Металл 65 ха 13

Обновлено: 28.09.2024

Создать марку стали с идеальной структурой не представляется возможным, поэтому производители стремятся вывести сплавы с оптимальными характеристиками, предназначаемые для определённых целей. Например, можно сравнивать ножи из мягкой стали, который легче заточить, и ножи из твёрдого материала, отличающегося устойчивостью к механическим воздействиям, но трудно поддаваемого заточке. Такой анализ позволяет выбрать необходимый инструмент в зависимости от задачи, поставленной перед режущим инструментом.

Характеристики

Сложность химического состава сказывается на скорости процесса изготовления стали, это приводит к росту стоимости изделия.

Иногда качество ножа зависит не от конкретной марки, а качества термообработки. 40х13 сталь – это как раз тот самый случай. Она является одной из востребованных марок и имеет довольно устойчивые характеристики.

Из неё всегда делали медицинские скальпели, поэтому марка 40х13 всегда считалась лучшей. Такое мнение закрепилось из-за того, что это нержавейка, и великолепный рез скальпеля достигался за счёт очень тонкого лезвия и бритвенной заточки.

Достоинства

Высокая жаропрочность.
Коррозионная устойчивость.
Абсолютно не ржавеет.

Не подвергается коррозии даже в морской воде. Это свойство используют изготовители ножей для дайверов. Но всё-таки инструментам нужен хороший уход. Если лезвие держать в постоянной сырости, оно потихоньку покрывается ржавчиной.

Недостатки

Сталь 40х13 для ножей имеет не только плюсы, но и минусы. Режущая кромка относительно мягкая, хорошо поддаётся заточке, но быстро тупится. По этой причине не рекомендуется приобретать ножи из стали 40х13 туристам или охотникам, так как его придётся часто точить.

Определённый минус ещё в том, что ножи очень гибкие, ими не рекомендуется резать твёрдые поверхности.

И ещё одно качество, говорящее не в пользу 40х13 – неустойчивость к агрессивной среде и высоким температурным режимам. Поэтому категорически запрещено применение при сварке.

Область применения

Применение сплава довольно широкое. В настоящее время его используют для изготовления кухонных ножей с невысокой стоимостью. Они нравятся домохозяйкам, так как за ними просто ухаживать, при соблюдении элементарных правил они почти не ржавеют. Лезвия ножей острые, легко затачиваются. Можно резать любые продукты: рыбу, мясо, фрукты, овощи. Инструменты совершенно безопасны в использовании.

Помимо этого, из 40х13 изготавливают:

медицинские скальпели;
приспособления для измерений;
подшипники;
пружины;
маникюрные инструменты;
компрессорные детали и многие другие предметы бытового назначения.

Ножи из сплава используют рыбаки, дайверы, туристы, водолазы и простые кухарки. Кто-то предпочитает иметь у себя сувенирные клинки, имеющие прекрасный внешний вид.

Химический состав стали

количество углерода (С) в сплаве составляет от 0,36 до 0,45 процента;
другая составляющая – кремний (Si). В процентном соотношении его количество не превышает 0,8. Столько же содержится марганца (Mn);
устойчивость к коррозии придаёт легирующий компонент хром (Cr). От 12 до 14 процентов – отличный показатель;
не обошлось без примесей в виде серы (S) – до 0,025%, и фосфора (P) – до 0,030%;

Технологические свойства

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

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

Термообработка

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

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

Аналоги

Зарубежный аналог – сталь марки 420. Похожий состав и недорогая цена составляют серьёзную конкуренцию нашему материалу, за границей ещё и хорошо термообрабатывают. Из-за этого по некоторым параметрам российский материал немного отстаёт.

Отзывы

Популярность изделий из стали 40х13 подтверждают многочисленные отзывы пользователей инструментов. Особенно отмечены такие свойства, как острота и лёгкость заточки. Многим также нравится простота в уходе и антикоррозионные свойства.

Немало отзывов звучит от медицинских работников, в частности от хирургов. Ведь не зря материал называют медицинской сталью.

Рачительные хозяйки отмечают, что это вполне пригодная сталь для хозяйственно-бытового назначения при условии нормальной термообработки. Некоторые пользуются ножами около 20 лет, причём берут их даже в походы. Инструмент ни разу не подводил. Особенно радует лёгкое затачивание любыми подручными приспособлениями.

Нравятся инструменты из медицинской стали маникюристам и парикмахерам. Они также отмечают долговечность стальных изделий из 40х13. Щипцы и другие режущие инструменты нужны для придания ногтям определённой формы и опрятности. Мастер маникюра с десятилетним стажем восхищается прочностью: инструмент долгое время остаётся острым и не деформируется при затачивании.

Нельзя упускать такой момент, что любая, даже самая стойкая вещь, требует, чтобы к ней относились аккуратно и соблюдали минимальные требования. Лезвия ножей, например, не любят, чтобы их хранили в сырости. Нельзя оставлять грязной поверхность. Если пренебрегать этими правилами, на клинках появляется ржавчина. При заточке её можно убрать, но при этом пострадает долговечность.

Характеристика стали марки 65X13

Сталь 65х13 — инструментальная, относится к мартенситному классу. В России применяется для изготовления режущего инструмента, к которому предъявляются высокие требования по устойчивости к коррозии. Благодаря применению в медицине (изготовление скальпелей и других приборов, рассчитанных на длительную эксплуатацию), эту сталь еще называют «медицинской», или «хирургической». Преимущественное применение стали 65×13 для ножей, плюсы и минусы изготовленных из нее изделий, обусловлены свойствами сплава.

Состав и расшифровка стали марки 65×13

Любая сталь состоит из 2 основных элементов — железа и углерода. Для изготовления материала с необходимыми характеристиками используют специальные добавки — легирующие элементы.

В зависимости от количества основных и добавочных компонентов, соблюдения технологии производства, получают материал с требуемыми свойствами.

Первые цифры в названии марки стали указывают на содержание углерода в сотых долях процента, далее после букв, обозначающих добавку, указывают содержание соответствующего легирующего элемента в процентах. Согласно обозначению, 65Х13 состоит из 0,65% углерода и 13% хрома (Х), остальных добавок менее 1%, в названии они не указываются.

Характеристики стали 65×13

Сталь 65Х13 — высокоуглеродистый, высоколегированный сплав. Твердость металла прямо пропорциональна количеству углерода в ней. Главный легирующий компонент хром делает сталь нержавеющей.

Легирующие компоненты

Содержание примесей, кроме хрома, который указан в маркировке стали, в составе данного сплава незначительно, поэтому ножи легко поддаются заточке, а лезвие можно изготовить практически любой формы.

При производстве 65Х13 используют следующие примеси:

Хром (Cr) — 12,00-14,00% — входит в состав любой нержавеющей стали, отвечает за устойчивость к коррозийным процессам, т.е. обеспечивает стойкость металла к воздействию воды и увеличивает стойкость к механическому износу.
Марганец (Mn) — 0,25-0,8% — применяют на стадии производства стали. Он увеличивает твердость, стойкость к механическим воздействиям и ударным нагрузкам.
Кремний (Si) — 0,20-0,5% — повышает упругость, стойкость к коррозии и сопротивление окислению при высоких температурах.
Никель (Ni) — 0,5% — отвечает за прочность сплава.
Фосфор (P) — 0,030% — является вредной технологической добавкой. При повышении его количества в сплаве увеличивается и прочность, и хрупкость металла.
Сера (S) — 0,025% — тоже добавка, необходимая при выплавке стали. Делает металл хрупким и уменьшает антикоррозионные свойства, пластичность, стойкость к механическому износу.

Для получения необходимых показателей в сплав могут добавляться следующие компоненты:

Молибден (Mo) — повышает упругость, антикоррозионные свойства.
Титан (Ti) — повышает прочностные характеристики стали, улучшает ее обрабатываемость и устойчивость к коррозии.
Ванадий (V) — улучшает прочностные свойства сплава и увеличивает его твердость.
Вольфрам (W) — улучшает режущие свойства лезвия. Этот компонент применяют в дорогих моделях ножей.

Твердость

Нержавеющая сталь 65Х13 благодаря своему составу имеет повышенную твердость. От этого параметра зависит износостойкость ножа, т.е. сохранение заточки.

Твердость ножа измеряется в единицах HRC по шкале Роквелла. 65Х13 соответствует значению от 54 до 59 HRC при правильной термообработке. Для определения этого показателя образец кладут под пресс и давят на него алмазным конусом (под углом 120°) или шариком с силой 150 кгс. Значения твердости 54-58 HRC соответствуют хорошим ножам универсального назначения.

Особо прочным изделиям присущ показатель 59-64 HRC. Например, твердость алмаза равна 100 HRC. Можно встретить в обозначении 2 цифры, в этом случае первое значение — для центра лезвия, второе — для кромки.

Преимущества и недостатки

Ножи, изготовленные из стали 65×13, если их использовать по назначению, сохраняют свойства долгое время — они не ржавеют, не ломаются, долго служат, а при необходимости легко и быстро затачиваются в бытовых условиях. При этом товары из данного сплава делают относительно недорогие.

Сталь 100Х13М

Охотники и рыболовы имеют сейчас хорошую возможность выбирать себе любой нож. С развитием промышленности сталелитейная отрасль тоже не стоит на месте. Большой ассортимент различных марок стали позволяет изготавливать качественные коррозионностойкие клинки, имеющие особую твёрдость, упругость. Из всего многообразия отечественных сплавов, которые пригодны для изготовления режущих инструментов, отмечают сталь 100Х13М (ЭИ515).

Характеристики стали 100х13м

«Сотка» начала производиться ещё в советское время (январь 1981). Изначальное предназначение: изготовление инструментов для ампутации и скальпелей, из-за определённых свойств она в особенности подходила для этих целей. Лезвия, изготовленные из 100Х13М, хорошо режут, долго не тупятся, не ржавеют и не изменяют своих свойств под воздействием агрессивных химических веществ. Твёрдость HRC: от 58 до 59.

Известны результаты тестирования ножа из сотки на канате из пеньки, имеющей диаметр 30 мм. Отличный показатель – 120 резов. Такому итогу можно только позавидовать.

Мартенситная хромомолибденовая сталь предназначена для изготовления режущих инструментов. Марка успешно выплавляется на металлургическом заводе в городе Златоусте. Высокое содержание углерода и хрома придаёт сплаву высокую стойкость к коррозии. Молибденовая присадка служит для стабилизации структуры при закалке. Благодаря замечательным свойствам молибдена «сотка» мало подвержена отпускной хрупкости.

Из всех сталей эта марка является лучшей для изготовления ножей, поскольку в ней гармонично сочетается прочность с непревзойдённой режущей способностью и устойчивостью к коррозии. Ножи из мартенситной стали хорошо затачиваются в домашних условиях.

Перед поставкой материал подвергается отжигу или высокому отпуску, при этом достигается твёрдость 255 НВ, в результате получается структура зернистого перлита. Следующий этап обработки – закалка и низкий отпуск до получения структуры мелкокристаллического скрытого мартенсита. Сплав в итоге получает желаемые свойства. Присутствием остаточного аустенита и карбидов (Cr, Fe, Mo) дополняет прочностные характеристики. Температура перехода в твёрдое состояние составляет примерно 950-1000°C. Из-за низкой теплопроводности требуется ступенчатый нагрев – процесс выдержки при средней температуре для выравнивания температур массивных деталей.

Сплав имеет чувствительность к трещинам. Поэтому после горячей деформации должно быть замедленное охлаждение с последующим отжигом при температуре выше критической точки (точки превращения структуры металла из перлита в аустенит) на 30-50°C.

Основные свойства закалённой стали – твёрдость и упругость. Между ними существует обратная зависимость. Чтобы лезвие не тупилось, должна быть достаточная износостойкость (твёрдость), но если она будет чрезмерно высокой, клинок начнёт выкрашиваться. Именно поэтому очень важна золотая середина. Марка 100Х13М обладает этой замечательной пропорцией, благодаря чему заслужила уважение среди сталелитейщиков.

Отмечаются следующие положительные стороны 100Х13М:

Относительная лёгкость заточки.
Высокая коррозионная стойкость в сравнении с похожими марками стали.
Высокая режущая способность.

А перед тем как резак отправится на межсезонное хранение, стоит обработать его минеральным маслом, и проблем со сталью не будет вовсе.

Изделия из мартенсита имеют, пожалуй, единственный недостаток: высокую стоимость. Но на него можно закрыть глаза, учитывая тот факт, что инструмент прослужит долго. Это как раз тот случай, когда цель оправдывает средства.

В соответствии с нормативными документами процентное соотношение химических легирующих элементов следующее:

кремний (Si) – от 0,9 до 1,05;
марганец (Mn) – 0,6;
хром (Cr) – 0,6;
молибден (Mo) – от 12,5 до 14,5.

Посторонних примесей содержится не более 0,03 процента.

Из зарубежных аналогов наиболее близка по составу сталь 154СМ. Марки содержат одинаковое количество углерода (С): 1,05%. Процентный состав хрома (Cr) тоже одинаков –14. Отличие отечественный стали от импортной заключается в том, что в златоустовском варианте присутствует кремний и марганец (по 0,6%). Количество молибдена в отечественном образце – 1,8%, в импортном аналоге молибдена больше (4,0%).

Отечественный аналог – сталь 95Х18. Она очень полюбилась оружейникам Златоуста и занимает почётное место среди многих известных брендов. Сталь известна изготовителям уже много лет, производители ножей изучили все плюсы и минусы этой марки. Они умеют её обрабатывать, подвергают закалке и травлению, если возникает такая необходимость. Как итог – надёжные клинки, имеющие хороший рез.

Сравнение марок 100х13м и 95х18

Итак, производители предлагают две аналогичных марки: 95Х18 и сталь 100Х13М для ножей. Их плюсы и минусы, характеристики практически совпадают. Основное отличие в том, что последняя имеет более агрессивный рез и обладает сильной коррозионной устойчивостью, её минус – высокая цена, ножи из 100Х13М дороже, чем из 95Х18. Обратившись к таблице, можно провести сравнительный анализ двух марок. Как видно, что разница между ними не существенна.

Ножи из стали 100Х13М при использовании по прямому назначению (в походах, на рыбалке, разделке мяса для шашлыка и т. д.) служат долго. Не менее хорош и другой его собрат. Учитывая тот факт, что особой разницы между ними нет, а это утверждают бывалые пользователи, при выборе ножа нужно обратиться к эргономике и назначению.

Советы по уходу

Ножи из стали 100Х13М больше понравятся пользователям, которые любят остроту и агрессивность резания. Использование подобающих инструментов во время загородного пикника, охоты, рыбалки, профессиональной деятельности будет славным подспорьем в работе. Как и любой другой предмет, ножичек любит заботу. Первейшие условия:

При заточке рекомендуется использовать мелкозернистый алмаз или водный камень, ремень из кожи, пасту ГОИ.

В зависимости от назначения правильно выбранный угол будет определять, как долго будет служить предмет впоследствии. Для тяжёлых работ (костей, дерева) он будет составлять 40 градусов, для разделки мелкой рыбы и кухонных работ подойдёт угол в 25-30 градусов. При таких условиях нож из «сотки» будет иметь идеальную заточку в течение длительного времени.

Ещё одно условие: приобретая клинки из стали 100Х13М, нужно выбирать изготовителей, зарекомендовавших себя с хорошей стороны. Ведь не всё зависит от характеристик стали. Нужен грамотный подход производителя к обработке (закалке, полировке, заточке), не последнюю роль играет конструкция резака. Только в этом случае нож будет служить долго.

Отзывы владельцев ножей

100Х13М сталь применяют для изготовления охотничьих ножей и хирургических инструментов.

Немало хороших откликов о качестве и долговечности изделий из легированного сплава от пользователей. Это говорит о высокой конкурентоспособности материала среди импортных и отечественных аналогов.

Сергей Петрович, 58 лет, Владивосток: «Являюсь счастливым обладателем ножей АиР. Лиса ЦМ, Пчак-Н, Ицыл, а также заказных Селигер ЦМ и Пилигрим ЦМ все в стали 100Х13М. Ножи отличные, но требуют немного больше времени на заточку, чем, например, мои кухонные ножи Mora. Являюсь большим поклонником ножей с хвостовиком типаfull tang, за что в своё время полюбил ножи Fallkniver. По ощущениям, стали 100Х13М и японская VG10, применяющаяся Fallkniver, довольно близки. Но японская явно твёрже и склонна при экстремальных нагрузках к мелким сколам по режущей кромке. 100Х13М явно помягче, точить надо почаще, но склонности к сколам не замечено. Я очень доволен».

Иван, 32 года, Южноуральск: «Хочу отметить сталь 100х13м: на клинке есть царапины, а также небольшие ямочки, что не очень мне понравилось, но это подарок! Заточка у ножа плохая (вернее её нет), им только мягкий пластилин резать. Завтра поеду полировать и затачивать нож, ну и заодно гравировку сделаю! Рукоять – карельская берёза, сделали отлично, в руке лежит прекрасно. В целом впечатления двоякие. Цена ножа 3500 р., что очень приемлемо. За эти деньги он хороший, но опять (услуги почты, доставка) стоимость поднимается до 4200 р. + непредвиденные расходы – полировка и заточка, цена уже 5000 р.! Так что оценил бы я это всё на 4-».

Марка стали 65Г: важные характеристики и свойства популярного сплава

65Г относят к тем видам стали, которые имеют ограниченное применение. Ее характеристики радуют упругостью и высокой износостойкостью. Сплав пользуется популярностью из-за достаточно низкой стоимости, из-за своих особенностей он нашел довольно широкое применение.

Характеристики материала

По Роквеллу. В зависимости от температуры отпуска по шкале Цельсия: 200 градусов — 61 МПа, 400 — 46, 600 — 30.
По Бринеллю. 241 МПа.

Плотность

Важно! Величина носит ориентировочный характер и является типичным значением для низкоуглеродистой и низколегированной стали.

Маркировка

Химический состав

Основную часть химсостава занимает железо (его должно быть не меньше 97 %).
Также в структуре сплава есть марганец (0,9–1,2 %), он нужен для устранения окислов железа, для увеличения твердости, повышения упругости и сопротивления разрыву, увеличению плотности.
Углерод (0,62–0,7 %).
Кремний (0,17–0,3 %) отвечает за повышение упругих свойств.
Хром (до 0,25 %) повышает прочность стали и степень ее жаростойкости.
Никель (до 0,25 %) придает пластичность и антикоррозионные свойства.
Медь (до 0,2 %) увеличивает устойчивость к коррозии.
Фосфор (до 0,035 %) снижает пластичность и повышает хрупкость.
Сера (до 0,035 %) вызывает красноломкость.

Предел прочности

Предел прочности вещества при температуре 20 °С при растяжении листа составляет 980 МПа.

Предел текучести

При температуре закалки 830 °С и температуре отпуска, равной 470 °С, — 785 Н/мм 2 , или 80 кгс/мм 2 .

Ударная вязкость

При температуре, равной +20 °С, ударная вязкость равна 110 Дж/см 2 .
При 0 °С — 69.
При -20 °С — 27.
При -30 °С — 23.
При -70 °С — 12.

Механические свойства

при температуре отпуска 200 °С равен 1790 МПа;
при 400 °С — 1450 МПа;
при 600 °С — 850 МПа.

Отпускная хрупкость

Сталь склонна к отпускной хрупкости.

Свариваемость

Не применяется для сварных конструкций.

Группа

Сплав относится к группе пружинно-рессорных легированных сталей.

Сталь 65Г изготавливается по ГОСТ 14959.

Цена в 2021 году

Стальной лист размером 1 × 710 × 1430 и массой 0,12 т обойдется примерно 13 200 руб. (110 тыс. руб. за тонну).

Расшифровка

Цифра (65) указывает на среднюю массовую долю углерода в сплаве в сотых долях (в среднем в стали 0,65 % С). Буква (Г) говорит о содержании в составе легирующего вещества (марганца) в количестве 1 %.

Сплав является материалом, имеющим высокую степень упругости, поэтому его применяют в машиностроении и станкостроении для производства деталей, используемых при длительных нагрузках.

Например, для создания:

рессорных изделий;
упорных шайб;
подшипников;
пружинных механизмов;
фрикционных дисков.

Основной сферой применения стали является использование при производстве пружинных изделий. Но детали пружин, изготовленных из 65Г, плохо свариваются и иногда не могут противостоять растягивающим напряжениям. Именно поэтому они не могут быть использованы в неразъемных конструкциях машин и механизмов.

Однако свое применение сталь нашла и в производстве других элементов, которые не подвергаются длительным ударным нагрузкам:

бритв;
метательных ножей;
медицинских изделий;
и многого другого.

Важно! Материал подвергается коррозии, поэтому подходит только для использования в сухих помещениях (либо смазывать маслом) и не подходит для сварки. Возможно применение в контактно-точечных сварочных операциях.

Свойства

Технологические

Температура начала ковки составляет 1250 °С, а конца варьируется от 760 до 780. При содержании в составе более 1 % марганца склонна к отпускной способности.

Физические

Удельная теплоемкость при температуре 200 °С равна 510 Дж/кг, 400 °С — 560, в 600 °С — 590.
Коэффициент теплопроводности при тех же температурах соответственно равен 35, 32, 30 Вт/м.
Модуль упругости — 2,07, 1,8, 1,54 ГПа.

Российские

Среди аналогов российских сплавов можно отметить:

зубчатые колеса;
оси;
бандажи;
лемех;
муфты сцепления коробок передач;
корпуса форсунок и др.

сверла;
развертки;
метчики;
плашки;
фрезы;
клейма для холодных работ;
и многие другие детали.

Зарубежные

66Mn4 (Германия). Сплав, соответствующий международному стандарту DIN.
G15660 (США). Сталь, которая соответствует международному стандарту UNS.

Как закалить в домашних условиях?

Нужно помнить, что 65Г не боится перегрева, но высокие температуры снижают ударную вязкость, что приводит к росту зерен в мелкой текстуре волокон.

Изделие перед закалкой необходимо подогреть и засыпать слоем древесно-угольного карбюризатора на противне, нагреть печь до 830 °С и выдержать изделие определенное время, которое зависит от толщины стали.
Далее достаем заготовку из печи и опускаем в масло.

Описание стали 65Х13: свойства и характеристики

Нержавеющая инструментальная сталь 65Х13 отечественного производства обладает высокой прочностью и устойчивостью против коррозии. Пользуется высоким спросом у производителей режущих ножей, бритвенных лезвий и медицинских инструментов. Подробный анализ свойств и характеристик сплава позволит читателям статьи оценить его по достоинству.

Плюсы и минусы

К бесспорным ценностям материала относятся твердость, легкость затачивания. Острая кромка выдерживает удары, не ломается при изгибе. Сталь без легирующих добавок обладает оптимальной прочностью, из нее можно выполнить изделие любой формы.

Ножи и медицинские инструменты из стали 65Х13 не боятся ржавчины, не требуют особого ухода и хранения. Достаточно отмыть после использования и протереть мягкой салфеткой. Правильная закалка стали делает ее упругой. При работе изделия из сплава не погнутся, не сломаются, а на лезвии не появятся вмятины.

Металл отличают и другие преимущества:

доступная цена;
экологическая безопасность;
легкость обработки, полировки;
широкая область применения;
достаточная пластичность;
устойчивость к температурным перепадам.

Справка. Потребители ножей из стали 65Х13 в своих отзывах отмечают необходимость частой заточки лезвий, так как они быстро тупятся. Хороший точильный брусок в доступном месте, легкая заточка быстро ликвидируют этот недостаток.

При слабой закалке стали и активном использовании режущая часть может деформироваться. При больших нагрузках лучше выбирать ножи из стали более твердых марок.

О плюсах и минусах рассказано в видео:

Характеристики стали 65х13

Качество стали зависит от соотношения железа и углерода, количества легирующих добавок. Высокое содержание углерода придает стали 65Х13 твердость, а добавка хрома делает нержавеющей. Кроме сбалансированного состава, для повышенной твердости стали и ее износостойкости важна правильно проведенная закалка. Известно несколько способов оценки твердости стали.

Метод Роквелла

Твердость определяется относительной глубиной вдавливания металлического или алмазного конуса в поверхность материала. Для оценки твердости стали, идущей на изготовление ножей, используется единица измерения HRC.

Твердость закаленной стали 65Х13 находится в диапазоне от 54 до 59 HRC, что соответствует качественным ножам универсального применения.

Метод Бринелля

Способ основан на вдавливание в поверхность испытуемого материала металлического шарика под определенным давлением. Твердость вычисляется как отношение прилагаемого усилия к площади полученного круглого отпечатка, соответственно, используется единица измерения кгс/мм 2 .

Твердость по методу Бринелля определяется по диаметру отпечатка и обозначается HB. Твердость по Бринеллю для стали 65Х13 не превышает значения 297 НВ.

Эта физическая величина означает массу вещества, приходящуюся на единицу объема. Для рассматриваемой стали плотность равна 7650 кг/м 3 .

Марка сплава

Железо (Fe) – основной элемент стали марки 65Х13. Маркировка сплава выполнена по общепринятым правилам для всех сталей этого класса.

Первая цифра в наименовании марки сообщает о содержании углерода 0,65 %. Буквами обозначают добавки, в данном случае это хром (Х) в количестве 13 %.

Процентное содержание химических элементов в стали 65Х13 определяет ГОСТ 5632-72:

железо (Fe) – преобладающая основа;
углерод (С) – 0,6 – 0,7 %;
кремний (Si) – 0,2 – 0,5%;
марганец (Mn) – 0,25 – 0,8 %;
хром (Cr) – 12 – 14 %.

Соотношение железа и углерода обеспечивает требуемый уровень твердости и прочности стали. Добавки остальных компонентов улучшают другие свойства сплава:

Хром обеспечивает стойкость к коррозии.
Кремний способствует упругости.
Никель добавляет вязкости.
Молибден препятствует хрупкости, повышает прочность.
Ванадий улучшает показатели прочности.
Марганец придает жесткости.

Величина характеризует способность стали сопротивляться деформациям и разрушению. Временное сопротивление (предел прочности) σ_в – напряжение в момент максимальной нагрузки, перед разрывом испытуемого образца.

Если известно значение твердости стали НВ, можно вычислить предел прочности сплава по формуле: σ_в = 0,36 HB, погрешность составляет ± 7 %, что достаточно для применения на практике. Для стали 65Х13 предел прочности равен 820 МПа.

Это величина напряжения, при котором происходит рост деформации при постоянной нагрузке. Для стали 65Х13 предел текучести равен 620 МПа.

Вязкость стали – это умение материала гасить механическую энергию внешнего воздействия за счет пластической деформации. Ударная вязкость КС показывает способность материала к хрупкому разрушению.

Этот показатель в кДж/м 2 определяют при динамических испытаниях надрезанных образцов стали на маятниковом копре. Ударная вязкость демонстрирует надежность материала при соответствующих нагрузках, его чувствительность к появлению трещин.

Температура эксплуатации

Отжиг стали – нагрев, выдержка и медленное охлаждение. Цель обработки – уменьшение твердости для более легкой обработки, для оптимизации структуры и повышения однородности материала.
Нормализация стали – нагрев выше критической температуры, выдержка и охлаждение на воздухе с целью создания однородной мелкозернистой структуры материала и улучшения пластичности и ударной вязкости.
Закалка стали – нагрев выше предельной температуры и последующее быстрое охлаждение. Материал увеличивает прочность, но приобретает хрупкость. Для снижения хрупкости и повышения пластичности и вязкости сталь после закалки подвергают отпуску.
Отпуск – нагрев в печи в определенном температурном интервале и последующее медленное остывание.

Для снижения твердости стали 65Х13 ее нагревают в зависимости от вида печи от 650 до 750 о С. Однородную, равномерную структуру перлита получают нагреванием и в интервале 680–730 о С. Улучшения пластичности перед ковкой добиваются отпуском при 730–750 о С.

Конечные фазы термообработки – мартенсит, аустенит, первичные карбиды – получают нагревом стали до 1040–1050 о С, остыванием в масле и последующим отпуском. После закалки сталь приобретает твердость 52–55 HRC, которая сохраняется до температуры 300–350 о С, затем снижается.

Пластическая деформация стали 65Х13 возможна только в горячем состоянии. Холодная допустима только после предшествующего отжига. Устойчивость к нагреванию и образованию окалины сохраняется до температуры 350–400 о С.

Внимание! При нагреве сталь 65Х13 теряет углерод. По ГОСТ 1763-88 толщина слоя, лишенная углерода, не может быть больше 0,08 мм.

Механические свойства материала

Физико-механические свойства определяют для стали 65Х13 (после стадии прокатки), без термической обработки, при комнатной температуре:

предел прочности – 820 МПа;
предел текучести – 620 МПа;
плотность – 7650 кг/кв.м;
относительное удлинение в зависимости от отжига – 12,5–20 %;
модуль Юнга (способность к сжатию/растяжению) – 2140 МПа;
твердость по Бринеллю – не более 297 НВ.

Выплавку стали с заданными свойствами и характеристиками производят в электродуговых печах. Для небольших партий продукта возможно применение процесса электрошлакового переплава.

При отпуске закаленной стали увеличение температуры повышает качество обработки стали. Из этого правила есть два исключения, когда рост температуры дает снижение ударной вязкости. Этот недостаток называется отпускной хрупкостью.

Справка. Отпускная хрупкость первого рода (необратимая) обнаруживается при продолжительной обработке стали в температурном интервале около300 градусов и касается всех сплавов. Данная хрупкость необратима. Способ борьбы – использование только низкой или средней термообработки, обходя «промежуточную» область отпускной хрупкости.

Отпускная хрупкость второго рода (обратимая) появляется при наличии трех условий:

нагрева стали выше 500 градусов (высокая отпускная обработка);
легированной стали с высоким процентом хрома, никеля или марганца;
медленного охлаждения.

Для борьбы с данным недостатком применяют два метода:

После появления отпускной хрупкости повторяют нагрев сплава в масле и проводят ускоренное охлаждение.
Во время отпускной обработки в сплав добавляют молибден (Мо) и вольфрам (W), затем производят отпуск по установленному порядку.

Сталь 65Х13 входит в четвертую группу сплавов, трудно поддающихся сварке, имеющих тенденцию к образованию трещин. Перед сваркой и после сплав подвергают термической обработке, во время сваривания нагревают.

Положения ГОСТ 5632-72 относят сталь 65Х13 к первой группе коррозионно-стойких (нержавеющих) сталей. Сплав не подвержен ржавчине под действием химических, электро-химических факторов. Сталь имеет мартенситную структуру и относится к одноименному классу сталей.

Мартенсит – это зерна игольчатого вида в структуре закаленного сплава, которые обладают свойством полиморфизма.

Требования к качеству и химическому составу нержавеющей стали 65Х13 закреплены в ГОСТ 5632-72. В нормативном документе приведена классификация сталей и сплавов по основным свойствам и структуре.

Дана расшифровка марок стали, химического и количественного состава. Перечислены области применения включенных в ГОСТ сплавов.

Сплав 65Х13 реализуется по доступной цене:

Лист стальной, 3 мм – 106 400 руб за тонну.
Лист стальной, конструкционный, 22 мм – 200 руб/кг.

Область применения: ножи и иные режущие изделия

Высокопрочная нержавеющая сталь 65Х13 используется для производства режущих инструментов:

бытовых и профессиональных ножей;
медицинских скальпелей;
пил;
бритвенных лезвий.

Изделия из высококачественной стали применяются в медицинской, пищевой, деревообрабатывающей промышленности.

Легкая заточка, нейтральность к действию обычной и морской воды, стойкость к ударным воздействиям и истиранию, долговечность, недорогая цена обеспечили сплаву лидерство в применении и высокий спрос на потребительском рынке.

Читайте также: