Марки стали

Стали-заменители

Настолько развитая и всеобъемлющая отрасль промышленности, как металлургия, просто не может себе позволить выпускать один конкретный сорт стали как универсальный, поэтому с течением времени появлялось все больше и больше сплавов, отличия между которыми были не столь значительны. В быту подобные стали смело называются заменителями. И для стали ХВГ на отечественных просторах существуют такие марки-заменители:

9ХС;
9ХВГ;
ХВСГ;
ШХ15СГ.

В этом списке представлены сплавы, которые в своей основе очень схожи, однако имеют отличия либо в процентном соотношении примесей, либо в самом их наборе, что в целом незначительно различает стали между собой.

Механические свойства

HRCэ	HB	KCU	y	d5	sT	sв
МПа	кДж / м2	%	%	МПа	МПа
Твердость по Роквеллу	Твердость по Бринеллю	Ударная вязкость	Относительное сужение	Относительное удлинение при разрыве	Предел текучести	Предел кратковременной прочности

Ku	s0,2	t-1	s-1
Коэффициент относительной обрабатываемости	Условный предел текучести с 0,2% допуском при нагружении на значение пластической деформации	Предел выносливости при кручении (симметричный цикл)	Предел выносливости при сжатии-растяжении (симметричный цикл)

N	число циклов деформаций/ напряжений, выдержанных объектом под нагрузкой до появления усталостного разрушения/ трещины

Расшифровка аббревиатуры

Из названия можно определить главные компоненты, которые наделяют железо особыми свойствами. В этом случае по символам ХВГ делается следующая расшифровка Знак «Х» означает присутствие хрома (Cr), «В – ванадий (V), «Г» – марганец (Mn). Из слитков можно изготовить множество строительных приборов, но они обязаны строго соответствовать всем государственным стандартам. Например, калиброванные прутья разрешено выпускать только по ГОСТ 8560-78, 8559-75, 7417-75, 5950-2000. Для черновых или промежуточных деталей применяются 1133-71, 7831-78, 5950-2000 стандарты.

Полосная сталь ХВГ обязана придерживаться ГОСТ 4405-75. К серебрянке и шлифованным прутьям относятся правила 14955-77 и 5950-2000.

Изделия из стали ХВГ

Государственным требованиям должны соответствовать и другие разновидности, но только наличие данной маркировки может дать гарантию на высокое качество заготовки. Подобный регламент создан для регулирования технических предприятий, для защиты жизни и здоровья потребителей, с целью предупреждения обмана во время реализации товара. Поэтому наличие на ХВГ ГОСТ знака – обязательное условие продажи.

Ножи из стали 9ХС: популярная тенденция и превосходное качество!

Перед тем как перейти к разбору характеристик ножей из стали 9ХС следует расшифровать следующие понятия.

«Инструментальная сталь» – углеродосодержащий материал повышенной твердости. Применяется для изготовления инструментов: клинков, рубанков, сверл, фрез и т.д.

«Легированный» – значит, что в сплав введены элементы для придания материалу некоторых улучшенных свойств.

Расшифруем значение «9ХС»: цифра «9» означает содержание 0,9% углерода, а буквы «Х» и «С» — не меньше 1,5% содержания хрома и кремния.

Изучаем характеристики ножей из стали 9ХС

Углеродистую, инструментальную и легированную сталь 9ХС используют для изготовления деталей и инструментов с повышенной износостойкостью, прочностью при кручении, изгибе.

Это свойство материал приобретает при введении в сплав кремния.

Итак, мы определили, что кремний и углерод влияют на твердость ножей из стали 9ХС, а от чего зависят его антикоррозийные свойства? Наукой и практикой доказано, что хром значительно уменьшает вероятность возникновения ржавчины, но только при условии, что в примеси его доля будет составлять не меньше 13%. Перед тем как купить нож из стали 9ХС, необходимо приготовить себя к его малой сопротивляемости коррозии – в составе описываемого сплава не больше 1,5% хрома, а поэтому клинок для профилактики ржавчины рекомендуется протирать после каждого использования.

Термическая обработка, острота и твердость ножей из стали 9ХС

Термическая закалка – это важнейший эпизод изготовления изделий из стали:

1. Если клинок недокалить – он быстро затупится.
2. Если его перекалить – металл станет хрупким и даже ломким.

При изготовлении ножей из стали 9ХС особенно важно придерживаться «золотой середины». Такие клинки калят не очень жестко: так уже готовое лезвие не будет выкрашиваться при заточке

Закалка проводится не полная, а частичная: режущую кромку нагревают сильнее, а обух – слабее.

Заточка клинков – это вторая особенность ковки. Существует как минимум два варианта заточки (в нашем случае – два крайних способа):

1. Бритвенная заточка (под 00) – точится на торце шлифовального круга. Позволяет доводить HRC ножа до 62…64 – это максимальные показатели металла, дальше идут керамические ножи, а это уже совсем другие технологии изготовления.
2. Под 450 точат «силовые клинки». Их твердость не больше HRC 50, они не такие острые, как предшественники и требуют частой правки. Но зато «силовое лезвие» способно рубить, выскабливать, вскрывать консервы и т.д.

Почему все больше людей хотят купить ножи из стали 9ХС

Такие клинки – не штамповка. Это ручной труд – работа настоящего кузнеца. Инструмент, выполненный мастером, пропитывается живым, первобытным духом, пронизывается энергетикой и силой. Эксклюзивность изделия – вот, что привлекает покупателей.

Но пока забудем о высоких материях и перейдем к характеристикам ножей из стали 9ХС, называемых еще «охотничьими». Такие клинки выбирают по двум критериям:

1. Прочность.
2. Способность долго резать.

Первое – это, как уже говорилось выше, особенности углеродистой легированной стали. За второе свойство отвечает рука кузнеца. Если вы собрались купить нож из стали 9ХС, полагайтесь только на производителей, которые работают с профессиональным оборудованием и имеют достаточный опыт в кузнечном деле.

Перейдем к преимуществам клинка из 9ХС:

1. Режущие свойства выше, чем у подшипниковых резаков.
2. Обычные слабые места лезвия – кончик и место сопряжения пяты с хвостовиком – у 9ХС надежны.
3. Он прочен, так как не чувствителен к флокенам.

Описание клинков, выкованных мастерами «Кузнечного двора»

Нож «Варан» сделан вручную из стали 9ХС. Твердость клинка составляет 62-63 HRC – это максимальный показатель для железных лезвий. Длина клинка до 17 см, рукояти – до 13 см: размеры ножа являются стандартными, а потому привычными для большинства пользователей. Спуски линзовидные – это означает малый угол заточки клинка. Лезвие подойдет для тонких работ.

Нож «Финский» – распространенный тип клинка. Его твердость – 62…63 HRC – является максимальной для подобных ножей. Это отличный небольшой инструмент для дома, охоты, похода. Нож рассчитан на аккуратное использование – с его помощью вы настрогаете щепы для костра, почистите рыбу, снимете шкуру с зайца.

Рукоятки для ножей можно подобрать по своему усмотрению из мельхиора, черного граба или карельской березы.

17.10.2014, 21107 просмотров.

9ХС

Сталь 9ХС   ГОСТ 5950-2000

Группа	Массовая доля элемента, %
Углерод	Кремний	Марганец	Хром	Вольфрам	Ванадий	Молибден	Никель
I	0,85 – 0,95	1,20 – 1,60	0,30 – 0,60	0,95 – 1,25	–	–	–	–

I группа – для изготовления инструмента, используемого в основном для обработки ме­таллов и других материалов в холодном состоянии;

По способу дальнейшей обработки горячекатаную и кованую  металлопродукцию под­разделяют на подгруппы:

а – для горячей обработки давлением;

б – для холодной механической обработки (обточки, строжки фрезерования и т.д.)

По состоянию поверхности металлопродукцию подгруппы б подразделяют на:

О – обычного качества;

П – повышенного качества.

Температура критических точек, °С

Ас1	Ас3 (Асm)	Ar1	Мн
770	870	730	160

Твердость отожженной или высокоотпущенной стали	Твердость стали после закалки или закалки с отпуском
Твердость, HB, не более	Температура, оС,и среда закалки	Температура отпуска, оС	Твердость HRCЭ  (HRC), не менее
241	840 – 860, масло	–	63 (62)

Режимы термообработки	Сечение,мм	σ0,2	σВ	ψ%	KCU,Дж/см2
МПа
Изотермический отжиг790 – 810 °С. Температураизотермической выдержки710 °СЗакалка 870 °С, масло. Отпуск180 – 240 °С450 – 500 °С	-До 40До 30	295 – 390–	590 – 690–	50 – 60–	(197 – 241)59 – 6346 – 50

Твердость стали в зависимости от температуры отпуска
Температура отпуска, °С	HRCЭ
Закалка 840 – 860 °С, масло
170 – 200	63 – 64
200 – 300	59 – 63
300 – 400	53 – 59
400 – 500	48 – 53
500 – 600	39 – 48

Теплостойкость

Температура,°С	Время,ч	HRCЭ
150 – 160	1	63
240 – 250	1	59

Механические свойства при повышенных температурах

Температура испытания,°С	σ0,2	σВ	δ5	ψ	KCU, Дж/см2	HB
МПа	%
Состояние поставки
20	445	790	26	54	39	243
200	320	710	22	48	88	218
400	330	620	32	63	98	213
600	170	200	52	77	–	172
700	83	98	58	77	147	–
Образец диаметром 10 мм, длиной 50 мм, прокатанный.Скорость деформирования 20 мм/мин. Скорость деформации 0,007 1/с
800	110	130	26	68	–	–
900	65	74	41	95	–	–
1000	42	46	52	–	–	–
1100	20	31	54	–	–	–
1200	15	20	83	100	–	–

Прокаливаемость (Твердость, HRCЭ)

Расстояние от торца,мм
5	10	15	20	25	30	40	50	60
63	56	36,5	32	30	28	26	25	24
Термообработка	Критический диаметр в масле,мм
Закалка	15 – 50

Кривая зависимости твердости по Роквеллу (HRC) от температуры отпуска:

Температура ковки, °С:

начало 1180,

конца 800.

Сечения от 200 мм охлаждаются в колодце.

Свариваемость – не применяется для сварных конструкций. Допустима КТС.

Обрабатываемость резанием – в горячекатаном состоянии при HB 221 Кυ тв. спл=0,9,  Кυ б. ст=0,5

Склонность к отпускной хрупкости – склонна.

Флокеночувствительность – не чувствительна.

Применение: для сверл, разверток, метчиков, плашек, гребенок, фрез, машинных штемпелей, клейм для холодных работ. Ответственные детали, материал которых должен обладать повышенной износостойкостью, усталостной прочностью при изгибе, кручении, а также упругими свойствами.

Сортамент:

кованая круглого и квадратного сечений – ГОСТ 1133-71;

горячекатаная круглого сечения – ГОСТ 2590-88;

горячекатаная квадратного сечения – ГОСТ 2591-88;

полосовая – ГОСТ 4405-75;

калиброванная – ГОСТ 7417-75; ГОСТ 8559-75 и ГОСТ 8560-78;

сталь со специальной отделкой поверхности – ГОСТ 14955-77.

ГОСТ

Чтобы более подробно узнать о том, что же собой представляет интересующая нас сталь, обратимся к нормативным документам, в которых помечается марка ХВГ как сталь инструментальная легированная. Даже эта, казалось бы, весьма короткая формулировка дает нам кое-какую информацию. Дело в том, что инструментальной называется та сталь, содержание углерода в которой превышает 0,7 %. Легированной сталью же называется сплав железа, углерода и еще некоторых добавок, призванных улучшить структуру стали.

Как ни странно, но мы можем узнать немного и о легирующих элементах, присутствующих в составе ХВГ. Для этого стоит обратиться к системе ГОСТов, где указано, что каждому такому элементу присвоена определенная, обозначающая его буква. Таким образом, нам становится известно, что в состав стали ХВГ входят:

• Х – хром;
• В – вольфрам;
• Г – марганец.

Cталь 50ХГ — ГП Стальмаш

Справочная информация

Характеристика материала сталь 50ХГ.

Химический состав в % материала 50ХГ

Марка :	50ХГ
Классификация :	Сталь конструкционная рессорно-пружинная
Применение:	рессоры автомашин, пружины подвижного состава железнодорожного транспорта
Зарубежные аналоги:	Известны

C	Si	Mn	Ni	S	P	Cr	Cu
0.46 — 0.54	0.17 — 0.37	0.7 — 1	до 0.25	до 0.035	до 0.035	0.9 — 1.2	до 0.2

Температура критических точек материала 50ХГ.

Ac1 = 750 , Ac3(Acm) = 775

Механические свойства при Т=20oС материала 50ХГ .

Сортамент	Размер	Напр.	sв	sT	d5	y	KCU	Термообр.
—	мм	—	МПа	МПа	%	%	кДж / м2	—
Пруток	до Ж 80	1275	1177	7	35	Закалка 850oC, масло, Отпуск 470oC,

Твердость материала 50ХГ после отжига ,	HB 10 -1 = 269 МПа
Твердость материала 50ХГ без термообработки ,	HB 10 -1 = 302 МПа

Технологические свойства материала 50ХГ .

Свариваемость:	не применяется для сварных конструкций.
Флокеночувствительность:	не чувствительна.
Склонность к отпускной хрупкости:	не склонна.

Зарубежные аналоги материала 50ХГ

Внимание! Указаны как точные, так и ближайшие аналоги

США	Германия	Япония	Франция	Болгария	Польша	Чехия
—	DIN,WNr	JIS	AFNOR	BDS	PN	CSN
5150
5150H
5155
5155H
G51470
G51500

Обозначения:

Механические свойства :
sв	— Предел кратковременной прочности ,
sT	— Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации),
d5	— Относительное удлинение при разрыве ,
y	— Относительное сужение ,
KCU	— Ударная вязкость , [ кДж / м2]
HB	— Твердость по Бринеллю ,

Свариваемость :
без ограничений	— сварка производится без подогрева и без последующей термообработки
ограниченно свариваемая	— сварка возможна при подогреве до 100-120 град. и последующей термообработке
трудносвариваемая	— для получения качественных сварных соединений требуются дополнительные операции: подогрев до 200-300 град. при сварке, термообработка после сварки — отжиг

Марочник стали и сплавов yaruse.ru

Сталь ШХ15 для ножей: плюсы, минусы и её характеристики

Каждый вид стали имеет свои свойства и особенности, положительные и отрицательные стороны, что используется в производстве ножей различного назначения. Сталь ШХ15 – одна из тех, которые используются для изготовления ножей и другого режущего инструмента. Относится к углеродистым низколегированным хромистым сплавам.

Изначально металл ШХ15 предназначался для производства роликов и шариков для подшипников из-за повышенной твердости, износостойкости и устойчивости к коррозии. Поэтому сталь и получила название подшипниковой, хотя в Европе мастера ее широко использовали для изготовления ножей.

Целесообразность ее использования была обусловлена высокой износостойкостью, твердостью и так называемой контактной прочностью. Проще говоря, при длительной работе с очень крепкими материалами изделие не деформируется и сохраняет свою структуру и свойства, не ломается, не рассыпается в крошку.

Ее российскими аналогами и заменителями являются стали марок ШХ9, ШХ12, ШХ15СГ. За рубежом сплав также имеет широкое распространение, но используется в основном для изготовления бытового режущего инструмента.

Аналогичные или близкие по составу сплавы производят в США, странах Евросоюза, Австралии, южной Корее, Китае.

Химический состав

Как и все углеродистые стали, ШХ15 имеет в своем составе углерод, содержание которого составляет от 0.95 до 1.05%.

Из легирующих добавок основными являются:

• кремний, увеличивающий прочность и сохраняющий вязкость;
• марганец, повышающий вместе с хромом твердость и износоустойчивость, сопротивляемость ударным нагрузкам при сохранении пластичности;
• хром, придающий сплаву антикоррозийные свойства.

Стоит отметить, что если сплав содержит более 13% хрома, сталь относят к нержавеющей. В ШХ15 его количество невелико: всего от 1.35 до 1.65%.

Технические характеристики

Основной характеристикой стали ШХ15 является высокая чувствительность к технологической обработке методом горячей деформации и термическим процессам. В результате сталь обретает стойкость, которая непосредственно отражается на качестве готовых изделий. Эти процессы формируют высокую износостойкость, упругость при сохранении на требуемом уровне вязкости и пластичности.

Закалка производится в водном растворе при температуре 810–820 или в масле, которое нагрето до 40–60С. Температура заготовки должна составлять от 650 до 830С

Основными плюсами стали ШХ15 являются такие достоинства как:

• однородность, достигнутая благодаря использованию специальных технологий;
• отличная выносливость при контакте с другими материалами;
• податливость к обработке;
• высокая твердость и износостойкость;
• вязкость и пластичность;
• получение тонкой острой режущей кромки.

К минусам стали шх15 обычно относят неустойчивость к коррозийным процессам и сложность заточки.

Сталь — для качественных ножей

Начиная свою «жизнь» как производственная инструментальная сталь, ШХ15 со временем превратилась в одну из лучших для изготовления ножей, и сегодня характеризуется универсальностью в применении.

Сплав отлично поддается температурной обработке, поэтому активно используется для изготовления ножей, приобретая необходимую форму и в несколько раз, увеличивая показатели прочности и надежности. При этом значительно повышается износостойкость ножей, обеспеченная высокой твердостью стали.

Лезвие, выполненное из стали шх15, служит в течение долгого времени. Ярко выраженная износостойкость позволяет нечасто выполнять заточку режущей кромки, которая, в свою очередь, продолжительное время сохраняет остроту клинка.

Сплав шх15 используется при изготовлении тактических, засапожных ножей, подарочных финок НКВД, которые украсят любые коллекции. Прекрасно демонстрируют лучшие свойства стали охотничьи ножи.

 Они сохраняют остроту лезвия даже при обработке материалов твердой структуры: веток, костей животных.

Лучшие образцы изделий для туристов, охотников и рыбаков, выполненные всемирно известными кизлярскими мастерами.

Он обладает великолепными режущими свойствами: прекрасно справляется с резкой мяса различной толщины и плотности, обработкой тушек птицы, шинковкой овощей, нарезкой сыра и хлебобулочных изделий.

Использование ножей ШХ15 превращает работу на кухне в приятное занятие, а своевременный уход за таким ножом позволит его использовать в течение продолжительного времени.

Сталь ШХ15 – одна из самых востребованных для производства ножей и другого режущего инструмента. Изделия из сплава этой марки отлично проявляют себя в быту и могут стать замечательным подарком, качественным и долговечным.

Инструментальные углеродистые стали

• В углеродистых инструментальных сталях (ГОСТ 1435-74) буква У в обозначении марки означает «углеродистая сталь», а цифра показывает содержание углерода в десятых долях процента.
• Углеродистые инструментальные стали могут выпускаться качественными (содержание серы не превышает 0,03%, фосфора — 0,035%) и высококачественными (с содержанием серы не более 0,02% и фосфора — 0,03). В конце марки высококачественных углеродистых инструментальных сталей ставится буква А.
• Стали У7 (доэвтектоидная ферритно-перлитная) и У8, У8А (эвтектоидные) наиболее пластичные из углеродистых инструментальных сталей. Они идут на производство молотков, стамесок, долот, зубил.
• Из сталей У 10, У11, У11А изготавливают резцы, сверла, метчики, фрезы, плитки и прочий мерительный и режущий инструмент для резания мягких материалов. Стали У12, У13, У13А используются для изготовления инструмента, работающего без ударных нагрузок (напильники, рашпили, бритвы).

Что можно узнать из марки

Для марки стали 30ХГСА расшифровка такая: высококачественная (это показывает «А» в конце марки), содержит 0,3% углерода (что соответствует первым цифрам), хром, марганец и кремний — по 1%. Проверим, соответствует ли ответ стандарту ГОСТ 4543–71 для конструкционных сталей.

Легко узнать все о металле из государственных стандартов. Марки сталей с расшифровкой в таблице покажут их полный состав. В преамбуле указаны области применения и другая полезная информация.

Видно, что для каждой марки стали таблица с разъяснениями предельного содержания того или иного элемента поможет прочесть маркировку. В нашем случае углерод в интервале 0,28-0,34; кремний 0,9-1,2; марганец 0,8-1,1; хром 0,8-1,1.

Случается, что нужен металл похожей марки. В таком случае проводят сравнительный анализ марок сталей с расшифровкой по таблице. Например, имеется плавка стали 30ХГСА с такими параметрами: C=0,28; Si=1,0; Mn=0,9; Cr=1,1. Можно ли маркировать металл 25ХГСА, если есть необходимость? Понятно, что содержание вредных примесей соответствует норме. Ответ однозначный: да, химический состав полностью соответствует данной марке. Таким образом, одна и та же плавка удовлетворяет условиям двух разных марок.

Специальные знаки

Дополнительные буквы принято использовать в некоторых сталях специального назначения.

Перечислим некоторые из них:

• Нелегированные углеродистые инструментальные (У7, У8, У10А, У8ГА) содержат число после буквы «У», оно означает десятую долю процента углерода.
• Подшипниковые сразу видно, они начинаются с «Ш»: ШХ15, ШХ15СГ.
• Стали с улучшенными литейными свойствами обозначаются «Л» в конце: 40ХЛ.
• Металл для сосудов высокого давления содержит «К», которая показывает, сколько углерода в составе (20К).
• Маркировка строительных сталей начинается с «С» и может использовать дополнительно «К» — повышенная устойчивость к коррозии, «Т» — термоустойчивый прокат (С390К).
• С «Р» начинаются быстрорежущие вольфрамсодержащие марки: Р9К5, Р18. Цифра после «Р» показывает содержание вольфрама. Если ванадия в них больше 2,5%, то его содержание указывается: Р6М5Ф3 (3%). Хром и углерод имеют стандартные значения, поэтому не показываются.
• Стоит упомянуть стали, идущие на наплавочную проволоку. Их обозначают в начале марки значком «НП», например, НП30ХГСА.

Можно сказать, что при возникновении любых спорных вопросов по маркировке ответ можно узнать из соответствующего ГОСТ или ТУ.

Конструкционные стали в строительстве

Конструкционные углеродистые стали, используемые в строительстве, отличаются небольшим объемом легирующих элементов (хрома, марганца и кремния), а также содержанием углерода в пределах 0,1–0,2%. Такие стали, кроме хорошей свариваемости, наделены следующими характеристиками, которые особенно полезны при изготовлении строительных конструкций:

• хорошей ковкостью и жидкотекучестью;
• высокой твердостью и ударной вязкостью;
• оптимальными параметрами относительного удлинения и прочности.

При сооружении мостовых переходов и путепроводов используются стали 10ХСНД, 15ХСНДА, 16Д ГОСТ 6713-91 и другие

Изготовление изделий, используемых в строительной сфере, не из углеродистых, а из низколегированных сталей позволяет значительно сэкономить на используемом сырье (до 30%). Легирование таких сталей не только улучшает их закаливаемость, но и повышает предел их текучести.

Наиболее популярными марками рассматриваемых сталей, которые поставляются в виде сортового проката, листов, полос и прутков, являются:

• 14Г2;
• 15ХСНД;
• 10Г2С1;
• 18Г2;
• 18Г2С;
• 25Г2С;
• 35ГС.

Стали для строительных конструкций

Применение материала

Сталь 18ХГТ нашла применение в изготовлении таких деталей, как поршневые пальцы, зубчатые колеса полуоси. К последним предъявляются большие требования, так как они работают при среднем давлении и набольших скоростях. Материал из которых они изготовлены должен иметь высокую прочность, вязкость и твердость. Характеристики 18ХГТ соответствуют всем вышеперечисленным критериям.

Из данного соединения металлов изготавливают также ведомые валы реверса, шестерни реверс-режимного редуктора, колеса гидропередач, для тракторных шестерен заднего моста. Разрезные кольца, цанги, фрикционные диски – также являются популярными изделиями из марки данной стали.

А также у нее существуют зарубежные аналоги. Например, в Германии применяется 20MnCr5G, в Болгарии — 18ChGT. Самый близкий сосед – Китай использует аналог — 20CrMnTi.

Принципы маркировки сталей по российской системе

На современном рынке металлопродукции не существует общей системы маркировки сталей, что значительно затрудняет торговые операции, приводя к частым ошибкам при заказе.

В России принята буквенно-цифровая система обозначения, в которой буквами маркируют названия элементов, содержащихся в стали, а цифрами – их количество. Буквами также обозначают способ раскисления. Маркировкой «КП» обозначают кипящие стали, «ПС» – полуспокойные, а «СП» – спокойные стали.

• Стали обыкновенного качества имеют индекс Ст, после которого указывается условный номер марки от 0 до 6. Затем указывают степень раскисления. Впереди ставят номер группы: А – сталь с гарантированными механическими характеристиками, Б – химическим составом, В – обоими свойствами. Как правило, индекс группы А не ставится. Пример обозначения – Б Ст.2 КП.
• Для обозначения конструкционных качественных углеродистых сталей впереди указывается двухзначное число, обозначающее содержание С сотыми долями процента. В конце – степень раскисления. Например, сталь 08КП. Качественные инструментальные углеродистые стали впереди имеют букву У, а далее – концентрация углерода двухзначным числом в десятых долях процента – например, сталь У8. Высококачественные стали в конце марки имеют букву А.
• В марках легированных сталей буквами обозначают легирующие элементы: «Н» – никель, «Х» – это хром, «М» – молибден, «Т» – это титан, «В» – вольфрам, «Ю» — алюминий. В конструкционных легированных сталях впереди указывается содержание С в сотых частях процента. В инструментальных легированных сталях углерод маркируется десятыми долями процента, если содержание этого компонента превышает 1,5% – его концентрация не указывается.
• Быстрорежущие инструментальные стали обозначены индексом Р и указанием содержания вольфрама в процентах, например, Р18.

Режущий инструмент из легированных сталей

В производстве режущих инструментов применяют небольшое количество марок легированных сталей с малым содержанием легирующих элементов. Из них основными являются 9ХС, ХВГ, 95ХГСВФ и Х6ВФ (последние две марки являются новыми и в ГОСТе 5950-51 их нет). Химический состав сталей показан в таблице.

Химический состав сталей

Марка стали	С	Mn	Si	Gr	W	V
9ХС	0.85 – 0.95	0.30 – 0.60	1.20 – 1.60	0.95 – 1.25	–	–
ХВГ	0,90 – 1,05	0,80 – 1,10	0,15 – 0,35	0,90 – 1,20	1,2 – 1,6	–
95ХГСВФ	0,95 – 1,05	0,70 – 1,00	0,65 – 1,00	0,60 – 1,00	0,7 – 1,0	0,05
Х6ВФ	1,00 – 1,15	0,45	0,35	5,50 – 7,00	1,1 – 1,5	0,15

Сталь марки 9ХС

Сталь марки 9ХС является самой распространенной в производстве режущих инструментов. Она обладает целым рядом преимуществ по сравнению с углеродистой сталью. Лучшая закаливаемость и прокаливаемость стали 9ХС позволяет осуществлять охлаждение после нагрева под закалку в масле, что резко уменьшает деформации и короблении закаливаемого инструмента

Дли фасонных инструментов, не подвергающихся шлифованию по профилю, важно сохраним, при закалке постоянными размеры, например шага, формы профиля резьбы у метчиков и круглых плашек. Сталь 9ХС является одной из малодеформирующихся легированных сталей

Сталь 9ХС обеспечивает равномерное распределение карбидов, поэтому ее целесообразно применять для инструментов с тонкими режущими элементами, расположенными не только на периферии (например, для метчиков, мелких сверл, разверток), но и в особенности ближе к сердцевине (например, для круглых плашек). Наличие удачной комбинации легирующих элементов (в основном, кремния, хрома, марганца), а так равномерное распределение карбидов повышают красностойкость 9ХС примерно до 250е. Однако наряду с этими преимуществами сталь 9ХС имеет и недостатки:

1. более высокую твердость в отожженном состояние (НВ 217-235);
2. сниженную обрабатываемость и ухудшение качества обрабатываемой поверхности из-за надиров, в особенности при нарезании резьбы и затылование;
3. повышенную чувствительность к обезуглероживанию, что Отрицательно отражается на твердости в тонких местах режущей части инструментов.

Увеличение твердости в отожженном состоянии и чувствительности к обезуглероживанию связано с наличием повышенного содержания кремния. Но, с другой стороны, кремний оказывает значительное влияние на повышение красностойкости.

Сталь марки ХВГ

Сталь марки ХВГ по сравнению с углеродистой сталью обладает хорошей прокаливаемостью, меньшими объемными изменениями, а, следовательно, значительной устойчивостью в отношении сохранения размеров инструмента при закалке. Крупным недостатком стали ХВГ является повышенная чувствительность к образованию карбидной сетки, что приводит к выкрашиванию режущих кромок инструмента. По этой причине сталь ХВГ не рекомендуется применять для инструментов, работающих в тяжелых условиях. Еще недавно из-за дефицита быстрорежущей стали она применялась в основном для изготовления протяжек в качестве заменителя быстрорежущей стали. По красностойкости и износоустойчивости сталь марки ХВГ значительно уступает маркам быстрорежущей стали и поэтому протяжки из нее обладают малой стойкостью (в 3-4 раза ниже по сравнению с протяжками из стали Р18 и в 1,2 раза ниже по сравнению с протяжками из стали Р9).

Сталь марки 95ХГСВФ

Сталь марки 95ХГСВФ обладает меньшей твердостью после отжига и меньшей склонностью к обезуглероживанию по сравнению со сталью 9ХС. По красностойкости и карбидной неоднородности она лучше стали ХВГ. Кроме того, она обладает большей прокаливаемостью. Круглые плашки, изготовленные из этой стали, показали большую стойкость по сравнению с плашками из стали 9ХС.

Сталь марки Х6ВФ

Сталь Х6ВФ обладает высокими прокаливаемостью и закаливаемостью и значительной износоустойчивостью» Эта сталь рекомендуется для ножовочных полотен, роликов для накатывания резьбы и др.

Применение

Благодаря своей твёрдости, пластичности, коррозионным свойствам она заслужила признание. Из стали 9ХФ изготавливаются различные инструменты:

• пилы;
• матрицы;
• штемпели;
• пуансоны;
• кернеры;
• ножи.

Чтобы зубья пилы не изнашивались, и долго сохранялась их острота, сталь должны иметь твёрдость HRC не менее 43. Марка 9ХФ вполне соответствует этой характеристике.

В советские времена применялась в основном на пилорамах типа Р-63, имеющих свою специфику. Механизм состоял из целого комплекса пил. Такая конструкция была не очень удобна в обслуживании. Пилы ломались, при этом нужно было делать настройку всей пильной шкалы. Такой процесс был не очень быстрым, пилорама простаивала, на этот период лесозаготовка останавливались. Учитывая тот факт, что на лесоповале в СССР работали заключённые, простои мешали карьерному росту её начальников. К тому же приобретение и доставка новых полотен в таёжные дебри вызывали затруднение.

Нож из стали 9ХФ

В истории есть любопытные факты. Настройка пилорам Р-63 доверялась заключённым с музыкальным слухом. Промышленные полотна из 9хф, имеющие одинаковый захват в раме, люфтили. При нормальных на первый взгляд стандартах и достаточном ресурсе происходили казусы из-за некачественно настроенных пил. Это не позволяло качественно точить полотно. Склонный к изобретательности и рационализаторству обслуживающий персонал под захваты устанавливал бритвочки, являющиеся своеобразным камертоном. Путём подбора одинакового звучания полотен пил в раме проводилась настройка натяжения полотен.

Применяется в изготовлении прекрасного клинкового оружия – палаша.

Это незаменимый помощник в походных условиях. Надёжность и долговечность тесака, сделанного из стали 9ХФ, подтверждена опытными экспертами по ножам. Заточку тестировали в полевых условиях. Нож выдержал все испытания, подтвердились все уникальные свойства стали.

Технология изготовления

Изготовление стали в металлургической промышленности производится различными способами. Каждый метод производства отличается, в зависимости от применяемого оборудования. Так, все оборудование для производства углеродистых сталей можно разделить на три типа:

• Конверторные плавильные печи.
• Печи мартеновского типа.
• Электрические печи.

Конверторные

Конверторные печи осуществляют расплавление всего состава сплава. При таком методе расплавленная масса подвергается обработке техническим кислородом. Для очистки раскаленной массы от разнообразных примесей в нее добавляют известь. Так удается превратить примеси в шлак. Во время производственного процесса активно происходит процесс окисления металла. Это провоцирует выделение большого количества угара.

Изготовление углеродистых сталей в печах конверторного типа имеет существенный недостаток. К нему относится то, что при работе происходит выделение большого количества пыли. Это приводит к необходимости установки дополнительных фильтровальных установок, что влечет за собой затраты денежных средств. Несмотря на это, конверторный метод имеет высокую производительность, и широко применяется в металлургии.

Мартеновские

Получение различных марок углеродистой стали с использованием печей мартеновского типа дает возможность получить конечный продукт высокого качества. Производственный процесс происходит следующим образом:

• В специализированный отсек печи загружаются составляющие сплава: чугун, стальной лом и т. д.;
• Весь состав нагревается до высокой температуры;
• Под воздействием температуры все составляющие превращаются в однородную раскаленную массу;
• При плавлении происходит взаимодействие всех компонентов сплава железа и углерода;
• Материал, получившийся в результате химического взаимодействия, выходит из печи.

Принцип работы мартеновской печи

Электрические

Способ получения различных марок углеродистой стали в электрических печах отличается от вышеперечисленных. Его отличие состоит в способе нагрева состава. Применение электричества для разогрева компонентов снижает окисляемость металла. Это значительно уменьшает количество водорода в составе металла, что улучшает структуру сплава и влияет на качество окончательного продукта.