Твердость стали 95х18 по роквеллу

Сталь 95х18 — характеристики и применение

Между собой охотники называют ее «сталь для ножей». Некоторые характеристики стали 95Х18 повлияли на это. Ножи, сделанные из нее, продолжают набирать популярность.

Сталь 95Х18 относится к группе коррозионных, высоколегированных сталей, также известных как нержавейки. Широко используется в машиностроительной и авиационной промышленности. Является распространённым материалом для изготовления клинкового оружия. Обо всем этом по порядку.

Описание химического состава и его расшифровка

Сталь 95Х18 представляет собой сплав железа с углеродом, легированный хромом. Помимо базовых элементов в составе присутствуют примеси, оказывающие как положительный так и отрицательный эффект на качество сплава. Это – кремний, марганец, сера, фосфор, никель, медь, титан. Какой же процент данных компонентов содержится в стали и как они связаны с ее свойствами?

• Углерод (0,9-1%) повышает твердость и одновременно уменьшает пластичность сталей, что соответственно сказывается отрицательно на литейных свойствах и обрабатываемости стали давлением.
• Хром (17-19%) увеличивает прокаливаемость (эффективность упрочнения термообработкой), повышает абразивный износ, жаропрочность, коррозионностойкость.
• Марганец (до 0,8%) снижает вероятность образования микротрещин, увеличивая тем самым качество поверхности детали. Способствует повышению свойствам пластичности, свариваемости и возможности обработки ковкой.
• Кремний (до 0,8%) повышает прочность и прокаливаемость сплава, не уменьшая при этом значение его пластичности.
• Фосфор (до 0,03%) и сера (до 0,025%) относятся к группе вредных примесей. Их повышенное содержание в химическом составе стали сильно ухудшает механические характеристики сплава. Добавление серы до 0,05% снижает предел упругости в 2,5 раза.
• Титан (до 0,2%), медь (до 0,3%), никель (до 0,6%) положительно влияют на прочность, коррозионностойкость и жаропрочность стали. Но их процент в составе не велик, поэтому и воздействие на общие свойства металла незначительны.

Сталь 95Х18 является российским обозначением данного сплава. Существуют также его зарубежные аналоги. В особенности следует отметить следующие:

• Соединенные штаты Америки – 440С;
• Япония – SUS440C;
• Европейский союз – X105CrMo17.

Физико-химические свойства

Сталь 95Х18 имеет плотность в 7850 кг/м3. Предел прочности составляет 770 МПа, предел текучести 420 МПа. Относительное удлинение на разрыв равно 15%, а относительное сужение – 30%. Коэффициент температурного линейного расширения колеблется в пределах 11,8-13,4 1/град. Твердость стали может достигать значение до 60 HRC. Устойчив к воздействию абразивного износа.

Сталь обладает коррозионной устойчивостью при работе в умеренных агрессивных средах: водяной пар, морская вода и прочее. Сохраняет свои механические свойства при температурах окружающей среды до 500 ºС. После прохождения данной температурной отметки начинают заметно падать.

Прочностные характеристики 95Х18 сильно зависят от качества проведения термической обработки, если быть точнее, от соблюдения ее точных требований. Малейшее отклонение от технологии приводит к значительным потерям в износостойкости и твердости.

Термообработка стали включает в себя 2 основных этапа: закалка и низкий отпуск.

Закалка заключается в нагреве сплава до температуры в 1060-1080 ºС и выдержки его в таких условиях в течение 60 минут. После этого следует резкое охлаждение в масле. Такая операция измельчает внутренние зерна стали, делая их соединение между собой более прочным.

После закалки остаются высокие остаточные напряжения, которые в последующем могут стать причиной образования микротрещин на поверхности детали. Для их снятия дополнительно проводят термообработку низким отпуском. Он включает в себя нагрев до 130-150 градусов с последующей выдержкой металла при данной температуре на протяжении 1 часа.

Области использования

Благодаря вышеперечисленным характеристикам и невысокой стоимости сталь 95Х18 нашла применение во многих отраслях современного производства.

Авиационное приборостроение использует данную сталь для изготовления ответственных узлов механизмов, к которым предъявляются требования повышенного значения износостойкости. Детали из 95Х18 устойчивы в работе при температуре окружающей среды до 500 ºС и умеренном воздействии агрессивных сред. В первую очередь, сюда относятся посадочные кольца подшипников качения и скольжения.

В машиностроении сталь активно используется как материал деталей, работающих в условиях абразивного износа. Ее способы применения крайне разнообразны и включают всевозможные втулки, валы, оси, клапаны гидравлических установок, пружины и прочее.

В нефтяной промышленности 95Х18 применяют для изготовления ролико- и шарикоподшипников.

Самое большое распространение сталь 95Х18 получила при изготовлении клинкового оружия.

Основные современные ножи, применяемые в охоте и туризме, обычно производятся из сталей двух марок. Это 95Х18 и 65Х13. Каждая из них имеет свои особенности. До сих пор активно ведутся споры на форумах сайтов охотников, какая же все-таки из них лучше.

Сталь 95х18 для ножей плюсы и минусы

Преимущества:

• Прежде всего стоит отметить выгодное соотношение стоимости ножей и их эксплуатационных характеристик. Средняя их цена варьируется в пределах 3000 рублей.
• При более или менее «грамотном» использовании ножи держат заточку до 2 месяцев.
• Процесс заточки не требует высокой квалификации от владельца клинка.
• Данные ножи отличаются высокими характеристиками сопротивляемости коррозии металла.
• Повышенная твердость и прочность.

Недостатки:

• Ножи, изготовленные из стали 95Х18, имеют низкое значение показателя ударной вязкости. Это может стать причиной образования трещин при воздействии ударных нагрузок, а то и вовсе расколоть нож. Как результат, такие клинки непригодны для метания.
• Эксплуатационная характеристика клинка сильно зависит от проведенной ранее термической обработки. Сталь чувствительна к малейшим отклонениям от технологии ее проведения. Хотя отметим, что в условиях массового производства выполнение данной операции полностью возлагается на специализированное оборудование, сводящее появление некачественной продукции на нет.

Ценообразование на лом

Стоимость одного килограмма лома стали 95Х18 находится в пределах 50-65 рублей. Такое повышенное значение в цене по сравнению с обычными конструкционными сталями связано с наличием в своем химическом составе хрома.

Более точную стоимость лучше узнать непосредственно в пунктах приема металлома. Она зависит от следующих моментов:

• Соотношение спроса и предложения лома конкретно в Вашем регионе.
• Значение котировок на мировых биржах черных металлов.
• Соответствие химическому составу по ГОСТ 5632-72.
• Качество состояния поверхности металлолома.
• Форма поставки. Под этим понимается вид профиля: лист, полоса, круг и прочее.
• Геометрические размеры профиля. Слишком большие габариты требуют применять дополнительную операция резания для осуществления удобства транспортировки.
• Объем поставки. Как правило, пункты приема металлолома отдают предпочтение в работе с весом лома от 1000 килограмм.

Ниже, в комментариях вы можете оставить свои отзывы о марке 95х18.

Технические характеристики легированной стали 95Х18

В марочнике сталей существует более 5000 названий. Некоторые из них – особо удачные по сочетанию свойств. К таким относится сталь 95х18, характеристики ее позволяют применять в авиа- и автомобилестроении, машиностроении, нефтегазовой промышленности, медицине — везде, где нужна высокая износостойкость при температурах до 500 С.

Свою популярность эта марки приобрела благодаря хорошей технологичности и эксплуатационным свойствам. Народными мастерами она используется для изготовления клинкового оружия, которое обладает хорошим качеством реза.

ГОСТ и другие нормативные документы на сталь

95Х18 выпускается по ГОСТ 5632-72 и поставляется в заготовках различного фасона в отожжённом состоянии. Изготовленная по ГОСТ Р 50328.1-92 с добавлением молибдена и вольфрама, сталь используется для изготовления медицинских инструментов.

Аналоги зарубежные и российские используют аббревиатуру, определяющую главные параметры. Так, в маркировке РФ 95Х18 определяет нахождение основных легирующих элементов, которые определяют основные свойства этой стали. Здесь указывается содержание углерода в пределах 0,95-1 % и хрома в количестве 18 % (+/- 1 %).

Европейские государства могут маркировать как личными стандартами, так и общим — европейским (EN) Х105CrMo17 и Х102CrMo17 — показатели идентичны стандартам РФ.

В стандартах США существует другая маркировка, которая указывает на класс стали (в данном случае — нержавеющий) и ее механические свойства: 440С, 440В.

Японский аналогичен американскому, где каждой группе сталей присваивается свой цифровой или буквенный код: SUS440C.

Преимущества и недостатки

Сталь 95Х18 или техническая нержавейка обладает высокой прочностью, износостойкостью при температурах до 500 С.

Высокая коррозионная стойкость в водной среде, в том числе и при высоких температурах.

Устойчивость к умеренно-агрессивным кислотам, соленой воде, щелочам (растворах с концентрацией 1-20 %), органических веществах (сырой нефти при t от 20 до 200° С).

Кромка хорошо держит заточку и легко поддается правке. Профессионально для этого используются алмазные бруски 100/80 и 50/40, но в походных условиях подойдет обычный булыжник.

К недостаткам можно отнести высокую склонность к пережогу металла. Это непоправимый дефект, который возникает из-за образования на границах зерен оксидов. Последние обладают повышенной хрупкостью и снижают прочность стали. Дефект возникает при длительном нагреве при температурах ближе к температуре плавления в окислительной атмосфере. Из-за такой особенности марка стали 95х18 считается капризной и при термообработке требуется выполнение точных режимов (как температурных, так и временных).

Недостатков в процессе эксплуатации немного. Обладая высокой прочностью, сталь не может выдерживать большие нагрузки на излом. Поэтому на клинок шириной менее 4 мм нельзя оказывать боковые нагрузки.

Сталь обладает нулевой свариваемостью и не используется для сварных конструкций.

Сортамент

Свойства стали 95Х18 используются для изготовления деталей с высокой износостойкостью. Это элементы деталей, работающих в условиях трения, качения, абразивного износа:

Если сталь используется для изделий, получаемых методом ковки, то структура улучшается за счет уменьшения внутренних дефектов металла (устранение дислокаций, дендритной ликвации, пустот, дробления неметаллических включений и т. д.).

Химические и физические свойства, состав

С повышением температуры, сталь (феррито-перлитного класса) меняет свои физические свойства. Так, свыше температуры 727° С, металл становится парамагнитным. У мартенситных и аустенитных сталей, к которым относится 95Х18, магнетизм при обычной комнатной температуре отсутствует или слабо выражен, но при снижении t и превращении аустенита в феррит и перлит, магнетизм возвращается.

Такие параметры как твердость, предел текучести и ударная вязкость также меняются, поэтому изучение физических параметров проводят на образцах, находящихся в разном температурном диапазоне.

При температуре 20° С плотность стали – 7,75 гр/см³, при 100° С уменьшается до 7,73 гр/м³, а с увеличением t до 800° С снижается до 7,54 гр/см³. Объясняется это изменением кристаллической решетки, при которой происходит увеличение межатомных расстояний.

Коэффициент теплопроводности справедлив только при t 20 C — 24 Вт/м*К.

Коэффициент линейного расширения имеет следующую особенность: при t 20° C это 11,8, с повышением t до 400° С увеличивается до 13,4 К-1.

Теплоемкость – 483 Дж/кг*К.

Технические свойства

Делают известной 95х18 сталь характеристики для ножа. Сюда входит не только свойства в процессе эксплуатации, но и сам процесс изготовления. Последний является решающим, поскольку изделие получает окончательные свойства только в процессе термомеханической обработки.

Основной метод изготовления изделий — ковка. В процессе деформации, металл получает более компактную кристаллическую решетку, с отсутствием многих дефектов:

• дислокации;
• химическая и дендритная ликвации;
• уменьшение размеров неметаллических включений.

Кроме этого, измельчается зерно, поэтому такое изделие обладает улучшенной структурой: повышение пластичности без потери прочности.

Обработка резанием проводится после отжига. Сталь снижает твёрдость до 212-217 HB и δв 700 МПа (предел текучести), подвергается механической обработке. После этого проводится закалка с охлаждением в масло и низкотемпературный отпуск (t до 200° C). После него сталь получает твердость 58-60 HRC.

Термообработка, режимы и твердость

Высокую прочность, ударную вязкость изделие получает после того как проведена окончательная термообработка. Поскольку сталь склонна к отпускной хрупкости, получение качественного изделия возможно только при условии точного выполнения температурных и временных режимов. Чтобы провести механическую обработку стали резанием, проводят отпуск:

1. полный — 1-2 часа при t 885-920 C;
2. неполный — 2-6 часов при t 730-790 С.

Если для изготовления используется ковка, то ее совмещают с нагревом для отжига.

После придания изделию формы, его нагревают и проводят закалку. Точная температура закалки стали 95х18 зависит от сечения и варьируется в диапазоне 1000-1070° С.

Окончательная операция — низкотемпературный отпуск в диапазоне температур 150-300 С.

Пример расшифровки маркировки

Сталь 95Х18 – это маркировка российского стандарта, который содержит название элементов, которые придают основные свойства стали. Углерод в маркировке указывается только цифровым индексом, соответствующим его количеству с небольшими допусками в количестве 0,05 процента. Например, указано 95 углерода, по факту это значение находится в сотых долях процента и подразумевает разбег в диапазоне 0,9-1,0 %.

Второй указанный элемент — хром — находится в количестве 17-19 %. Это определяет принадлежность к нержавеющим сталям (содержание до 12 % – только к слабо ржавеющим).

В состав входят еще такие важные элементы как марганец и кремний. В маркировке они не указаны, но для высокоуглеродистых сталей их содержание обязательно, и для этой марки варьируется в количестве не более 0,8 %.

Чем можно заменить (аналоги)

Если не брать в расчет зарубежные аналоги, сталь 95Х18 можно заменить еще более прочной и износостойкой сталью 90Х18МФ. Эта марка дополнительно легируется молибденом и вольфрамом. Образуемые карбиды этих элементов сохраняют прочность стали, эксплуатируемой при t 500° С. Также обеспечивают стойкость к слабоагрессивным кислотам при высоких температурах (используется для термообработки инструментов).

Производство ножей из стали 95х18

Сталь 95х18 для производства ножей зарекомендовала себя как оптимальный материал, отвечающий главным требованиям по изготовлению, техническим и эксплуатационным характеристикам данного рода изделий. Подобный выбор производителей ножей обусловлен отличным сочетанием необходимых свойств стали. Изготовленные из нее ножи не страдают от ржавчины, имеют необходимые режущие качества и упругость. Они сверхнадежны и могут использоваться в любых условиях, обходясь без ухода. Не боятся резких перепадов температур и условий повышенной влажности, благодаря чему подходят для нужд туристов, охотников, рыболовов, спортсменов и просто ценителей качественно исполненных, долговечных режущих инструментов.

Особенности выпуска стали 95х18

Известно много видов стали, каждая из них имеет характерные плюсы и минусы. Но когда речь заходит о конкретном изделии, не всякая сталь объективно подойдет для его производства (в нашем случае – для ножей). Чтобы нож прослужил продолжительный срок с сохранением изначальных технических характеристик, рекомендуется использовать нержавеющую кованую сталь 95х18, выпускающуюся в форме прутков разного диаметра. Чтобы добиться клиновидной формы, стальные прутки расковывают в полосы, из-за этого их прочность дополнительно повышается.

Почему именно сталь марки 95х18?

Характеристики изделия обусловлены как его геометрией, так и структурой металла, из которого оно изготовлено. Структура металла зависит от его состава и условий химической, механической и термической обработки. Конечная комбинация всех перечисленных критериев дает на выходе марку стали со своими индивидуальными характеристиками. Уникальное сочетание твердости, прочности и пластичности, свойственных стали 95х18, закономерно вывело сегодня эту марку в ряд наиболее предпочтительных материалов для изготовления металлической продукции различного назначения (втулки, подшипники, оси и др.). В особенности хороша сталь 95х18 в производстве ножей для охотников и рыболовов. Эти люди обращают особое внимание на качество ножей, незаменимых «помощников», которые не должны сломаться или затупиться в неподходящий момент.

Сталь марки 95х18 продолжает укреплять перспективы в следующих отраслях промышленности:

• в машиностроении;
• в авиастроении;
• в изготовлении ножей.

Показательно, что в народе ей дали говорящее название: «сталь для ножей».

Нож «Тайга»

Какими возможностями обладает сталь 95х18 для производства ножей?

Рассматриваемая сталь является одной из самых практичных марок в ножевой промышленности, она отличается высокими показателями прочности и, как следствие, удовлетворяет запросам целевых потребителей. Уважающий себя охотник и рыболов желает иметь в личном арсенале нож, который его не подведет. Для ножей из стали 95х18 характерна высокая прочность и надежность. Чтобы в этом убедиться, стоит ознакомиться с отзывами пользователей, обменивающихся мнениями и опытом на тематических форумах, посвященных товарам, предназначенным для применения на охоте и рыбалке.

Нюансы производства

Популярность нержавеющей кованой стали 95х18 продолжает неуклонно возрастать, завоевывая признательность пользователей, уже испытавших эти ножи на практике. Это говорит о полном и достоверном соответствии заявленных характеристик действительным качествам материала. Впрочем, сталь марки 95х18 во время производственного процесса склонна вести себя «капризно», из-за чего ей бывают свойственны следующие дефекты: недостаточный отпуск или пережог. Поэтому со сплавом чаще работают профессиональные фирмы-производители, в штате которых трудятся квалифицированные сталевары, обладающие необходимыми навыками обращения с точным оборудованием.

В таблице приведены данные химического состава стали 95х18:

Применение ковки

Ввиду присутствия хрома в химическом составе стали 95х18 марку рассматриваемого сплава правомерно относят к разряду высокопрочных и коррозионностойких. Еще сплав предназначен для ковки. Стоит отметить, что ковка для структуры металла является своеобразной «терапией» от нежелательных изъянов: микротрещин, наполнения пор сплава представляющими вред водородными и кислородными элементами, образования свободных полостей, которые должны заполняться атомами. Процесс ковки помогает плотнее укомплектовать вакантные места в молекулах. Это приводит к измельчению металлического зерна, что увеличивает пластичность сплава без снижения прочности. Подвергнувшись такому технологическому процессу, сталь 95х18 достигает характеристик, которые по достоинству ценят пользователи, включая способность выдерживать большие нагрузки на изгиб.

Различная форма ножей

Тонкости технологии производства

Углубимся в детали технологического производства стали 95х18. Чтобы охотничьи ножи из данного сплава отвечали заявленным характеристикам, необходимо прохождение нескольких стадий обработки: отжигание, ковка, закалка.

Сначала производитель получает отливку небольших размеров, которая подвергается перед ковкой отжиганию (нагрев до 885-920°С и последующая выдержка 1-2 часа). Большим просчетом производителя станет пережог металла, в этом случае заготовка бракуется. Если выдержка выполнена правильно и заготовка отвечает требованиям дальнейшей обработки, следующим технологическим этапом станет ковка.

Задача заключается в том, чтобы сформировать из отливки пластину требуемого размера. Важно учесть припуски на механическую обработку – заточку и шлифовку.

По завершении процесса ковки заготовку подвергают закалке – охлаждают при помощи машинного масла. Этот этап имеет большое значение, ведь сталь становится хрупкой и даже при относительно небольшом механическом воздействии может легко раскрошиться (для сравнения вспомните свойства и структуру стекла). Впрочем, подобные случаи крайне редки. В основном сталь 95х18 удостаивается от пользователей положительных отзывов (исключения возможны в тех ситуациях, когда сталь производилась неопытными мастерами без соблюдения всех тонкостей технологического процесса). Отпуск стали представляет собой термическую обработку уже закаленного сплава до 200-300°С.

Режущая кромка

Требуемую форму режущая кромка изделия принимает в 2 захода: для принятия черновых и завершающих размеров. После первого отпуска осуществляется заключительная механическая обработка клинка. После второго – происходит снятие всех напряжений (сплав достигает максимальной пластичности). Сначала готовый клинок подвергается выдержке при температурном режиме 150°С от 1 до 2 часов, далее изделие охлаждается на воздухе. Если вы запланировали украсить клинок узорами – предстоит произвести травление кислотой.

На что влияет форма ножа?

Форма ножа либо дополняет, либо обедняет его функциональные возможности. Исходя из конструктивных особенностей режущего изделия, добросовестный производитель уделяет особое внимание верному распределению нагрузки, благодаря чему использование изделия становится максимально удобным. При производстве клинка следует учитывать влияние следующих факторов: форма, размер, заточка кромки, специфика крепления рукояти. Немалую роль может играть и художественная составляющая. Эстетично исполненный нож приятно взять в руку и не захочется с ним расстаться, тогда как к невзрачному и безликому изделию вряд ли возникнет интерес. Обратите внимание на одно важное соотношение – толщина клинка / качество резания. Запомните: чем тоньше лезвие ножа, тем удобнее будет использовать его для мелких работ, и наоборот.

Нож «Орел» из кованной стали

Потребуется ли уход за ножами?

Сплав не требует ухода, однако любая сталь со временем начнет разрушаться. Процесс может длиться десятки лет, но его реально отсрочить соблюдением несложных правил бережного отношения:

1. Избегайте воздействия на изделие повышенных механических нагрузок. Используйте нож только по назначению, и это продлит срок его эксплуатации. Лезвие ножа способно разрезать дерево, проволоку и другие прочные материалы, но чрезмерные нагрузки могут неблагоприятно отразиться на качестве заточки и кривизне лезвия.
2. Не злоупотребляйте применением ножа в условиях влажной и кислой среды. Хотя сталь 95х18 и относится к разряду коррозионностойких сплавов, чрезмерные контакты с сыростью и солевыми растворами негативно отразятся на состоянии лезвия.

Конкурентоспособность

Технология изготовления режущих изделий из стали 95х18 соответствует ГОСТу. Сплав достойно конкурирует как с марками отечественного производства, так и с зарубежными аналогами, превосходя большинство из них по основным характеристикам. Сталь 95х18 для производства ножей является проверенным в практическом применении и отлично зарекомендовавшим себя вариантом!

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Сталь 95х18 для ножей: плюсы и минусы, характеристика

При изготовлении конструктивных элементов каркасов зданий, самолетов, машин, приборов, оружия и инструментов сталь является основным материалом. Применение в различных хозяйственных областях сталь находит благодаря сочетанию механических и технологических свойств, химическому составу.

Из многочисленного разнообразия сталей каждый вид отличается определенными характеристиками, которые могут быть положительными и отрицательными. Чтобы элемент служил длительное время, выбирают материал с требуемым химическим составом и структурой, полученный в результате термической обработки.

Сталь 95×18

При производстве металлических деталей, элементов и оружия устанавливаются требования по пластичности, прочности и вязкости. Вначале выбирают химический состав материала, затем с помощью тепловой обработки ему придают нужные свойства и качества.

Характеристики сталь 95×18 имеет высоковостребованные, ее используют для производства прочных и твердых деталей, например, втулок, осевых конструкций, подшипников, из металла этой марки получаются качественные ножи, для которых 95×18 является оптимальным вариантом. Этот химический состав открыл свои эффективные свойства недавно, но благодаря высоким показателям, завоевал популярность среде сталеваров и производителей оружейных предметов.

Материал довольно капризный работе, при небольшом отклонении от рекомендуемой технологии случается несвоевременный отпуск или пережог. Заниматься выпуском предметов из этой стали позволяют себе опытные предприятия, наработавшие необходимый опыт в подобном деле.

Химический состав

Эффективность показателей готового материала для производства твердых деталей зависит от присутствия химических элементов в составе:

• магний и кремний — не больше 0,8%;
• сера и фосфор — не больше 0,027−0,32%;
• никель и марганец — не больше 0,6%;
• титан — не больше 0,2%;
• хром в пределах 16,5−19%.

Большое количество хрома придает материалу антикоррозийные свойства, не позволяет развиваться на поверхности изделий слою ржавчины. Металл, полученный без нарушения технологии, при ковке избавляет заготовку от мелких трещин, в его порах снижается концентрация водорода и кислорода. Процесс ковки уплотняет структуру, в кристаллической решетке остается мало пустующих полостей, при этом пластичность повышается, но остается неизменной прочность.

Основные показатели металла и его свойства

Материал относится к классу сталей, хорошо сопротивляющихся коррозии, поэтому служит для изготовления прочных элементов конструкций, к которым в процессе эксплуатации предъявляются особые требования в части износостойкости, работы в агрессивной среде, при высоких температурах. Промышленность поставляет на рынок сортовой прокат в форме калиброванного, фасонного или шлифованного прутка, полосы, серебрянки, кованых заготовок и поковки.

Механические характеристики

Неправильная закалка и не вовремя выполненный отпуск приводят к появлению отрицательных характеристик. 95×18 сталь относят к мартенситному классу, она упрочняется в процессе закалки, после отжига получается ледебуритная структура с небольшим избытком карбидов, различающихся морфологически:

• форма первичных карбидов вытянута вдоль направления ковки или прокатки, они появляются после жидкой фазы;
• по краям и в самом теле начальных аустеничных зерен при охлаждении выделяются вторичные мелкие карбиды.

С повышением температуры при закалке число остаточных аустенитов достигает максимального значения, твердость набирает экстремальные характеристики, показатели которых колеблются в диапазоне 57−58 H. R. Такие значения в стали получаются при закалке в 1050˚С, для сравнения, твердость 26 HR получается при температуре 1250˚С.

Механические показатели:

• сталь 95×18 имеет удельный вес 7,75 т на кубометр;
• в МПа твердость материала колеблется в пределах 230−245;
• показатель плотности — 7,75×10 3 кг/м3;
• теплопроводность металла — 24,3 Вт;
• удельная теплоемкость стали при 20˚С — 0,483×10 3 Дж;
• параметр удельного электросопротивления составляет 0,68×10 6 Ом. м.

Основные параметры обработки

Работа с металлом требует применения правильных технологических приемов для создания материала в соответствии с принятыми ГОСТами на территории России. Для изготовления сортовой или прокатной стали используют метод проката или перековки исходной заготовки при высоких температурных показателях с последующим постепенным охлаждением. Деформация происходит в интервале 1125−900˚С, после этого следует медленное охлаждение или сохранение температуры 750˚С с дальнейшим охлаждением.

Для процесса закалки требуется масло с температурой от 1000 до 1050˚С. Отпуск делают при 200−310˚С, если увеличить показатели до 490−500˚С, то стойкость к коррозии резко идет на спад в результате увеличения количества карбидов. Если после закалки с температурой до 350˚С в воду для охлаждения добавить поваренную соль в виде 3% раствора, то материал получит удовлетворительные антикоррозийные качества.

Для отжига устанавливают предельную температуру в пределах 880−910˚С. Если обрабатывается профиль с поперечным сечением до 700 мм, то применяют технологию перекристаллизации с дальнейшим отпуском. Температура при обработке холодом составляет 70−85˚С, ковку делают при 1195˚С вначале, постепенно доводя температуру до 845˚С, затем выдерживают при 750˚С, охлаждают.

Особенности материала

Несмотря на то что легирование металла происходит в наиболее экономичном для производства режиме, сталь 95×18 в некоторых случаях не рекомендуется использовать для изготовления конструкционных деталей и элементов из-за некоторых особенностей:

• увеличенная способность образовывать зерна при нагревании;
• полученные крупные зерна из-за отсутствия полиморфных процессов при технологической обработке не удается устранить термическим воздействием;
• стойкость к холоду сварных соединений из этого металла и самой стали ограничена порогом -40˚С;
• низкое формообразование в процессе пластической холодной деформации, это получается из-за малого числа задействованных плоскостей скольжения в структурной решетке.

Улучшение свойств материала

Для повышения стойкости и антикорозийности сварных швов, снижения способности к зернообразованию в решетке вводят в состав карбидообразующие элементы. Дополнительное снижение зернистости происходит при включении в сплав микродоз поверхностно-активных компонентов, самым эффективным из которых является церий. Такое микролегирование редкоземельными элементами оказывается полезным только при тщательно дозированном введении и с соблюдением технологии.

На снижение хладоемкости сталей влияют следующие примеси:

• азот и углерод — при суммарном количестве в составе этих примесей ≤ 0,01% значительно возрастает прочность и работоспособность сварных швов их ферритных сталей с высоким содержанием хрома;
• кислород, фосфор, в некоторой степени сера, кремний и марганец также снижают хладоемкость материала.

Если говорить о требовании чистоты ферритных хромистых сплавов, то соблюдение такого показателя качества ведет к повышению точности при технологических процессах и выплавке. Антикоррозийная стойкость против разрушения межкристаллических соединений достигается при содержании азота и углерода в суммарном соотношении 0,01−0,015%. Если этот нормированный показатель превышается, то дополнительно используют стабилизаторы в виде добавок ниобия и титана.

Повышенная хрупкость ферритных сталей возникает из-за нарушения температурной технологии обработки, иногда при интервале 540−860˚С выделяется их твердого раствора средняя фаза и появляется «475˚С хрупкость». Такие виды повышенной ломкости материала являются обратимыми и убираются при правильном термическом воздействии.

Для повышения поверхностных качеств важно связывание силикатных включений с продуктами раскисления, для этого используют метод легирования кремнием. Способ не дает возможности появляться точечным коррозиям на поверхности за счет действия кремния в виде пассивной пленки.

Механические нагрузки для металла выбирают строго по назначению, так как повышенная хрупкость провоцирует разрушение кромки и появление кривизны лезвия при неправильном использовании предметов. Несмотря на антикоррозийные качества металла, длительное пребывание лезвий в условиях насыщенного раствора соли ведет к нарушению поверхностной целостности и плохо сказывается на эксплуатационных качествах изделия. В большинстве случаев характеристики 95×18 используются для изготовления деталей, которые при монтаже не подвергаются сварке.

Общее подразделение сталей

Все производимые металлы делят на углеродистые и легированные группы.

Углеродистые

Производят, соединив в процессе углерод с железом, при этом содержание углерода ограничено до 2%, он становится главным компонентом, помимо вводят фосфор, кремний, серу, магний. Углеродистая сталь имеет несколько недостатков:

• при повышении прочности уменьшается пластичность металла;
• при использовании изделий в высокотемпературной среде (200˚С) теряется прочность, твердость, снижаются режущие качества ножей;
• материал отличается низким сопротивлением коррозии, агрессивной внешней среде, атмосферному воздействию;
• при нагревании значительно расширяется в размерах;
• из-за невысоких показателей прочности углеродистых металлов увеличивается толщина конструктивных элементов, дорожает изделие, возникают сложности проектирования.

Легированные

Эти металлы помимо обычных примесей легируются в процессе производства химическими элементами для повышения эксплуатационных характеристик. В процессе плавки в состав вводят никель, хром, ванадий, вольфрам, молибден, марганец, кремний. Легированные стали делят на группы:

• низколегированные составы — не больше 2,5% добавок и примесей;
• среднелегированные металлы — примеси в диапазоне показателей 2,5−10%;
• высоколегированные стали содержат добавок свыше 10% от массы.

По сравнению с углеродистыми металлами легированные стали имеют большое количество положительных свойств:

• увеличенная продолжительность эксплуатации изделий;
• экономия металла;
• повышение производительности;
• снижение сложностей при проектировании.

Использование легированной группы металлов имеет решающее значение в прогрессивной технике, так как они отличаются высоким показателем жесткости в сочетании с прочностью в статическом состоянии. Эти показатели варьируются в процессе производства за счет изменения содержания углерода в процентном отношении и условия термической обработки. В зависимости от содержания углерода различают такие виды металлов:

• низкоуглеродистые — меньше 0,31%;
• среднеуглеродистые — углерод содержится 0,31−0,75%;
• в состав высокоуглеродистых сталей входит больше 0,75% углерода.

Процесс производства

Стали выплавляют из литейного чугуна или готовых чугунных заготовок, изделий и материалов, содержащих железо, используют металлический лом и отходы. Для начала шлакообразования вводят шпат, известь, используют раскислители, например, ферромарганец, алюминий, добавляют легирующие компоненты.

Кислородно-конвекторный способ предполагает первоначальное удаление из чугуна примесей и углерода с помощью продувания кислородом и производится в переворачивающихся печах округлой грушевидной формы. Этот способ делят на бессемеровский и томасовский.

Бессемеровский способ применяется для плавки исходного материала, содержащего высокий процент кремния, который в процессе продувания значительно поднимает температуру сплава (до 1500˚С). Параллельно идет окисление железа и выгорание углеродных примесей. Оксид железа переходит в сталь, так как отлично растворяется в составе чугуна.

Томасовский метод используют для чугуна с большим количеством фтора в составе. Для футеровки печи применяют оксиды магния и кальция, что ведет к повышенному содержанию оксидов в шлакообразующих веществах. В процессе сгорания получается фосфатный ангидрит, реагирующий с избытком кальция и переходящий в шлак. Тепло образуется при сгорании фосфора.

Сталь 95×18 отлично подходит для изготовления ножей различного вида, режущих элементов агрегатов, станков. Ее прочностные характеристики позволяют применять изделия длительное время без нарушения первоначально заданных качеств.

Технические характеристики и отзывы о стали 95х18

Сталь является основным металлом, применяющимся для изготовления машин, самолетов, приборов, строительных элементов, инструментов и оружия. Такое применение в разных областях промышленности становится возможным из-за комплексного сочетания технологических, механических свойств и химических качеств.

Производится множество видов сталей, каждая из них отличается своими положительными и отрицательными характеристиками. При покупке стального изделия следует правильно определиться с выбором металла, использованного для изготовления, чтобы предмет послужил длительное время.

Изделие характеризуется разными геометрическими формами, но в большей степени его качества зависят от структуры и состава металла, определяется произведенной термической, механической и химической обработкой. Комбинация этих качеств позволяет получать такое разнообразие металлов и марок сталей. Для производства металлических предметов и элементов существуют различные установленные приоритеты по прочности, пластичности, вязкости. Вначале сталь выбирается по химическому составу, а затем при помощи термической обработки ей придаются требуемые свойства.

Сталь 95х18

Этот вид сталей по параметрам твердости и прочности применяется, как основа для выполнения различных элементов и деталей. Это могут быть подшипники, осевые конструкции, втулки, но самым хорошим качеством отличаются, изготовленные из этой стали, ножи.

Сталь 95х18 является оптимальным вариантом для производства таких предметов. Изобрели химический состав с эффективными свойствами не так давно, но нарастающая популярность материала говорит о его высоких показателях. Производство элементов из этого вида стали организовывается на профессиональной основе, так как для работы с ней нужно точное оборудование и знающие свое дело сталевары. Материал капризный, при малейшем отступлении от технологии получается пережог или несвоевременный отпуск. Позволить себе выпуск предметов из сталей 95х18 может только предприятие, постоянно занимающееся изготовлением подобных предметов и наработавшее в этой области немалый опыт.

Состав химических элементов

В составе стали присутствуют химические составляющие, которые влияют на эффективность показателей:

• кремний и магний не более 0,8%;
• медь до 0,3%;
• фосфор и сера не более 0,026–0,031%;
• марганец до 0,6%;
• никель содержится не более 0,6%;
• титан до 0,2%;
• хром составляет от 17 до 19%.

Высокое содержание хрома в составе сталей 95х18 позволяет им сопротивляться коррозии и не ржаветь. Металл представляет прекрасный образец для ковки, процедура которой избавляет материал от микротрещин, уменьшает содержание в порах кислорода и водорода. Ковка заставляет молекулярную структуру более плотно укомплектовать атомы и убирает все пустующие полости в кристаллической решетке. Такая обработка стали увеличивает пластичность, так как уменьшается зерно металла, но прочность при этом остается прежней.

Форма изделия

Немалую роль играет конструкционная форма изделия, которая распределяет нагрузку и увеличивает функциональность. Форма лезвия правильно распределяет нагрузку, и применение ножа становится легким и удобным. Над формой любого элемента производственного значения также работают конструкторы, позволяя выбрать наиболее эффективное сочетание показателей и формы предмета.

Работа с металлом является призванием, именно поэтому изготовленная по ГОСТу сталь 95х18 нашла призвание не только на территории России, он составляет серьезную конкуренцию многим сталям зарубежных изготовителей.

Взаимодействие стали с различными компонентами

Повышенное содержание хрома в химическом составе делают сталь 95х18 неуязвимой для коррозии и ржавчины, но существуют некоторые правила пользования:

• механические нагрузки должны применяться только по назначению, неправильное применение предметов разрушает кромку и создает кривизну лезвия;
• несмотря на стойкость к коррозии, долгое пребывание в солевом растворе может негативно сказаться на поверхностной целостности, что приведет к ухудшению эксплуатационных качеств;
• постоянное и длительное пребывание во влажной среде понизит функциональность изделия.

Основные показатели и свойства

Материал относят к классу коррозионностойких сталей, используют для изготовления ответственных прочных деталей, к которым предъявляют требования повышенной стойкости к износу и работающие под действием умеренного агрессивного воздействия в режиме температуры, повышенной до 500ºС. В промышленных масштабах поставляется в виде сортового проката, фасонного, калиброванного и шлифованного прутка, серебрянки, полосы, поковки и кованых заготовок.

Механические показатели

Сталь при правильной обработке приобретает свойства прочности и гибкости, но неправильная закалка и несвоевременный отпуск придадут стали отрицательные параметры. Сталь не так просто заточить на станке, но при правильной обработке нож будет долго острым. Параметры обработки:

• для закалки применяется масло при температуре в диапазоне 1000–1050ºС;
• отпуск производится воздухом или маслом при температуре 200–300ºС;
• полный отжиг прутка делается при 885–920ºС;
• неполный отжиг производится при 730–790ºС;
• подогрев выполняется при 850–860ºС;
• обработка холодом выполняется при 70–80ºС.

Технологические характеристики

Для изготовления полосовой и сортовой стали применяют прокат или перековку первоначальной заготовки при высокой температуре с последующим медленным охлаждением:

• начало температуры ковки осуществляется при 1190ºС, окончание происходит при 840ºС, в дальнейшем выдерживается при 750ºС, потом охлаждение;
• профиль сечением до 700 мм отжигается с перекристаллизацией и последующим отпуском;
• сталь 95х18 не применяется для изготовления конструкций, которые впоследствии подлежат свариванию;
• удельный вес стали составляет 7740 кг на кубический метр;
• твердость материала 230-240 МПа.

Подразделение сталей

Стали имеют высокую жесткость в сочетании со статической прочностью. За счет изменения процентного содержания углерода, элементов легирования и условий температурной обработки эти показатели можно повышать или понижать в широком диапазоне. Такие эксперименты позволяют разнообразить химический состав, изменять свойства и применять полученные материалы в разных областях промышленности и хозяйства.

Стали, обогащенные углеродом подразделяют по его процентному содержанию:

• низкоуглеродистые, с содержанием менее 0,31%;
• среднеуглеродистые – в составе 0,31–0,75%;
• высокоуглеродистые, с содержанием более 0,75% углерода.

По назначению использования различают конструкционные и инструментальные стали. К первой многочисленной группе относят металлы, применяемые в строительстве, для изготовления деталей механизмов, приборов. Из материалов второй группы изготавливают измерительный точный и режущий инструмент, выпускают штампы горячей и холодной обработки.

Учитывая показатель качества, стали делят на обыкновенные, качественные и высокого качества. Эта характеристика определяется полученными свойствами при металлургическом производстве. Углеродистые стали относят к обыкновенным материалам, легированные (обогащенные углеродом) относят к высококачественным материалам.

Производство сталей

Сталь производят из литейного или передельного чугуна, железосодержащих материалов и изделий, полученных восстановлением. Применяют металлические отходы и лом. К ним добавляют добавки для образования шлака, например, известь, шпат, применяют раскислители (алюминий, ферромарганец), добавляют легирующие материалы.

Производство стали делят на два способа – конвертерный и подовый процессы. Первый подразумевает рафинирование чугуна от примесей путем продувания его кислородом. Такие технологии не требуют применения внешнего источника тепла, так как расплавленный чугун, содержащий окислы (фосфор, углерод, марганец и кремний) способен обеспечить нужное количество тепла для содержания стали в жидком состоянии.

Подовый процесс происходит внутри доменных или электрических печей, требуют добавочного источника тепла извне. Они применяются для переплавки твердого металлического лома и шихта. На этом этапе основным становится мартеновский процесс, требующий сжигания носителей тепла жидкого, твердого или газообразного типа. Дальше расплавленная сталь выливается в ковш. Это время используют для обогащения легирующими добавками.

Кислородно-конверторный способ плавки

Этот способ заключается в удалении углерода и примесей чугуна окислением при помощи продувания кислородом в плавильнях-конвекторах. Емкость такой печи в 50–60 т, она по форме напоминает грушу и поворачивается вокруг оси. От футеровки печи конверторный способ делят на бессемеровский и томасовский.

Бессемеровский метод применяют для плавки чугуна с большим процентом кремния. При продувке кремний окисляется и выделяет значительное количество тепла. Выгорание почти всего кремния поднимает температуру до 1500–1600ºС, при этом начинается выгорание углерода, параллельно окисляется железо. Полученный оксид железа отлично растворяется в чугуне и переходит в сталь. Фосфор тоже переходит в состав сталей, которые после разливки обычно содержит менее 0,21% углерода и используются для технических целей. Из них делают болты, гвозди, проволоку и железо для кровли.

Томасовский способ разработан для переработки чугуна с фосфором в своем составе. Футеровка печи выполняется из оксидов кальция и магния. Таким образом, шлакообразующие вещества содержат значительное число оксидов с основными свойствами. Полученный в результате сгорания фосфатный ангидрит вступает в реакцию с избытком кальция и переходит в шлаковые отложения. Главным источником тепла является горение фосфора.

Бессемеровский и томасовский способы позволяют получить сталь с малым показателем углерода, применять их для высокотехнологичных деталей и узлов не рекомендуется.

Мартеновская печь для получения сталей

Отличается от конверторного тем, что выжиганию способствует не только за счет воздушного кислорода, но и кислорода, полученного из оксидов железа, которые поступают в печь в составе железной руды или ржавого металлолома.

В мартеновской печи происходит предварительный подогрев воздуха и горючего газа. При помощи системы регенераторов происходит попеременное перемещение горючего газа попеременно в двух направлениях. Выгорание углерода и примесей в первом этапе происходит после сгорания кислорода и горючей смеси. Вследствие совместного действия кислотных и основных оксидов выделяется сера, силикаты и фосфаты, переходящие в шлак. Перед окончанием плавки перестают выливать шлак, и добавляют раскислители, которые позволяют получить высокоуглеродистую сталь, полученную применением впоследствии легирующих добавок.

Отзыв: Я пробовал точить нож из такой стали. Пришлось повозиться, ее часто не докаливают. Материал очень вязкий, чтобы не мылилась, требуется очень тщательно соблюдать финишный этап. Полировка происходит различными шкурками тоже тщательно. После окончательной доработки понравилось то, что поверхность гладкая и совсем неспособна к налипанию.

Отзыв: А мне сталь 95х18 понравилась со всех ракурсов рассмотрения. У меня из нее приобретен охотничий нож и раскладной карманный. Конечно, нержавеющие стали есть и покруче, и характеристики у них получше. Но в наше время получить такую заготовку и обработать ее, да еще и правильно закалить просто очень трудно. Поэтому я двумя руками голосую за эту прекрасную сталь.

Правда, говорят некоторые, что столкнулись с хрупкой сталью этого образца, но я думаю, что тут нарушен рецепт производства, иначе сталь хорошая. В охотничьем ноже я так наточил, что нож стал как бритва, теперь как открываю просто даже смотреть приятно, я уж не говорю про работу.

Отзыв: Хочу рассказать, как при неправильной обработке температурной закалкой может произойти конфуз с ножом. При заточке постоянно обламывается тончайшая режущая кромка, которая незаметна визуально. И получается, что нож не режет, а скользит по материалу. Нужно брать ножи у проверенных специалистов, которые на этом «собаку съели».