Сталь 08х22н6т: характеристики, расшифровка, химический состав

Алан-э-Дейл       21.07.2022 г.

Содержание

Аналоги

Большую схожесть с 9Cr18MoV имеют 440B и D2 – близкие по свойствам и составу аналоги.

Нержавеющая сталь 440В, известная как «сталь для клинков», представляет собой прочную высокоуглеродистую хромистую сталь. При термообработке сталь достигает наивысших уровней твёрдости, чем другие марки нержавеющей стали.


Аналог – полосы стали 440B.

Инструментальная углеродистая сталь D2, имеет сходные технические показатели как с 9Cr18MoV, так и D2. D2 – относительно недавно появившийся сплав. Его разработали чуть более полувека назад в США с использованием метода электрошлаковой переплавки, что позволило повысить качество полученного сплава.

Другие аналоги:

  • X90CrMoV18 (Германия);
  • SUS440B (Япония).

Химический состав

Многое о составе стали разных марок можно понять из их названия. Так, к примеру, буква «Р» обозначает тип металла – быстрорежущая сталь. Цифра после буквы «Р» – процент содержания в сплаве вольфрама. Для марки Р18 это 17-18,5%, а для марки Р6М5 – 5-6,5%. Вольфрам наделяет металл прочностью и вязкостью, способностью не терять твёрдости при нагревании до высоких температур.

Буква «М» в названии свидетельствует о наличии в составе молибдена, цифра после него – процент содержания вещества. Молибден отвечает за прокаливаемость, плотность, твёрдость, придаёт стойкость к коррозии и улучшает обрабатываемость. В остальном, состав Р18 и Р6М5 схож. Оба сплава включают в себя углерод, кремний, марганец, серу, никель, хром, фосфор, ванадий.

Гост

Выпуск стали Р18 регулируется следующими ГОСТами:

  • ГОСТ 4405-75 (изготовление полос и прутков металла);
  • ГОСТ 1133-71 (металлопрокат с сечением разных видов).
  • Для производства профиля из Р18 предусмотрены также ТУ 14-11-245-88.

Сталь Р6М5 фигурирует в нескольких ГОСТах:

  • ГОСТ 1133-7 (сортамент кованых квадратов и кругов);
  • ГОСТ 7417-75 (пруток калиброванный);
  • ГОСТ 14955-77 (круги с особой отделкой поверхности металла);
  • ГОСТ 2590-88 (круги горячекатанные);
  • ГОСТ 19265-73 (полосы и прутки).

В ТУ 14-11245-88 указан перечень изделий из стали Р6М5, технические требования, предъявляемые к ним.

Аналоги

Аналоги сплавов Р18 и Р6М5:

  • Р12 – российский аналог, который наиболее приближен по своим характеристикам;
  • Т1 (США);
  • W18Cr4V (Китай);
  • 1.3355 (государства Европы);
  • HS18-0-1 (Германия).


Нож выполненный из аналога стали – Р12.

Химический состав

Сплав D2 относится к режущим высокоуглеродистым легированным сталям и имеет следующий состав:

  • углерод (С) – 1,55%;
  • марганец (Mn) – 0,35%;
  • хром (Cr) – 11-13%;
  • кремний (Si) – 0,45%;
  • молибден (Мо) – 0,9%;
  • ванадий (V) – 0,9%;
  • фосфор (P) – 0,03%;
  • сера (S) – 0,03%.

С помощью марганца происходит процесс закалки. Элемент не ухудшает вязкость стали, а увеличивает ее прочность и улучшает структуру продукта.

Сплав D2 обладает самой высокой степенью сопротивляемости коррозии среди высокоуглеродистых сталей. При содержании в составе до 13% хрома сплав называют полунержавеющим, но образование ржавчины зависит от контактов изделия с агрессивной средой, способа обработки и иных факторов. Хром увеличивает вязкость, твердость металла, обеспечивает меньшую подверженность износу.

Кремний придает сплаву прочность и упругость.

Молибден способствует облегчению закалки. Он усиливает способность стали прокаливаться, равномерно распределяя внутреннее напряжение, возникающее в процессе. Прибавляет прочности, твердости, повышает сопротивляемость коррозии. Добавляет изделию стойкости к высоким температурам.

Ванадий улучшает закаливаемость, обеспечивает прочность, отсутствие ломкости.

Углерод – основной элемент, как и у большинства сплавов. Придает металлу большую прочность, остроту, повышенную вязкость.

Содержание серы и фосфора, относящихся к вредным примесям, доведено до минимума, и в таком количестве отрицательным воздействием на сплав они не обладают.

Механические свойства стали 08Х22Н6Т

Прокат Размер Направление Временное сопротивление разрыву, σв, МПа Предел кратковременной прочности, ST, МПа Относительное удлинение при разрыве, δ5, % Относительное сужение, ψ, % Ударная вязкость KCU при 20°С, Дж/см2
Лист тонкий 650 20
Лист толстый 600 350 18 600
Сорт 600 350 20 45
Трубы горячекатаный 600 20
Трубы холоднокатаный 600 20

Механические свойства при испытаниях на длительную прочность

Режим термообработки Тепловая выдержка Предел текучести, σ0,2, МПа Временное сопротивление разрыву, σв, МПа Относительное удлинение при разрыве, δ5, % Относительное сужение, ψ, % Ударная вязкость KCU при 20°С, Дж/см2
Температура, ºС Время, ч
Закалка при 1100 ºС, выдержка 30 мин Исходное состояние Исходное состояние 460 620 46 65 280 — 300
Закалка при 1100 ºС, выдержка 30 мин 300 1000 490 650 41 70 190 — 200
Закалка при 1100 ºС, выдержка 30 мин 30 4466 520 710 44 73 100
Закалка при 1100 ºС, выдержка 30 мин 350 1000 540 650 39 74 8 — 9
Закалка при 1100 ºС, выдержка 30 мин 400 1000 470 920 21 29 3 — 5
Закалка при 1100 ºС, выдержка 30 мин 400 4352 880 1040 11 9 1 — 3

Механические свойства стали при повышенных температурах

Температура испытаний, °С Предел текучести, σ0,2, МПа Временное сопротивление разрыву, σв, МПа Относительное удлинение при разрыве, δ5, % Относительное сужение, ψ, %
Закалка при 980-1020 °С, вода
20 370 960 22 51
200 295 — 350 540 — 590 30 — 35
300 245 — 295 490 — 550 30 — 35
500 235 — 295 410 — 440 30 — 35
600 175 — 215 295 — 340 35 — 38
700 175 — 195 40 — 45
800 110 — 140 62 — 68 72 — 75
900 69 — 78 60 — 75 65 — 80
1000 29 — 49 66 — 100 82 — 88
1100 20 — 29 110 -118 75 — 88

Свойства по стандарту

ГОСТ 5582-75

Состояние поставки, режим термообработки Сечение, мм Предел текучести, σ0,2, МПа Временное сопротивление разрыву, σв, МПа Относительное удлинение при разрыве, δ5, % Относительно сужение, ψ, % Ударная вязкость KCU при 20°С, Дж/см2
Листы горячекатаные и холоднокатаные: закалка 950-1050 °С, вода, воздух До 3,9 640 20

Свойства по стандарту

ГОСТ 5949-75

Состояние поставки, режим термообработки Сечение, мм Предел текучести, σ0,2, МПа Временное сопротивление разрыву, σв, МПа Относительное удлинение при разрыве, δ5, % Относительно сужение, ψ, % Ударная вязкость KCU при 20°С, Дж/см2
Прутки. Закалка 950-1050 °С, воздух, вода 60 345 590 20 45

Свойства по стандарту

ГОСТ 7350-77

Состояние поставки, режим термообработки Сечение, мм Предел текучести, σ0,2, МПа Временное сопротивление разрыву, σв, МПа Относительное удлинение при разрыве, δ5, % Относительно сужение, ψ, % Ударная вязкость KCU при 20°С, Дж/см2
Листы горячекатаные и холоднокатаные: закалка 1000-1050 °С, вода Свыше 4 340 588 18 59

Свойства по стандарту

ГОСТ 25054-81

Условия термомеханической обработки

Сталь такого типа требует закалки, придающей ей большую прочность. Чтобы закалить сплав, не предназначенный для изготовления клинков, применяется окислительная атмосфера. Создание клинков из стали D2 требует иной технологии.


Термическая обработка стали D2.

Для производства режущих лезвий и деталей, рассчитанных на динамические нагрузки, необходимы другие время и температура воздействия. Наиболее распространена обработка стали на первичную твердость, включающая низкий отпуск и закалку в масле, под струей воздуха или в горячих средах.

Чтобы добиться однородности в структуре клинка, обеспечивают равномерное нагревание при закалке. Отсутствие окисления при подобной обработке предотвращает обезуглероживание, что способствует сохранению прочности и приобретению изделием большей остроты.

Нагрев происходит при температуре +690…+850°С. Через несколько минут или секунд сплав охлаждают, легируют ванадием и молибденом, способствующим закаливаемости.

В производстве используют метод электрошлаковой переплавки. Расплавленный металл пропускается через слой шлака, в процессе очищаясь от вредных примесей, в т. ч. от серы с фосфором.

После обработки с последующим накаливанием сталь остужается и подвергается окончательной механической обработке в виде шлифования и заточки клинка.

Особенности

Сталь марки Р6М5 и Р18 применяют не только при изготовлении ножей, но и в производстве кранов, свёрл, промышленных режущих инструментов. Их выделяет способность сохранять твёрдость и остроту при воздействии высоких температур, значительных ударных нагрузках. Такими характеристиками сталь наделает высокое содержание углерода и вольфрама в составе.

Термическая обработка

Для придания ножам из Р18 и Р6М5 повышенной прочности и износостойкости, металл подвергается соответствующей термической обработке. Она проходит в 2 этапа:

  1. Закаливание – нагревание до температуры 1200-1300С. Во избежание образования трещин, осуществляется постепенно. Сначала металл нагревают до температуры 400-500С, после – до температуры 800-850С. При максимальном нагреве заготовка подвергается термообработке ограниченное время (на каждый миллиметр толщины 10-15 секунд). Во время закаливания карбид разлагается, сплав насыщается вольфрамом и углеродом.
  2. Отпуск – проводят при температуре 550-560С. Осуществляется в 2-3 этапа, каждый длительностью не менее часа. При этом повышаются прочностные характеристики металла.

Нагрев стали проводят в специальных соляных ваннах, которые состоят из хлорида бария (78%) и натрия хлора (22%). Фтористый магний применяют для раскисления раствора.

Производство режущего инструмента

После термической обработки стали начинается производство режущих инструментов. Для этого заготовки, которые предварительно проверяют на соответствие требованиям ГОСТа, направляют на шлифовку. Изделия из стали Р18 легче шлифуются, но и меньший период времени сохраняют остроту. Ножи из сплава Р6М5 возможно заточить только при наличии профессиональных инструментов и навыков, но качество заточки у них значительно лучше. На производстве для шлифовки заготовок из стали Р18 и Р6М5 применяют специализированные станки.

Нож Гриф сталь Р18, рукоять береста.

Использование при резании

Ножи из стали Р18 и Р6М5 являются быстрорезами, они универсальны в применении. Металл отлично показывает себя при нагревании и механических нагрузках. Он не теряет прочности, не деформируется. Производители ножей из данных марок стали проводили эксперименты, в ходе которых успешно справлялись не только с нарезкой различных продуктов питания (мясо, кости, хрящи), но и разрезании древесины, и даже металлических пластин толщиной в несколько миллиметров!

Аналоги

Ближайшим аналогом 154CM является японская сталь ATS-34. 154CM вытеснила своего главного конкурента с рынка в конце 90-х годов прошлого столетия, набрав большую популярность. По характеристикам они практически идентичны, однако этот сплав более доступный, чем японец.


Аналог стали 154CM – ATS-34.

Существует ещё CPM 154 – это порошковая версия той же самой 154CM. Производится по технологии Crucible Particle Metallurgy концерном Crucible Industries, США. СРМ отличается от стандартной СМ более лучшими механическими показателями – следствие современной порошковой металлургии.

Другие аналоги:

  • Швеция – RWL34;
  • Россия – 110Х18Ш;
  • Германия – 1.4111.

Химический состав и расшифровка

Состав высоколегированной коррозионностойкой стали 50х14МФ регулируется ГОСТом Р50328.1-92:

  • углерод (0,48-0,55%) — упрочняет сталь за счёт образования карбидов железа, увеличиваются твёрдость и предел выносливости;
  • хром (14,0-15,0%) — ингибитор коррозии, обеспечивает упрочнение при проведении ТО, улучшается сопротивления абразивному износу;
  • марганец (в пределах 0,6%) — необходим для раскисления стали, очищению сплава от серы и кислорода;
  • молибден (0,45-0,80%) — материал получает жаропрочность и сопротивление к ползучести при повышении температуры. И также этот элемент обеспечивает высокую твёрдость закалённого материала, тем более что наличие ванадия ( 0,10-0,15%) исключает образование отпускной хрупкости, а измельчение зерна способствует улучшению меххарактеристик;
  • кремний (в пределах 0,6%) обеспечивает хорошие прочностные характеристики (предел упругости и текучести увеличивается без изменения пластичности), также улучшается износостойкость и твёрдость после проведения ТО;
  • фосфор и сера в пределах нормы.


Нож Сарыч из стали 50Х14МФ.

Химический состав

  1. Углерод – 1,10%. Это ключевой элемент для любой стали, его содержание влияет на твёрдость металла.
  2. Марганец – 0,50%. Он включается в сплав на этапе выплавки, это увеличивает прочность. Стали с его высоким содержанием используют в аэро- и космической промышленности.
  3. Хром – 14%. Главная его роль в составе – коррозионная стойкость, в больших количествах присутствует в любой нержавейке.
  4. Молибден – 0,40%. Он даёт возможность закалить сталь до высоких показателей прочности, одновременно уменьшая ломкость металла и увеличивая устойчивость к большим температурам.
  5. Кремний -0,30%. Этот компонент положительно влияет на увеличение твёрдости и устойчивость к механическим нагрузкам.
  6. Сера – 0,02%. Относится к разряду легирующих добавок, является примесью используемой в технологическом процессе. Её чрезмерное содержание может легко уменьшить все положительные свойства стали, предел – 0,065%.
  7. Фосфор – 0,03%. Это технологическая примесь, входящая практически в любой сплав. Высокое его содержание может сделать металл очень хрупким, предел – 0,045%.


Химический состав сталей 154CM и ATS-34.

Химический состав

Общепринятая маркировка выглядит следующим образом: 95Х13М3К3Б2Ф. Содержание химических элементов указано в процентах:

Наименование Углерод Кремний Марганец Хром Молибден Ванадий Твердость, HRC
ЭП-766 0,85-1,05 0,6 0,6 12,5-14,5 3,0-3,8 0,3-0,6 60-61

Свойства элементов:

  1. Кремний — увеличивает крепость клинка.
  2. Марганец – повышает прочность и износостойкость, придает жесткость.
  3. Хром – улучшает коррозионную стойкость и уменьшает износ.
  4. Молибден – увеличивает прочность и вязкость, а также стойкость при нагревании. Делает лезвие менее хрупким.
  5. Ванадий – делает сталь более твердой.

Кроме того, в состав входит ниобий.

Расшифровка

Аббревиатура ЭП-766 «расшифровывается» следующим образом:

  1. Э – завод-изготовитель, город Электросталь.
  2. П – поисковая.
  3. 766 – марка.

Характеристики

Сталь M390 является порошковой сталью высокого класса. Она спроектирована и впервые применена ещё в 90-х годах, поэтому в использовании этот образец находится сравнительно долго, а это в некоторой степени – неплохой показатель эффективности.

Ножи из стали M390, характеризуются: исключительной прочностью, а также могут выдерживать огромные ударные нагрузки. И также:

  • температурой плавления – 1300-1400 градусов;
  • твёрдостью – 65 ед. по Роквеллу;
  • пределом прочности – 900 МПа;
  • началом разрушения – 800 МПа.

Сталь такой разновидности применяется ещё и для масштабного производства инструментов, а также для хирургических принадлежностей.

Плюсы

  1. Представленная сталь имеет отменные антикоррозионные характеристики.
  2. Сталь прекрасно выдерживает температуру до 800 градусов Цельсия.
  3. Металл не входит в реакции со многими щелочами и кислотами, что помогает ему удерживать заводское качество очень долго. Аналогично, данное свойство позволяет надолго сохранять заточку.
  4. Если сопоставлять эту марку с подобными аналогами, то можно отметить, что она владеет устойчивостью к долговременным механическим перегрузкам.
  5. В стали отлично сочетается комбинация гибкости и твёрдости, по этой причине ножами из этого материала пользоваться более чем удобно.

Минусы

До какой степени бы замечательной эта марка ни была, у неё обязательно есть свои недостатки, в числе которых:

  1. У неопытных пользователей могут возникнуть некоторые проблемы с заточкой из-за высокой прочности и твёрдости металла.
  2. Цены на подобный металл весьма большие.
  3. На рынке часто встречаются подделки этого бренда, поэтому, чтобы не “прогореть”, лучше прибегнуть к помощи специалиста и осуществлять покупки только у сертифицированного продавца.

Химический состав

Cталь Bohler M390 разработана в согласовании с европейскими стандартами и имеет множество отличительных характеристик.

Текстура стали под увеличением.

Согласно им, состав кроме железа содержит в себе много других составляющих:

  • углерод в количестве 1,85±0,05%, в чтобы увеличить твёрдость итогового продукта;
  • хром в количестве 20±1%, который позволяет сопротивляться коррозии;
  • молибден и ванадий в количестве 1% и 3-4% – металлы, входящие в данную марку, характеризуются высокой температурой плавления;
  • кремний и марганец в количестве 0,7±0,1% и 0,25±0,05% – они применяются в роли традиционных раскислителей стали;
  • вольфрам в количестве 0,6±0,1% – этот компонент используется, чтобы увеличить параметры долговечности.

Химический состав

Химический состав 9Cr18MoV включает в себя следующие элементы:

C Cr Mn Mo Ni P Si S V
0.85-0.95% 17-19% 0.8% 1-1.3% 0.6% 0.04% 0.8% 0.03% 0.07-1.2%

Каждый элемент и его определённое процентное содержание отвечает за свои характеристики:

  • Углерод положительно сказывается на удержании кромки и увеличении вязкости, улучшает пластичность и износостойкость.
  • Хром повышает твёрдость, плотность и коррозионную стойкость.
  • Марганец улучшает показатели закалки, вязкости, выступает в роли окислителя и дегазатора.
  • Молибден значительно увеличивает твёрдость, улучшает обрабатываемость и прокаливаемость.
  • Никель немного добавляет ударной вязкости и сопротивления к образованию ржавчины.
  • Фосфор – вредная примесь, несколько увеличивает твёрдость, но ухудшает пластичность и хрупкость.
  • Кремний повышает прочность, применяется в виде раскислителя при выплавке металла.
  • Сера – также вредная примесь, которая в больших содержаниях отрицательно влияет на ударную вязкость, коррозионные показатели и пластичность.
  • Ванадий добавляет сплаву прочности, устойчивость к процессам ржавления и износа, улучшает плотность и однородность структуры.

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 109, 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

Свойства и особенности

Порошковая сталь в расплавленной форме подаётся через особую насадку через течение жидкого азота. Металл быстро застывает в облике маленьких частиц. В следствии образуется порошок с однородным расположением карбидов (поле большого скопления карбидов – это район возникновения трещин).

Цементиты осуществляют в структуре стали ту же задачу, что и камни на просёлочной дороге: они (цементиты) тверже, чем сталь, находящаяся вокруг, и содействуют увеличению её износостойкости.

Вырученный порошок очищается и размещается в металлическом контейнере, в каком образовывается вакуум. Затем содержание контейнера сплавляется при очень высокой температуре и давлении – таким образом, получается единообразие субстанции. Представленный технологический процесс именуется горячим изостатическим прессованием.

По завершении металл обрабатывается под большим давлением. В итоге выходит быстрорежущая сталь с очень маленьким содержанием карбидов, пропорционально распределённых в стальном основании. Полученный материал может прокатываться классическими методами, так же как и массовые марки, вследствие чего получается её усиленная прочность.

Сталь имеет увеличенные механические свойства. Её развал протекает при 900 МПа, что превышает показатели быстрорежущих металлов в 1,4 раза. В силу исключительной твёрдости, которая равняется 65 единицам по шкале Роквелла, марка располагает невысоким различием между границами текучестью и прочностью на разрыв. Изменять форму сталь начинает лишь при давлении в 850 МПа.

Для возникновения подобных параметров, металл требуется изначально подвергнуть усиленному термическому обрабатыванию. Как правило, оно состоит в закалке в масле с дальнейшим высоким отпускным периодом. Сталь M390 длительное время не поддаётся воздействию коррозии.

Физические свойства

  • наличие легирующих элементов, в частности, ванадия и молибдена в химсоставе делает удельный вес 50х14МФ выше, чем у обычных конструкционных сталей — он составляет 7900 кг/м3;
  • коэфф. теплопроводности — 15-26 Вт\(м*град), точное значение напрямую зависит от температуры окружающей среды;
  • теплоёмкость — 550 Дж\(кг*град);
  • коэфф. линейного расширения — 17,9*106 1/град, что является стандартным значением для сталей данной группы.

Коррозионные свойства

Чтобы увеличить сопротивляемость коррозии, достаточно провести ТО — после воздействия высоких температур повышается и стойкость к воздействию химически активных сред, в частности, хлорсодержащих.

Так что медицинские инструменты из этой марки без проблем переносят предстерилизационную чистку, стерилизацию и дезинфекцию.

Также стоит отметить устойчивость «50-ки» к воздействию ряда кислот и слабых щелочей, реакция на органические организмы также нейтральная.

Механические свойства

При температурном режиме в 20 градусов Цельсия предел прочности «50-ки» 7000 кг\см2 — по этому параметру 50х14мф в 1,5 раза превосходит Сталь 45.


Нож Тигр из стали 50Х14МФ.

Также стоит отметить пластичность, показатели которой аналогичны у 12Х18Н10.

После проведения ТО сталь получает высокую твёрдость и сохраняет пластичность, что позволяет хорошо сопротивляться ударным нагрузкам. Впрочем, твёрдости в 58 HRC сталь достигает только при высокотемпературной ТО — подобрав соответствующий режим нагрева, можно получить твёрдость и в 40 единиц по шкале Роквелла. При нагреве материала во время работы прочность стали снижается — уже при 400 градусов Цельсия она падает почти на 30%.

Технологические свойства

Высокие теххарактеристики «50-ки» включают возможность проведения горячей обработки давлением при температуре не ниже 850 градусов Цельсия. Стальные листы изготавливают прокаткой, тогда как сортовую сталь получают волочением.

А вот свариваемость материала не на высоте из-за высокого содержания углерода — сварные швы характеризуются повышенной красноломкостью, трещины появляются уже при 20% от номинальной прочности стали.

История появления сплава


Сталь марки D2 пластина 250х80х4 мм. Сплав разработали в Америке в 60-х гг. для промышленных целей (изготовление ножей и режущих инструментов). Сейчас такая сталь производится не только в США. В Японии, Германии и Швеции разработаны сплавы, похожие по составу на D2. Единственное отличие заключается в количестве углерода.

У сплава имеются следующие обозначения:

  • X155CrMo12 – производится в Германии;
  • 1.2379 – так маркируется D2 согласно Европейской системе обозначения сталей;
  • SLD – сплав в Японии;
  • SKD-11 – маркировка D2 в Швеции.

В России также существует аналог – Х12МФ.

Сплав активно применяется в металлообрабатывающей промышленности, автомобилестроении, при производстве лезвий для бритв. Кроме этого, он используется при создании клинков холодного оружия.

Гость форума
От: admin

Эта тема закрыта для публикации ответов.