65х13 сталь характеристики закалка

Обновлено: 09.05.2024

Цифра 65 обозначает, что среднее содержание углерода в стали составляет 0,65%.

Характеристики и применение

Сталь 65 является конструкционной рессорно-пружинной нелегированной специальной сталью обладает высокими прочностными и упругими свойствами и применяется для изготовления деталей от которых требуются повышенные прочностные и упругие свойства, износостойкость, деталей, работающих в условиях трения при наличии высоких статических и вибрационных нагрузок:

рессор,
пружин,
пружин клапанов автомобилей,

Химический состав, % (ГОСТ 14959-79)

C	Mn	Si	Cr	S	P	Cu	Ni
C	Mn	Si	не более
0,62-0,70	0,50-0,80	0,17-0,37	0,25	0,035	0,035	0,20	0,25

Химический состав, % (ГОСТ 14959-2016)

Массовая доля элементов, %
C	Si	Mn	Cr	V	W	Ni	B	Cu, не более
0,62-0,70	0,17-0,37	0,50-0,80	Не более 0,25	—	—	Не более 0,25	—	0,20

ПРИМЕЧАНИЕ. Знак «-» означает, что массовая доля элемента не нормируется и не контролируется

Химический состав стали 65 предназначенной для изготовления патентированой проволоки (ГОСТ 14959-2016)

Массовая доля элементов, %
C	Si	Mn	Cr	Ni	Cu
			Не более
0,62-0,70	0,17-0,37	0,30-0,60	0,15	0,150,20

Термическая обработка стали марки 65

Операция	Температура в °С	Охлаждающая среда
Отжиг	810-860	Атмосфера печи
Нормализация	820-860	Воздух
Высокий отпуск	680-720
Закалка	780-830	Масло или вода
Отпуск	На требуемую твердость
Патентирование	850-870	Свинцовая ванна при 510-530°С

Температура критических точек, °C

Твердость металлопродукции в состоянии поставки (ГОСТ 14959-2016)

Твердость металлопродукции, НВ, не более
категории 1Б, 2Б, 3Б, 4Б, 3Г, 3Д, 3Е	термически обработанной (категории 1А, 2А, 3А, 3Б, 4А)
255	229

ПРИМЕЧАНИЕ: При изготовлении металлопродукции без термической обработки допускаются отклонения по твердости:

для металлопродукции в мотках + 10 НВ;
для металлопродукции полосовой +40 НВ.

Механические свойства металлопродукции при испытании на растяжение (ГОСТ 14959-2016)

Рекомендуемый режим термической обработки образцов				Механические свойства, не менее
Закалка		Отпуск		Механические свойства, не менее
Температура нагрева, °C	Среда охлаждения	Температура нагрева,°C	Среда охлаждения	Предел текучести σ_т, Н/мм 2	Временное сопротивление σ_в, Н/мм 2	Относительное удлинение δ,%	Относительное сужение ψ, %
830	Масло	470	Воздух	785	980	10	35

Механические свойства металлопродукции при испытании на растяжение, определяются на продольных термически обработанных образцах.
Термическую обработку производят на образцах, предназначенных для механических испытаний, с припуском под шлифовку.
При рекомендуемой термической обработке допускаются отклонения по температуре:
- закалки ±15 °C;
- отпуска ±50 °C.
Нормы относительного сужения приведены только для круглых образцов.
Нормы механических свойств относятся к образцам, отобранным от металлопродукции диаметром или толщиной до 80 мм включ. При испытании металлопродукции диаметром или толщиной свыше 80 до 150 мм включ допускается уменьшение относительного удлинения на 2 % (абс.), относительного сужения на 5 % (абс.) по
сравнению с нормами, указанными в таблице. При испытании металлопродукции диаметром или толщиной более 150 мм допускается уменьшение относительного удлинения на 3 % (абс.), относительного сужения на 10 %
(абс.) по сравнению с нормами, указанными в таблице. Нормы механических свойств металлопродукции диаметром или толщиной более 100 мм, при контроле на образцах, изготовленных из перекатанной или перекованной
заготовки стороной квадрата от 90 до 100 мм, должны соответствовать нормам, указанным в таблице.

Механические свойства

Источник	Состояние поставки	Сечение, мм	σ_0,2, МПа	σ_в, МПа	δ₅ (δ₄), %	ψ, %
			не менее
ГОСТ 4543-71	Сталь категорий:

Механические свойства в зависимости от температуры отпуска

t_отп, °С	σ_0,2, МПа	σ_в, МПа	δ₅, %	ψ, %	Твердость HRC_э
400	810	1220	5	—	45
500	760	1130	13	40	32
600	650	930	18	52	23

ПРИМЕЧАНИЕ. Закалка с 800°C в масле (сечение 12 мм).

Механические свойства при повышенных температурах

t_исп, °C	σ_в, МПа	δ₅, %	ψ, %	Твердость HB
100	690	16	—	45
200	640	14	19	185
300	730	18	20	185
400	600	22	25	170
500	450	27	35	140
600	280	33	50	120

ПРИМЕЧАНИЕ. Закалка с 800°C в масле; отпуск при 600-620°C.

Предел выносливости

Характеристики прочности	σ_-1, МПа, не менее
σ_0,2=350 МПа; σ_в=770 МПа	296
σ_в=840 МПа	466

ПРИМЕЧАНИЕ. Образцы диаметром 15 мм.

Ударная вязкость стали марки 65 при повышенной и пониженной температуре

Температура испытания в °С	Ударная вязкость в кГм/см 2		Температура испытания в °С	Ударная вязкость в кГм/см 2
Температура испытания в °С	Образцы без надреза	Образцы с надрезом	Температура испытания в °С	Образцы без надреза	Образцы с надрезом
600	>29,87	6,94	20	>13,65	0,65
515	>29,87	7,07	-20	4,90	0,56
400	>29,87	5,43	-100	2,09	0,49
310	—	-3,53	-160	—	—
200	>29,87	1,50	-183	1,69	—
100	>21,74	0,52

Состав стали: 0,64% С; 0,90% Мn; 0,54% Si.
Закалка с 800° С в масле. Отпуск при 400° С.

Технологические свойства

Температура ковки, °С	начала 1230, конца 830. Охлаждение на воздухе.
Свариваемость	не применяется для сварных конструкций
Обрабатываемость резанием	K_{v тв.спл.} = 1,0 и K_{v б.ст.} = 0,9 в горячекатанном состоянии при НВ 166-170 и σ_в=690 МПа.
Флокеночувствительность	повышенно чувствительна.
Склонность к отпускной хрупкости	не склонна.

Прокаливаемость

Твердость HRC_э на расстоянии от торца, мм (закалка с 810°C)
2,5	5	7,6	10	15	20	25	30	35	45
61	38	36,5	35,5	34	32	30,5	29	27,5	24

Коэффициент линейного расширения α*10 6 в интервалах температур

20-50°С	10,74
20-100°С	11,04
20-150°С	11,34
20-200°С	11,57
20-250°С	11,88
20-300°С	12,31
20-350°С	12,74
20-400°С	13,16
20-450°С	13,42
20-500°С	13,84
20-550°С	13,93
20-600°С	14,20
20-650°С	14,52
20-700°С	14,65
20-800°С	14,68
20-900°С	13,87
20-1000°С	14,76
20-1100°С	15,0

ПРИМЕЧАНИЕ. Коэффициент линейного расширения указан для стали, содержащей 0,65% С; 0,12% Mn; 0,09% Si; 0,01% Р; 0,03% S.

Теплоемкость стали кал/Г*град

300°С	0,138
400°С	0,158
500°С	0,195
550°С	0,210
600°С	0 231
650°С	0,445
660°С	0,838
675°С	0,195

ПРИМЕЧАНИЕ. Теплоемкость указана для стали, содержащей 0,67% С; 0,31% Mn; 0,078% Si; 0,12% Р; 0,25% S.

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 40Х13

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.

Сталь ШХ15

Развитие металлургии привело к возникновению новых видов сталей с особыми эксплуатационными характеристиками. Они используются при производстве определённых изделий и деталей, к которым предъявляются высокие требования. Подобным примером есть сталь ШХ15. Главное её назначение – изготовление подшипников, однако её рабочие показатели активно применяются и в ножевом производстве.

Сталь для качественных ножей

Впервые ШХ15 была создана, как производственная инструментальная сталь, но со временем она обрела большую универсальность и превратилась в один из лучших сплавов для изготовления ножей.

Металл прекрасно поддаётся термообработке, что позволяет активно применять его в производстве режущих инструментов. После термической обработки значительно увеличивается прочность и износостойкость ножей.

Клинки, выполненные из ШХ15, имеют длительный срок службы, так как устойчивость к внешним нагрузкам позволяет им долго удерживать заточку. Они неплохо противостоят воздействию внешней среды.

Сталь ШХ15 для ножей используется при производстве тактических, подарочных, охотничьих и кухонных моделей. Такие изделия без особых проблем справляются с разделкой мяса, рубкой костей и веток, резанием толстых верёвок, со всеми бытовыми задачами. Такой нож будет находкой для заядлого повара. А если тщательно следить и ухаживать за своим инструментом, то он прослужит долгое время.

Характеристика

Своё широкое промышленное распространение сталь ШХ15 получала благодаря особым эксплуатационным свойствам, которые являются идеальными для изготовления лезвий и подшипников. Характеристика ШХ15 состоит из следующих параметров:

Высокий показатель твёрдости. Подшипники и лезвия при использовании подвергаются высоким нагрузкам, вследствие чего подвергаются быстрому износу. Чтобы такого не происходило изделие должно обладать дополнительной твёрдостью.
Устойчивость к износу, то есть поверхность из ШХ15 не подвержено стиранию, что позволяет ей долгое время сохранять первоначальные рабочие свойства.
Слабая устойчивость к воздействию коррозии. Из-за небольшого содержания в химическом составе такого важного элемента, как хром, этот сплав ржавеет при воздействии влаги, однако этот процесс происходит не очень быстро благодаря другим легирующим компонентам.
Стойкость к высоким ударным и внешним механическим нагрузкам. На этом металле практически не образуются вмятины от точных воздействий.
Пластичность и вязкость в рассматриваемом сплаве находятся на среднем уровне из-за большой твёрдости.
Структура стали отлично поддаётся термообработке. Закалка и отжиг дают возможность улучшить прочность на молекулярном уровне.
Склонность к отпускной хрупкости, которая означает, что есть небольшая вероятность того, что металл после закалки из-за структурных дефектов может стать более хрупким. Но точное соблюдение всех технологий позволяет этого избежать.
Плохая свариваемость. Высокой твёрдости сплав достигает благодаря большому содержанию углерода, элемента который отрицательно сказывается на свариваемости.

Плюсы

Детально изучив характеристики марки стали ШХ15, можно подвести промежуточные итоги. Среди достоинств этого сплава однозначно выделяются следующие качества:

однородность структуры;
высокая контактная выносливость;
хорошо поддаётся обработке;
большая твёрдость;
отличная износостойкость;
тонкая кромка при заточке;
стойкость к смятию;
пластичность и вязкость.

Минусы

Любая сталь, какая бы хорошая она ни была, имеет недостатки – не удалось ещё получить идеальный во всех понятиях металл. Однако недостатки ШХ15 не многочисленны, среди них можно выделить такие:

хрупкость выше средней;
сравнительно низкая стойкость к коррозии;
трудная заточка режущих инструментов.

Существует множество разных марок стали. Каждая из них имеет свои преимущества и недостатки. ШХ 15 в свою очередь представляет из себя весьма универсальную сталь, подходящую чуть ли не для любого типа ножей. На данный момент она является одной из наиболее популярных марок с невысокой стоимостью и используемой, в основном, при частной ковке клинков.

Изделие из такой стали способно дать желаемый результат от работы, значительно сэкономив при этом бюджет, благодаря своей низкой стоимости.

Химический состав

Сталь ШХ15 имеет необычный химический состав, который определяет её рабочие свойства. Данная марка относится к низколегированным хромистым сплавам, что обусловлено большим количеством базовых добавок, которые и придают те самые прочность и износостойкость. В состав включены такие элементы:

Углерод (0,95-1%) – довольно высокая его концентрация позволяет добиться повышенной твёрдости структуры.
Марганец (0,2-0,4%) – имеется в составе практически всех сталей. Его применяют для удаления из стали кислорода и серы. Также он благоприятно влияет на ковкость и свариваемость сталей.
Кремний (0,17-0,37%) – применяют при выплавке сталей, положительно сказывается на прочности и улучшает эффект других компонентов. В комбинации с марганцем или молибденом кремний обеспечивает более высокую закаливаемость стали.
Хром (1,35-1,65%) – хром обеспечивает устойчивость сплава к ржавлению, но только в том случае, если его содержание в нём превышает 13%. Поэтому ШХ15 характеризуется низкой стойкостью к коррозиям. Небольшое количество хрома определяет то, что он не образует собственные карбиды, остаётся в твёрдом растворе и может входить в состав цементита. Структура характеризуется однородностью при небольших карбидах. Именно это свойство приводит к повышению износостойкости.

Расшифровка

На первый взгляд может показаться, что название сплава «ШХ15» — это простой набор бук. Однако это совсем не так, эти буквы являются символами аббревиатуры и несут смысловую нагрузку. Человек, который хоть немного разбирается в маркировках металлов, может из этого названия извлечь некоторые полезные сведения:

Ш – этой буквой согласно ГОСТу маркируются все подшипниковые стали;
Х – означает наличие в химическом составе стали хрома;
15 – это процентное содержание того самого хрома (1,5%).

Государственные стандарты регулируют производственные этапы, характеристики, свойства всех сталей, исключением не является и ШХ15. Вся подробная информация о подшипниковых сталях содержится в ГОСТе 801-78. Тут указан и допустимый предел элементов в химическом составе, и правильность закалки, и правильная маркировка, и применение, и т.д. Также для каждого отдельного изделия, для производства которых применяется ШХ15, имеет свой ГОСТ. Виды поставки материала:

В22 — Сортовой и фасонный прокат	ГОСТ 2590-2006; ГОСТ 2591-2006;
В23 — Листы и полосы	ГОСТ 103-2006;
В32 — Сортовой и фасонный прокат	ГОСТ 14955-77; ГОСТ 7417-75; ГОСТ 801-78;
В62 — Трубы стальные и соединительные части к ним	ГОСТ 800-78;
В73 — Проволока стальная легированная	ГОСТ 4727-83;

Технические характеристики

Выше уже рассказывалось о рабочих свойствах стали ШХ15. Те сведения являются простым объяснением, которое вытекает из следующих характеристик этого сплава:

марка: ШХ15;
класс: сталь конструкционная подшипниковая;
удельный вес: 7812 кг/м3
термообработка: отжиг 800oC, печь, 15 oC/ч;
температура ковки, °С: начала 1150, конца 800. Сечения до 250 мм охлаждаются на воздухе, 251-350 мм — в яме;
твёрдость материала: HB 10 -1 = 179 — 207 МПа (61-63 HRC);
температура критических точек: Ac1 = 724 , Ac3(Acm) = 900 , Ar3(Arcm) = 713 , Ar1 = 700 , Mn = 210;
обрабатываемость резанием: в горячетканом состоянии при HB 202 σв=740 МПа, К υ тв. спл=0,9 и Кυ б.ст=0,36;
свариваемость: способ сварки КТС;
флокеночувствительность: чувствительна;
склонность к отпускной хрупкости: склонна;
шлифуемость: хорошая.

Особенности обработки

Термическая обработка – важный технологический процесс, позволяющий увеличить основные качества металла. Обычно проводят закаливание уже готовых изделий, что позволяет сделать их поверхностный слой более прочным.

Закалка ШХ15 имеет некоторые сложности. Так как в свойства металла изначально заложена большая твёрдость, а после обработки она ещё несколько увеличивается, то заточка режущих инструментов значительно усложняется. Закалённая сталь плохо поддаётся резанию, поэтому детали прокаливаются только после придания окончательной формы. Термические режимы во многом зависят от температуры критических точек. При этом сплав нельзя охлаждать в воде, так как это приведёт к структурным деформациям.

Отжиг ШХ15 проходит при 800 градусах Цельсия, он позволяет устранить внутренние напряжение, которые являются частыми причинами возникновения сколов и трещин. Охлаждение может проводиться двумя способами: если изделие большое – на воздухе, если маленькое – в яме.

ШХ15 имеет большое количество аналогов по всему миру. Связано это с тем, что для подшипниковых сталей предъявляются одинаковые требования. В итоге получается и схожий химический состав, и производственная технология, и характеристики. Ниже будет приведена таблица со схожими сплавами из разных стран мира, однако стоит учитывать, что их свойства, а тем более стоимость, не идентичны, а просто имеют много схожего.

Зарубежные аналоги марки стали ШХ15
США	52100, G52986, J19965
Германия	1.3505, 100Cr6, 102Cr6
Япония	SUJ2, SUJ4
Франция	100C6, 100Cr6, 100Cr6RR
Англия	2S135, 534A99, 535A99
Китай	GCr15

Применение

Применение ШХ15 во многом обусловлено её высокими прочностными показателями и износостойкостью – главными достоинствами данной марки. Сфера применения довольна широкая, сплав используется для получения:

Хоть эта сталь и определяется как подшипниковая, её применение на этом не ограничивается. Она активно используются в производстве ножей и других режущих инструментов, потому что имеет необходимый базовый набор полезных качеств.

Отзывы владельцев

Георгий, 47 лет, Киев: «Мой НСК Серх из шх15 прекрасно пережил 4 дня мокрой погоды в походе. Единственный (из принципа) уход, которому его подвергал — смазка 1-2 раза в день салом от СК колбасы. Пару слабых пятен, гармонично старящих клинок до «боевого» состояния. Выполнял всю работу, какую не мог выполнить мачете и цепная пила.Заточку держал хорошо».

Сергей, 34 года, Уфа: «Написать этот отзыв меня заставили многочисленные негативные комментарии о ШХ15. Я считаю ножи из этой стали рабочими лошадками. Да, ржавеют, но ухаживай нормально, и будет тебе счастье. Зато точить надо редко, справляется со всеми задачами от нарезки колбасы до вскрытия консервы. Я доволен и не разделяю вашего негодования».

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.

Плотность

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 %.

Химический состав

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.

Предел прочности

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.

Предел текучести

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

Ударная вязкость

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.

Отпускная хрупкость

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.

Свариваемость

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.

Группа

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.

Цена в 2021 году

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: