, поскольку она «самозакаливается» на воздухе. Эту сталь применяют в частности Chris Reeve и Phil Hartsfield.

У8 – замечательно подходит для ковки больших ножей, с повышенными требованиями к прочности. Может эксплуатироваться только в условиях, при которых не возникает нагрев кромки. Содержание углерода – 0,78-0,83%, хрома – не более 0,2%. Низкое содержание хрома обусловливает слабую коррозионную устойчивость. Твердость в пределах 61-63HRC. При правильной осадке можно получить твердость до 67HRC. Ее аналогом является сталь 1095.

Российскими аналогами стали 50 и 60 являются стали 1060 и 1050, которые чаще применяются при производстве мечей. Марки стали, начинающиеся с 10 (1095, 1084, 1070, 1060 и пр.) с уменьшением углерода, количество которого соответствует последним цифрам (95,84…) становятся менее прочными, хуже держат заточку и более вязкие.

Сталь 110Г13Л (сталь Гадфильда)

Сталь 110Г13Л

Расшифровка

Цифра 110 в обозначении стали 110Г13Л обозначает среднее содержание углерода в стали сотых долях процента, т.е. среднее содержание углерода в стали 1,1%.

Буква Г озгначает, что сталь легирована марганцем, а цифра 13 за буквой указывает среднее содержание марганца в целых единицах, т.е. среднее содержание марганца в стали 13%.

Буква Л в конце марки стали означает, что сталь литейная.

Характеристики и применение

Высокомарганцевая аустенитная сталь 110Г13Л (сталь Гадфильда) разработана специально в качестве литейной и не имеет аналогов среди деформируемых. После закалки в воде с 1100 °C имеет аустенитную структуру и характеризуется сочетанием очень высокой износостойкости и ударной вязкости.

Согласно ГОСТ 977-88 сталь 110Г13Л обладает высоким сопротивлением износу при одновременном воздействии высоких давлений или ударных нагрузок. Применяется для изготовления:

• Корпуса вихревых и шаровых мельниц,
• щеки и конуса дробилок,
• трамвайные и железнодорожные стрелки и крестовины,
• гусеничные траки,
• звездочки,
• зубья и передние стенки ковшей экскаваторов,
• железнодорожные крестовины и др. тяжелонагруженные детали,
• другие детали, работающие на ударный износ
• работающие под действием статических и высоких динамических нагрузок и от которых требуется высокая износостойкость.

Сталь 110Г13Л не применяется для сварных конструкций.

Химический состав, % (ГОСТ 21357-87)

C	Si	Mn	Cr	Ni	Cu	S	Р
не более
0,90-1,20	0,40-0,90	11,50-14,50	0,30	0,30	0,30	—	—

ПРИМЕЧАНИЕ. Для повышения износостойкости отливок из стали 110Г13Л допускается ее микролегирование титаном до 0,05%, ванадием до 0,3%, молибденом до 0,2%.

Рекомендуемые режимы термической обработки (ГОСТ 21357-87)

Марка стали	Рекомендуемый режим термической обработки	Предел текучести	Временное сопротивление	Относительное удлинение	Относительное сужение	Ударная вязкость	Твердость
KCV(-60)	KCU(-60)
МПа	%	кгс*м/см2	НВ
110Г13Л	Закалка с 1050-1100 °С в воде	400	800	25	35	7,0	—	190

ПРИМЕЧАНИЕ. Структура стали 110Г13Л после термической обработки должна быть чисто аустенитной.

Механические свойства отливок сечением 30 мм при различных температурах испытания

σ0,2, МПа	σв, МПа	δ5, %	ψ, %	KCU, Дж/см2, при температуре испытаний, °С	Твердость НВ
+20	-20	-40	-60	-80
360-380	654-830	34-53	34-43	260-350	240-320	220-300	190-300	90-210	186-229

ПРИМЕЧАНИЕ. Закалка с 1050-1100 °С в воде.

Технологические свойства

Свариваемость	не применяется для сварных конструкций.
Обрабатываемость резанием	Kv тв.спл. = 0,25 при НВ 229.
Флокеночувствительность	не чувствительна.
Склонность к отпускной хрупкости	не склонна.

Литейные свойства

Температура начала затвердевания, °С	1350-1370
Показатель трещиноустойчивости Кт.у.	0,4
Склонность к образованию усадочной раковины Ку.р.	1,7
Жидкотекучесть Кж.т.	0,8
Линейная усадка, %	2,6-2,7
Склонность к образованию усадочной пористости Ку.п.	2,5

Узнать еще

Нержавеющая сталь 12Х18Н10Т

Сталь 20Х13 коррозионостойкая, жаропрочная, мартен…

Сталь 20ХН3А конструкционная легированная…

Сталь 09Г2С — конструкционная низколегирован…

Маркировка нержавеющих сталей AISI

Марка стали	Характеристика нержавеющей стали	Химический состав, %
AISI 201, AISI 202 (аналоги: 12Х15Г9НД, 12Х17Г9АН4)	Относятся к аустенитной группе сплавов. В составе имеют хром, никель, марганец, медь и азот. Обеспечивают высокий уровень прочности готового изделия, прекрасно деформируются и меняют свою форму, характеризуются высокими антикоррозийными показателями. Применяются при изготовлении бытовых приборов, трубопроводов и строительных конструкций.
AISI 301 (аналог: 15Х17Н7)	Относится к немагнитным сталям. Имеет высокий уровень прочности и обладает пластичностью. Чаще всего такую нержавеющую сталь используют при изготовлении деталей для автомобилей и железнодорожного транспорта, бытового оборудования и медицинской техники.	Cr от 16 до 18; Ni от 6 до 8; Mn 2; Si 1; C 0,15; N 0,1; P 0,045; S 0,03
AISI 302 (аналог: 12Х18Н9)	Характеризуется высокими показателями прочности и пластичности. Обладает стойкостью к образованию коррозии.	Cr 17-19; Ni 8-10; Mo 4-5; Si 2-3; Mn <2; C <0,15; N >0,1; P <0,045; S <0,03
AISI 303 (аналог: 12Х18Н9)	Относится к аустенитным сталям. Имеет повышенное содержание серы. Данная сталь немагнитная, и ее оптимально применять в механических и подвижных узлах.	Cr 17-19; Ni 8-10; Mn <2; Si <1; P <0,2; S >0,15; C <0,15
AISI 304 (аналог: 08Х18Н10)	Данная нержавеющая сталь обладает высокой стойкостью к коррозии и может применяться в агрессивной среде. Помимо пищевой промышленности, она используется для фармацевтического, нефтяного, химического и текстильного производства.	Cr 18-20; Ni 8-10,5; Mn <2; C <0,08; P <0,045; S <0,03
AISI 316 (аналоги: 03Х17Н14М3 и 04Х17Н13М2)	Марка имеет в своем составе молибден, при помощи которого повышается сопротивление материала к коррозии. Сплав устойчив к повышенным температурам.	Cr 15-17; Ni 14-16; Mo 2,5-3; C до 0,03
AISI 316Тi (аналог: 10Х17Н13М2Т)	Данная нержавеющая сталь обогащена титаном, благодаря которому материал становится устойчивым к воздействию хлора. Также титан делает сплав более прочным и устойчивым к высоким температурам.	Cr 15-17; Ni 14-16; Mo 2,5-3; C до 0,03; Тi 1
AISI 321 (аналог: 08Х18Н10Т)	Сплав характеризуется повышенным содержанием титана, легко поддается любым видам обработки, устойчив к повышенным температурам, до 800 градусов. Применяется в производстве бесшовных труб, при изготовлении фальцевой продукции и котлов, а также при строительстве печных систем. Также используется в машиностроении, судостроении, авиации.	Cr 17-19; Ni 9-11; Mn <2; Ti <1; Si <0,8; Cu <0,3
AISI 403 (аналог: 15Х12)	Данный сплав относится к мартенситно-ферритной группе. Он отличается повышенной пластичностью, устойчивостью к высоким температурам. Изделия из такой стали выдерживают нагрузки в слабоагрессивной среде.	Fe 86; Cr 12,3; Mn 1; Si 0,5; C 0,15; P 0,04; S 0,03
AISI 409 (аналог: 08Х13)	Выделяется повышенным содержанием хрома и добавлением никеля, что позволяет поддаваться всем видам обработки. Из данной нержавейки изготавливают детали, которые в ходе эксплуатации будут подвергаться ударным нагрузкам: клапаны прессов и насосов, предметы домашнего обихода. Также сплав используется при изготовлении изделий, подвергающихся действию слабоагрессивных сред: лопаток паровых турбин, клапанов, болтов и труб.	Fe ≈84; Cr 12-14; Mn до 0,8; Si до 0,8; Ni до 0,6; C до 0,08; P до 0,03; S до 0,025
AISI 410 (аналог: 12Х13)	Данная сталь характеризуется пластичностью и прочностью. Она стойко переносит высокие температуры и не подвергается коррозии в агрессивной среде.	Cr 13,5; Mn 1,0; Si 1,0; Ni 0,6; C 0,15; P 0,045; Si 0,03
AISI 416	Относится к группе мартенситной нержавеющей стали, из которой изготавливают листовой прокат, металлопрофиль, трубопроводную продукцию.	Cr 12-14; Mn 1,25; Si 1; Se >0,15; C 0,15; P 0,06; S 0,06
AISI 420 (аналог: 40Х13)	Данный сплав характеризуется повышенным уровнем жаропрочности, стойкости к износу и коррозии.	Fe ≈84; Cr 12-14; Si до 0,6; Mn до 0,6; Ni до 0,6; C 0,35-0,44; P до 0,03; S до 0,025
AISI 430 (аналог: 12Х17)	Марка относится к группе ферритных сталей и имеет сбалансированный состав и хорошие эксплуатационные характеристики.	Fe ≈81; Cr 16-18; C до 0,12; Si до 0,8; Mn до 0,8; P до 0,035; S до 0,025
AISI 439 (аналог: 08Х17Т)	Нержавеющая сталь, принадлежащая ферритной группе. Применяется в машиностроении, пищевой промышленности, архитектуре и строительстве.	Fe ≈79; Cr 16-18; Si до 0,8; Mn до 0,8; Ti до 0,8; Ni до 0,6; Cu до 0,3; C до 0,08; P до 0,035; S до 0,025
AISI 441	Относится к группе ферритных сплавов с большим количеством хрома.	Cr 16-18; Si до 0,8; Mn до 0,8; Ti до 0,8; Ni до 0,6; Cu до 0,3; C до 0,08; P до 0,035; S до 0,025

Характеризуем сталь

Прежде всего, выясним, что такое «сталь». На уроках химии, нам говорили, что сталь относится к твёрдым растворам, именуемым сплавами. Основной составляющей является железо (Fe), содержание которого начинается от 45 % и углерод (С). Остальные составляющие играют роль примесей. К основным характеристикам ножевой стали относят следующие показатели:

1. 1. Прочность (Hardness; её предел определяют при растяжении стали) — свойство сплава, определяющее степень стойкости к образованию дефектов и разрушений; определяет уровень пластичности.
   2. Плотность — или удельный вес; отношение веса стали к объёму, который она занимает (г/см.куб), практически не изменяется под действием температур; хорошие показатели варьируют от 7,65 до 7,85.
   3. Твёрдость (Toughness) — возможность сплава сопротивляться нагрузкам извне, оставляя свою форму неизменной; измеряется в ножах по шкале Роквэлла (HRc или Rc): от 20 до 67 HRc; хороший показатель в пределах 52-62 HRc.
   4. Вязкость — мера сопротивления стали образованию трещин, сколов, изломов под действием удара или напряжения.
   5. Износоустойчивость — уровень возможности стали для ножей не изнашиваться при его эксплуатации, под действием твёрдых тел, сохраняя вес и форму при трении; различают такие типы износа:
      • адгезивный — контакт гладкой стали с гладким телом;
      • абразивный — контакт гладкой стали с шероховатым телом (песок, порошок, глина и т.д.).
   6. Стойкость к коррозии — уровень сопротивления к внешним воздушным и жидким реагентам; высокая степень антикоррозийности, как правило, заставляет жертвовать другими свойствами ножа.
   7. Упругость — степень восстановления формы сплава, после действия нагрузок; противоположна пластичности.
   8. Степень удерживания заточки

Самую высокую степень резки, прочности и упругости имеет нож из дамасской стали высших сортов. На втором месте стоит булатная сталь.Помимо этих показателей, возможности стали определяют не менее важные процессы при её обработке:

1.

• закаливание — бывает разной степени и влияет на прочность;
• термообработка — определяет мягкость, способность к затуплению, если клинок недокалён, степень ломкости (высокая, если лезвие перекалили).

Основная задача при изготовлении сплава — найти оптимальное сочетание между показателями прочности и твёрдости, прочности и износостойкости и так далее. Чем сталь твёрже, тем хуже у неё прочность, а чем она пластичнее, тем хуже она держит заточку. Поэтому, прежде чем сказать, какая ножевая сталь лучше, мы ещё раз повторимся — всё зависит от прямого назначения ножа.

Особенности технологии сварки стали Гадфильда

Теплопроводность аустенита значительно ниже, чем у других сталей, в 4-6 раз. Коэффициент теплового расширения в разы больше, чем у малоуглеродистых сталей – в 1,9 раз. Это очень важные характеристики металла, так как влияет на возможность возникновения холодных трещин в области воздействия температур.

Существует значительная вероятность и горячих трещин, что связано с литейной усадкой сплава, которая в 1,6 раза больше малоуглеродистого металла. Высокая температура трансформирует аустенитную структуру в мартенситную, что повышает риск возникновения трещин в области воздействия высоких температур.

Коррозионностойкие нержавеющие стали

СНГ (ГОСТ)	Евронормы (EN)	Германия (DIN)	США (AISI)
03 Х17 Н13 М2	1.4404	X2 CrNiMo 17-12-2	316 L
03 Х17 Н14 М3	1.4435	X2 CrNiMo 18-4-3	—
03 Х18 Н11	1.4306	X2 CrNi 19-11	304 L
03 Х18 Н10 Т-У	1.4541-MOD	—	—
06 ХН28 МДТ	1.4503	X3 NiCrCuMoTi 27-23	—
06 Х18 Н11	1.4303	X4 CrNi 18-11	305 L
08 Х12 Т1	1.4512	X6 CrTi 12	409
08 Х13	1.4000	Х6 Cr 13	410S
08 Х17 Н13 М2	1.4436	X5CrNiMo 17-13-3	316
08 Х17 Н13 М2 Т	1.4571	Х6 CrNiMoTi 17-12-2	316Ti
08 Х17 Т	1.4510	Х6 СrTi 17	430Ti
08 Х18 Н10	1.4301	X5 CrNi 18-10	304
08 Х18 Н12 Т	1.4541	Х6 CrNiTi 18-10	321
10 Х23 Н18	1.4842	X12 CrNi 25-20	310S
10X13	1.4006	X10 Cr13	410
12 Х18 Н10 Т	1.4878	X12 CrNiTi 18-9	—
12 Х18 Н9	—	—	302
15 Х5 М	1.7362	Х12 СrMo 5	501
15 Х25 Т	1.4746	Х8 CrTi 25	—
20X13	1.4021	Х20 Cr 13	420
20 Х17 Н2	1.4057	X20 CrNi 17-2	431
20 Х23 Н13	1.4833	X7 CrNi 23-14	309
20 Х23 Н18	1.4843	X16 CrNi 25-20	310
20 Х25 Н20 С2	1.4841	X56 CrNiSi 25-20	314
03 Х18 АН11	1.4311	X2 CrNiN 18-10	304LN
03 Х19 Н13 М3	1.4438	X2 18-5-4	317L
03 Х23 Н6	1.4362	X2 CrNiN 23-4	—
02 Х18 М2 БТ	1.4521	X2 CrMoTi 18-2	444
02 Х28 Н30 МДБ	1.4563	X1 NiCrMoCu 31-27-4	—
03 Х17 Н13 АМ3	1.4429	X2 CrNiMoN 17-13-3	316LN
03 Х22 Н5 АМ2	1.4462	X2 CrNiMoN 22-5-3	—
03 Х24 Н13 Г2 С	1.4332	Х2 CrNi 24-12	309L
08 Х16 Н13 М2 Б	1.4580	X1 CrNiMoNb 17-12-2	316 Сd
08 Х18 Н12 Б	1.4550	X6 CrNiNb 18-10	347
08 Х18 Н14 М2 Б	1.4583	Х10 CrNiMoNb 18-12	318
08X19AH9	—	—	304N
08X19H13M3	1.4449	X5 CrNiMo 17-13	317
08X20H11	1.4331	X2 CrNi 21-10	308
08X20H20TЮ	1.4847	X8 СrNiAlTi 20-20	334
08X25H4M2	1.4460	X3 CrnImOn 27-5-2	329
08X23H13	—	—	309S
09X17H7 Ю	1.4568	X7 CrNiAl 17-7	631
1X16H13M2 Б	1.4580	Х6 CrNiMoNb 17-12-2	316Cd
10X13 СЮ	1.4724	Х10 CrAlSi 13	405
12X15	1.4001	X7 Cr 14	429
12X17	1.4016	X6 Cr17	430
12X17M	1.4113	X6 CrMo 17-1	434
12X17MБ	1.4522	Х2 СrMoNb	436
12X18H12	1.3955	GX12 CrNi 18-11	305
12X17 Г9 АН4	1.4373	Х12 CrMnNiN 18-9-5	202
15X9M	1.7386	X12 CrMo 9-1	504
15X12	—	—	403
15X13H2	—	—	414
15X17H7	1.4310	X12 CrNi 17-7	301

Физические свойства

Перечислим основные физические свойства данного вида сталей:

• Высокое сопротивление упругой деформации. Этот показатель отражает тот факт, как легко пластичный элемент подвергается сжатию при наличии внешних источников давления. В случае высокого сопротивления стальная пружина плохо поддается сжатию, что помогает детали восстановить свою естественную форму после разжатия.
• Низкий коэффициент остаточного растяжения. При наличии внешнего источника давления такой материал принимает соответствующую форму. Однако после исчезновения такого источника давления деталь вновь принимает старую форму. Чем ниже коэффициент остаточного растяжения, тем слабее материал подвергается остаточной деформации при исчезновении внешнего источника давления.
• Хорошая прочность. При сжатии стальной пружины деталь не трескается, сохраняется свою кристаллическую структуру, не рассыпается на несколько частей. Естественная прочность детали может быть повышена за счет внесения в состав стального сплава различных легирующих добавок (никель, хром, титан, свинец).
• Неплохая коррозийная устойчивость (при наличии легирующих компонентов). Если пружина изготовлена из стали с большим содержанием хрома, то она будет хорошо выдерживать коррозию. Физика процесса выглядит так: при наличии в металле хрома на поверхности материала создается тонкая оксидная пленка. Такая пленка препятствует контакту железа с кислородом, азотом, что минимизирует риск возникновения ржавчины.
• Химическая инертность (при наличии легирующих компонентов). Легирующие добавки на основе ванадия, вольфрама, алюминия, селена, кремния уменьшают вероятность контакта железа с внешними веществами. Поэтому при контакте металла с каким-либо химическим веществом окислительно-восстановительные реакции не возникают. Это делает пружину инертной в химическом смысле.

Легирующие добавки

Чтобы сталь-пружина стала упругой, она должна пройти прокаливание по всему своему сечению. Этот момент является очень важным. Если его проигнорировать, то высокий предел текучести возникнет только на отдельных фрагментах детали. Поэтому при длительном сжатии такая деталь может треснуть, надломиться или лопнуть.

При выборе стального сплава для изготовления пружинно-рессорного элемента нужно помнить о концентрации легирующих добавок. Оптимальная концентрация углерода в составе сплава — 0,5-0,7%. Применение материала с более высоким содержанием углерода допускается, однако в этом нет большого практического смысла. Ведь в таком случае значительно повышается риск растрескивания материала при длительной нагрузке, что делает сталь-пружину бесполезной.

Некоторые дополнительные требования относительно содержания легирующих добавок:

• Кремний — не более 2,5%.
• Марганец — до 1,1%.
• Вольфрам — до 1,2%.
• Никель — не более 1,7%.

Для получения рессорной стали используются закалка обычного стального материала. Закалку рекомендуется проводить при температуре порядка +800-900 градусов. Во время закалки заметно повышается предел текучести, но одновременно с этим образуется большое количество мартенсита, который негативно влияет на упругость. Для разрушения мартенсита применяются различные технологии. Оптимальная методика — это применение отпуска при средних температурах (400-500 градусов).

Недостатки пружинной стали

• Плохая свариваемость. Закалка приводит к частичной деформации, разрушению наружного слоя материала. В случае сварки расплавление внешнего закаленного слоя может привести к созданию плохого, некачественного шва с трещинами.
• Проблематичная резка. Рессорный стальной сплав обладает высоким сопротивлением упругой деформации, поэтому резать такой материал будет сложно.

Расшифровка, химический состав, предел текучести и иные характеристики

1. Твёрдость данной стали – до 143 НВ (это метод Бринелля), согласно ГОСТ, что написан в описании. По методу Роквелла – от 31 до 20,5 HRC в зависимости от расстояния до торца.
2. Плотность этой стали варьируется от 7856 килограммов на метр кубический при 20 градусах по Цельсию до 7594 при 900 градусах.
3. Число 10 в марке означает, что средний процент углерода, который содержит сплав, составляет одну десятую.
4. Массовая доля элементов в химсоставе материала: углерода – от 0,07 до 0,14 процентов, кремния – 0,17–37, марганца – 0,35–0,65, фосфора – 0,030 %, серы – 0,035, хрома – до 0,15, максимум меди – 0,15 %, никеля – до 0,30. Остальные проценты забрало железо.
5. Предел кратковременной прочности – это 290–420 H на миллиметр квадратный в зависимости сортамента при двадцати градусах по Цельсию.
6. Предел текучести составляет около 205 H на миллиметр квадратный.
7. Ударная вязкость (KCU) ст. 10 при 35 миллиметровом прутке без термообработки с плюс 20 градусами температуры по Цельсию – 235 джоулей на квадратный сантиметр, –20 градусах – 196, –40 – 157, –60 – 78 джоулей на кв. см.

   При нормализации: +20 – 73–265, –20 – 203–216, –40 – 179.

   При отжиге: +20 – 59–245, –20 – 49–174, –40 – 45–83, –60 – 19–42.

8. Материал предназначен для использования при температурах от –50 до 450 градусов по Цельсию.
9. Механические свойства десятой стали – не менее: 205 Н/мм2, временное сопротивление – 330 Н/мм2, относительное удлинение – 31 %, относительное сужение – 55 %.
10. Сталь десять не склонна к отпускной хрупкости, в ГОСТах данных нет.
11. Сталь десятой марки сваривается без ограничений, за исключением недавно прошедшей химикотермическую обработку металлов (ХТО). Их сварить почти не выйдет.
12. Группа этого сплава – “Сталь конструкционная углеродистая качественная “.

Сам материал описывается ГОСТ 1050-2013. Также в справочниках можно найти информацию из ГОСТ 1050-88, но он перестал действовать ещё в 2015 году и был заменён. В других ГОСТ 1050 эта марка появляется в отдельных видах поставок.

Цена стали 10 сильно зависит от сортамента, но составляет около от 31 до 120 тысяч за одну тонну. Марка достаточно распространена.

Расшифровка названия марки: первое слово “сталь” означает, что это конструкционная углеродистая качественная сталь, а число 10 – сотые доли процента содержания углерода, в данном случае – 0,10 % от общей массы.

Нержавеющая сталь 08х18н10: характеристики, свойства, применение |

Оглавление

• Химические состав стали 08х18н10
• Физические свойства стали 08х18н10
• Аналоги стали 08х18н10
• Применение нержавеющей стали 08х18н10

Нержавеющая сталь марки 08х18н10 – распространенная марка нержавейки широкого применения. Хорошее сочетание эксплуатационных характеристик стали 08х18н10 позволяет использовать эту марку стали в широких областях промышленности.

Химический состав стали 08х18н10

Нержавейка 08х18н10 – марка в классе аустенитной низкоуглеродистой нержавеющей стали. Оптимальное содержание хрома и никеля в химсоставе стали 08х18н10 обеспечивает устойчивость к агрессивным воздействиям различных веществ, в том числе кислот и растворов кислых солей.

Таблица химических свойств стали 08х18н10

Физические свойства стали 08х18н10

Нержавейка 08х18н10 – сталь аустенитного типа, относится к классу коррозионно-стойких, жаропрочных сталей. Температурный диапазон эксплуатации нержавеющей стали 08х18н10 без изменения основных свойств от -196 до +600 °С.

Закалка нержавеющей стали 08х18н10 осуществляется при 1020 – 1100°С

Свариваемость стали: без ограничений.

Таблица физических свойств 08х18н10

Сталь 08х18н10 аналоги

Зарубежный аналог стали 08х18н10 – нержавеющая сталь aisi 304. Кроме того, в разных странах-производителях нержавейки используются собственные классификации марок стали со схожими характеристиками.

Аналоги нержавейки 08х18н10 (старое обозначение 0Х18Н10)

Применение нержавеющей стали 08х18н10

Нержавеющая сталь 08х18н10 (пищевая нержавеющая сталь) применяется во всех отраслях промышленности и народного хозяйства.

Труба 08х18н10 используется при проектировании систем трубопроводов различного назначения, в том числе и для пищевого производства. Толстостенная круглая труба 08х18н10 применяется при сооружении несущих конструкций. Шлифованные и зеркальные трубы 08х18н10 выступают в качестве материала для производства перил, ограждений лестничных маршей, балконов, поручней. Кроме того, зеркальные трубы из этой нержавейки используются для оформления входных групп.

Лист нержавеющий 08х18н10 применяется при изготовлении емкостей и резервуаров, в том числе, для пищевой промышленности, холодильных, моющих и дезинфекционных камер, элементов оборудования, контактирующего с умеренно-агрессивными материалами, промышленной металлической мебели (столы, шкафы, стеллажи). Декоративные и зеркальные листы 08х18н10 могут быть использованы для отделки лифтовых кабин, эскалаторов и так далее.

Кроме того, благодаря своей жаропрочности, нержавейка 08х18н10 используется при сооружении низкотемпературных печей, элементов печной арматуры, применяется для производства запорной трубопроводной арматуры (фитинги, отводы, фланцы), для изготовления сосудов и аппаратов для химической промышленности, которые работают при температурах от -196 до 600°С.

Нержавеющая сталь марки AISI304

Нержавеющая сталь марки 08х18н10т

Свойства стали Гадфильда

Благодаря своим свойствам аустенитная сталь не могла обрабатываться режущими инструментами, так как обладает высокой вязкостью. Для изготовления продукции из этого материала может подойти только литье.

Сплав Гадфильда имеет высокую способность к наклепу, которая значительно выше, чем у аналогичных стальных сплавов. Аустенитная сталь имеет низкую твердость, но и высокую износостойкость при ударах, высоком давлении и при температурных перепадах. Исходя из этих характеристик можно говорить о том, что сталь британского металлурга подходит для работы в агрессивных средах.

Читать также: Ручная лебедка для авто

Состав стали

Здесь мы рассмотрим основные элементы, входящие в состав металла, из которого делаются клинки. Ниже представлены компоненты, входящие в состав большинства легированных сталей, по мере убывания частоты их использования:

• Железо. Основа, образующая любой сплав, который впоследствии назовут сталью. Его содержание в составе стали для ножей может достигать 99,6 %.
• Углерод. По сути, обычный уголь. Именно он задает ее основные характеристики: способность принимать закалку, кристаллизоваться в твердое вещество, способное выдерживать нагрузки. Минимальный процент содержания углерода для получения такой способности — 0,4 %. Максимальный процент содержания углерода в составе традиционных сталей — 2,13 %.
• Хром. В легированных сталях представляет собой первый и самый основной дополнительный элемент. Именно благодаря ему сталь приобретает сопротивляемость коррозии, почему и начинает порой называться «нержавеющей». Даже малое содержание хрома (до 1,5 %) в составе углеродистых сталей позволяет металлу не ржаветь вглубь. В целом же для приобретения свойств «нержавеющей» сталь должна иметь в своем составе не менее 13 % хрома, и чем больше углерода в составе металла, тем больший процент хрома нужен, чтобы обеспечить устойчивость к коррозии.
• Кремний. В процентном содержании около 1-1,5 % повышает прочность стали, не влияя на упругость и вязкость, но в больших количествах усиливает хрупкость, и делает материал неподходящим для изготовления клинков.
• Марганец. Полезный элемент в составе, при содержании которого в количестве более 1 % в сплаве повышается как твердость, так и износостойкость, и даже стойкость к ударным нагрузкам.
• Ванадий. Улучшает практически все полезные свойства стали, делая ее более твердой, прочной и плотной. В некоторых дорогих порошковых сталях для ножей содержание ванадия может доходить до 10 %, что обеспечивает им беспрецедентные характеристики по сохранению остроты и прочности клинков.
• Молибден. Улучшает пластичные свойства стали, а также делает ее менее чувствительной к нагреву.
• Вольфрам. В природе относится к самым твердым металлам. Его содержание в составе стали добавляет ей твердости. Вольфрам образует сверхтвердые карбиды в ее составе, а также делает сталь нечувствительной к потере закалки при нагреве. Однако этот элемент редкий и довольно дорогой, и сталей с его содержанием немного.
• Никель. Дорогой и редкий металл, повышающий как сопротивляемость коррозии, так и общую прочность стали. Используется редко.
• Кобальт. Довольно полезный элемент для ножевых сталей. Он несколько повышает жаропрочность стали, но главное, увеличивает стойкость к ударным нагрузкам, что всегда полезно для клинков.

Термическая обработка

Термическая обработка стали Гадфильда напрямую зависит от уровня содержания углерода в сплаве. Чем высший уровень углерода, тем выше должна быть температура. К примеру, если в сплаве он находится на уровне 1%, то температура должна быть не ниже 900 градусов. Если углерода 1,5%, то обработка возможна при 1000 градусов. Если в сплаве углерод находится на уровне 1,6%, то температура должна быть выше 1050 градусов. Затем следует охлаждение водой.

Высокая температура необходима для полного растворения карбидов, ухудшающих качество отливки, и для роста аустенитных зерен. Срок выдержки отливки зависит от ее толщины. Так, толщина в 30 миллиметров требует выдержки в 4 часа, а в 125 миллиметров — в 24 часа.

Износоустойчивость стали Гадфильда в литом состоянии такая же, как и после закалки. Структура аустенита окружается карбидной сеткой и ведет себя в условиях износа так же, как и однородный закаленный сплав. Именно поэтому можно утверждать, что литый аустенит в некоторых микрообъемах имеет ту же вязкость и износостойкость, что и закаленная сталь. Ее повышенная хрупкость объясняется влиянием карбидной сетки, которая вызывает сильную концентрацию внутренних напряжений.

Сталь Гадфильда была разработана несколько десятилетий назад. Сегодня легированная сталь – это неотъемлемая часть производства многих товаров в разных отраслях. Без нее такие отрасли, как машиностроение, нефтегазовая, химическая, пищевая, энергетическая промышленности не смогли бы нормально функционировать. Не стоит забывать о строительстве, танкостроении и разработке новых видов оружия, которые используют новые достижения металлургической промышленности. Однако инженеры и металлурги не до конца понимают все свойства, особенности и характеристики легированных сталей.