Хром ванадий или сталь

Обновлено: 18.05.2024

Хромомолибденовая сталь – материал высокой прочности, созданный путем соединения хрома и молибдена. Результатом такого сочетания стало повышение прочностных свойств нового материала и снижение его стоимости, что сделало металл востребованным на рынке. Стоит подробнее рассмотреть его особенности.

Что это такое?

Хромомолибденовая сталь представляет собой прочный и устойчивый к различным воздействиям материал, изготовленный из низколегированного металла. В основном подобный материал используют в промышленности и строительстве, где требуются устойчивые к абразивному износу элементы, способные перенести длительную транспортировку.

Материал демонстрирует отличную устойчивость к ударным нагрузкам, которой удалось добиться благодаря использованию прочных металлов. Из хромомолибденовой стали часто собирают мельничные футеровки, способные выдержать чрезмерную нагрузку и обладающие долгим сроком службы.

Также с помощью подобного металла выполняют зубчатые колеса для установки в различных механизмах для оснащения транспортных средств.

Свойства и характеристики

Хромомолибденовые стали используют в основном для изготовления деталей, работающих в условиях высоких температур. В основе материала лежат хром и молибден, которые придают готовому металлу особые свойства.

Хром:

повышает термическую стойкость;
улучшает стойкость к водороду;
предотвращает развитие коррозии;
стабилизирует аустенит;
уменьшает электрическую проводимость и тепловое расширение.

Молибден тоже оказывает положительное воздействие:

улучшает показатель прокаливаемости стали;
повышает коррозионную устойчивость;
делает материал менее хрупким.

Структуру хромомолибденовой стали можно отнести к гетерогенной, которая по мере увеличения концентрации карбидообразующих элементов повышается. Также при попытках изменить структуру:

меняется микротвердость частиц;
образуются карбиды в составе;
ухудшаются свойства материала.

По сравнению с хромистой сталью структура хромомолибденовой более однородна, за счёт чего производителям удалось добиться долгого срока службы и устойчивости материала к внешним воздействиям. Основные свойства:

невысокая ударная вязкость;
устойчивость к абразивному износу;
долгий срок службы.

По сравнению с мартенситной сталью хромомолибденовая обладает меньшей твердостью, поэтому практически образует трещин при ударных нагрузках.

Результатом использования хрома и молибдена при изготовлении металла стало получение устойчивого к большинству воздействий материала, который быстро зарекомендовал себя на строительном и промышленном рынках.

Марки и их применение

Хромомолибденовая сталь делится на несколько марок, у каждой есть свои свойства и свое назначение.

30ХМ, 30ХМА, 35ХМ, 34ХМ1А. Отличаются повышенной прочностью и отличным показателем вязкости. В промышленной и строительной сферах используются после прохождения процедур закалки и отпуска. Также часто применяются после нормализации и отпуска. Из сталей данных марок изготавливают детали, способные выдержать высокие нагрузки. Также материал используют для сборки сварных конструкций, способных работать в условиях высоких температур. Отличительное свойство стали – отсутствие склонности к хрупкому разрушению.

30ХМ и 35ХМ стоит вынести отдельной категорией. Стали отлично поддаются механической обработке, обладают неплохой свариваемостью и способны работать при температуре до +500 градусов. Из металла изготавливают различные детали.

38ХМЮА. В промышленности такую сталь подвергают азотированию, за счет чего удается повысить твердость металла и устойчивость к внешним воздействиям. Материал способен выдержать большие нагрузки, обладает долгим сроком службы и не подвергается коррозии благодаря защитной пленке. Единственный недостаток – высокая цена.

Сталь, в составе которой присутствуют хром и молибден, активно используется в промышленности, автомобилестроении и строительстве. Также есть хромомолибденованадиевые марки, которые обладают высокими техническими характеристиками.

Обработка

Изготовление и сварка хромомолибденовых сталей приводят к ухудшению свариваемости материалов. В результате такого подхода становится необходимым проведение ряда технологических приемов, способных улучшить свойства измененного металла. Один из способов – термическая обработка сваренного изделия.

Хромомолибденовая сталь отлично поддается термической обработке. Один из способов подразумевает проведение следующих этапов:

аустенизация;
охлаждение в воде;
отпуск.

Отличие от стандартной обработки заключается в нагреве при проведении процессов аустенизации до температуры Ас3+ (50-80°C). Охлаждение выполняют в воде, понижая температуру не более чем на 100 градусов.

Особенности стали CrV

Особенности стали CrV могут помочь решить, стоит ли ее покупать и для чего. Для этого нужно изучить расшифровку и характеристики металла, качество марки. Дополнительно придется проанализировать плюсы и минусы стали, ее уровень твердости.

За этой простой, вроде бы, формулировкой — марка стали CrV – скрывается вполне примечательная расшифровка. Такой металл отличается внушительным практическим качеством и может бросить вызов даже продвинутым разновидностям, хорошо зарекомендовавшим себя ранее на рынке. Обозначение CrV любому опытному человеку говорит, что в составе сплава присутствуют ванадий и хром. Это типичная инструментальная сталь легированного класса.

В ее состав входит ограниченное (не более 2%) количество углерода.

Карбоновая добавка, уже традиционно, отвечает за твердость материала. Благодаря введению хрома материал лучше переносит закалку. Добавление ванадия гарантирует большую вязкость при термообработке. Типичная рецептура подразумевает использование:

0,18% ванадия (источники не уточняют, средний это или максимальный показатель);

марганца (его может быть 0,7%, а может быть 0,9%, но не больше и не меньше);

0,5% углерода (то есть речь идет о стали малоуглеродистого класса);

кремния (его только 0,3%);

прочих элементов, обнаруживаемых только в крайне малых количествах и не оказывающих существенного воздействия на свойства готового продукта.

Характеристики и свойства

С самого начал стоит указать, что не все фирмы поставляют, действительно, качественный продукт. На рынке встречается большое количество подделок. Параметры настоящей хромованадиевой стали могут быть недостижимы для углеродистого фальсификата. Одним из примечательных моментов оригинального продукта является его высокая твердость. По системе оценок Роквелла она может колебаться от C41 до C55.

Важно подчеркнуть и структурную прочность. Поскольку сплав CrV еще и отличается большой ударной вязкостью, он мало изнашивается.

Для изготовленной из него продукции характерна приличная усталостная сопротивляемость. Устойчивость к разрыву составит не меньше 190-300 единиц. Более точно можно сказать только с учетом конкретной рецептуры и методики обработки металла; в любом случае хромованадиевая сталь — один из рекордсменов по этому показателю.

Модуль упругости, равный 30 единицам, показывает, насколько вещество подвержено неустойчивому деформированию при прикладывании расчетной внешней силы. Индекс упругости у CrV в момент кручения составляет 11,5 балла. Это позволяет сказать про достойную жесткость подобного сплава. Наращивание концентрации хрома теоретически позволяет ограничить коррозию и другие нежелательные окислительные процессы.

Однако металлурги вынуждены мириться с «углеродным ограничением», которое накладывает сама природа.

Хром, как уже указано, отвечает за твердость сплава, а благодаря ванадию он становится технологичнее. Повышенная упругость сильно облегчает штамповую обработку. Положительно сказывается она и на проведении ковки, вытяжки и прочих технологических манипуляций, при которых меняется форма изделия. Усталостная прочность дает металлу возможность лучше переносить циклические нагрузки.

В сравнении с хромистой сталью хромованадиевая не так сильно подвержена росту зерен. У нее отмечают более твердые цементованные поверхности. Повышение предела упругости также обязательно стоит отметить.

Применение

Заметная часть CrV используется для получения гаечных ключей. Мало того, гаечный ключ из простого черного металла, без легирующих добавок, вряд ли прослужит долго. Он и разгибаться будет механически, и ржаветь станет весьма активно. Отпускают такой сплав и на изготовление отверток. Мало того, российский ГОСТ прямо требует, чтобы на ключи использовали сталь 40ХФА, а на отвертки — 50ХФА.

Сталь CrV в зависимости от рецептуры может также использоваться для:

трубопроводов, рассчитанных на повышенное давление;

крепежных изделий в аппаратах химической промышленности;

пружин, применяемых в ответственных участках производства;

рессор и других изделий, эксплуатируемых при температурах до 300 градусов;

деталей быстрорежущего оборудования (обычно при дополнительном улучшении титаном и другими легирующими компонентами);

Раскрываем карты.Что таит в себе аббревиатура Cr-V.

Все мы встречаем на инструментах надпись Cr-V или Chrome Vanadium, но, о чем говорит эта надпись мало кто знает.

В этой статье мы постарались дать подробный ответ на этот вопрос.
Само название хромванандиевая сталь говорит о том, что в нем присутствую такие элементы как хром и ванадий, но для чего?

Начнем с основ и разберем, что такое сталь.

Сталь – это сплав двух химических элементов: железа и углерода, причем содержание углерода не должно превышать 2%. Если же содержание углерода выше, то этот сплав относится к чугунам.

При этом сталь – химически не чистый сплав двух элементов. В ней содержатся как вредные примеси, фосфор и сера, так и специальные добавки, легирующие элементы, такие как молибден, марганец, хром, ванадий и другие.

Эти элементы нужны для улучшения стали и придания ей нужных физических свойств – повышение прочности, пластичности, износостойкости.

Для чего нужен хром и ванадий

Как мы уже сказали ранее, хром добавляют в расплав для придания стали таких свойств, как прочность и износостойкость. Стойкость к коррозии сталь приобретает, только при содержании хрома от 12 до 20%, но это уже нержавеющая сталь и для производства инструмента она не применяется. Ванадий добавляют для увеличения вязкостной и усталостной прочности, что в последствии позволяет инструменту не разрушаться под действием циклических нагрузок.

На фото: Хром / Chromium (Cr), 24

На фото: Ванадий / Vanadium (V), 23

Подводим итог

Хромованадиевая сталь — это особый вид стали, получивший широкое распространение в производстве различного инструмента, потому что она обладает отличными свойствами, такими как жесткость, прочность, и устойчивость к износу и коррозии, которые она приобретает в процессе приготовление расплава и последующей термической обработки.

Важно!

Не стоит забывать о маркетинговых уловках производителей некачественного инструмента, так как небольшой разброс содержания этих элементов уже может значительно изменить свойства сплава.Также, большое значение имеет процесс закалки, количество углерода и других элементов. В таком случае надпись «Chrom Vanadium» может вообще мало что значить.

Инструмент Станкоимпорт выполнен из высококачественной стали, что соответствует российскому ГОСТу и международным стандартам DIN. Ознакомиться с каталогом можно пройдя по ссылке Наборы Инструментов

Особенности хромованадиевой стали

Иногда на инструментах (гаечные ключи, отвертки, пассатижи) имеется небольшая надпись в виде ChV. Немногие знают, что именно таким способом производители оповещают, что конкретный инструмент сделан из хромованадиевой стали. Этот материал наделен определенными физическими и механическими свойствами. Для того чтобы более детально разобраться в этом вопросе, рекомендуется ознакомиться с составом сплава, а также другими немаловажными параметрами.

Общее описание

Хромованадиевая сталь – это отдельный вид материала, который получается благодаря входящим в состав легирующим элементам. Такая сталь используется для производства инструментов, а также толстой проволоки.

Образование сплава осуществляется в том случае, если в составе присутствуют все основные и вспомогательные компоненты. Процент содержания каждого из них может изменяться, и от этого будут зависеть свойства и характеристики полученного металла.

Основным компонентом в этом сплаве выступает именно хром. Его содержание в сплаве варьируется от 0,80 до 1,10%. Вторым по количеству компонентом выступает ванадий. Содержание в большинстве случаев 0,18%. Третий относительно крупный по содержанию компонент – марганец. Присутствие в диапазоне от 0,70 до 0,90%.

Кроме того, в сплав входят дополнительные ингредиенты, среди которых углерод, кремний и другие химические элементы. В случае изменения их количества сталь начинает изменять свои свойства в ту или иную сторону.

Для того чтобы эту сталь можно было использовать в качестве основного материала при производстве инструментов, необходимо соблюдать пропорции требуемого состава. Только в этом случае сталь будет обладать необходимыми характеристиками.

Твердость – этот параметр является обязательным техническим свойством для стали любых марок. Именно твердость является определяющей при выборе области применения стали. В качестве измерительного инструмента выступает шкала Роквелла. Конкретно этот сплав имеет твердость С 41-55.

Листовая хромованадиевая сталь легко поддается вальцовке и формовке. При этом после обработки первоначальные свойства не утрачиваются.

В зависимости от марки сталь используется в той или иной отрасли. Для примера, 6150 чаще всего применяется для изготовления пружин. 6195 чаще используется при производстве подшипников.

Минимальный предел прочности на разрыв варьируется от 190 до 300 единиц в зависимости от марки и химического состава. Относительно других сплавов этот показатель является весьма высоким.

Еще одна характеристика, о которой также не следует забывать, модуль упругости.

Сферы применения

Хромованадиевая сталь чаще всего используется в качестве материала для изготовления инструментов, а также проволоки разной толщины. Все изделия из этого материала имеют специфическую пометку в виде надписи – Chrome Vanadium. Они по праву считаются одними из самых качественных во всем мире. Отличительными чертами изделий являются: высокая прочность, привлекательный внешний вид и повышенная устойчивость к появлению коррозии на поверхности.

Несмотря на множество весомых преимуществ, имеются некоторые недостатки. Они заключаются в относительно высокой стоимости. Она объясняется тем, что изначально высока цена на хромованадиевую сталь как на первичный материал. Из-за высокой стоимости в продаже имеется множество подделок. Именно поэтому необходимо покупать изделия из этого материала только в проверенных торговых точках.

Хромованадиевая сталь используется также в сфере строительства. Там она применяется в различных формах: сплав, сталь или хромированное покрытие. Такой материал отлично подходит для создания труб различного назначения, крепежных элементов и корпусов для бытовой техники (листовой вариант).

Все инструменты делают из той стали, которая предварительно подвергается легированию. Это означает, что в состав сплава дополнительно включают специальные легирующие добавки. Они предназначены для того, чтобы в разной степени менять механические и физические свойства материала.

Для того чтобы более детально разобраться в обработке, необходимо понять, какой из составляющих элементов вносит изменения.

Если добавить в сплав увеличенное количество хрома, то автоматически улучшаются антикоррозийные свойства.

С увеличением никеля увеличивается пластичность материала.

Титан в составе уменьшает зернистость, а также повышает прочность и плотность.

Молибден увеличивает прокаливаемость.

Вольфрам автоматически повышает стойкость, и снижает уровень хрупкости.

Марганец увеличивает степень раскисления.

Прочность инструментов, изготовленных из этой стали, зависит от множества внутренних и внешних факторов. А качественные характеристики материала неразрывно связаны с присутствием в составе тех или иных легирующих компонентов.

В зависимости от состава материал маркируется. Маркировка как раз отображает состав и позволяет покупателю узнать характеристики и свойства конкретного товара. Приобретать изделия рекомендуется непосредственно у компаний-производителей или их официальных представителей.

Разница между Хром-Ванадием и Хром-Молибденом

Большинство людей, вероятно, полагают, что весь хром один и тот же, но есть существенные различия между типами хрома — хром-ванадием и хром-молибденом, — используемыми для изготовления ручных инструментов.

Читайте дальше, чтобы узнать больше об этих двух типах сплавов хрома и стали. Расширение ваших знаний поможет вам сделать лучший выбор в следующий раз, когда вам понадобится купить головки или ручной инструмент.

Что такое Хром-Ванадий?

Хром-ванадий, иногда называемый Cr-V или CrV, представляет собой уникальный тип стали, созданный путем сочетания элементов сплава хрома и ванадия. Обычно он используется для стальных ручных инструментов, пружинной проволоки большого диаметра и других изделий с высокими напряжениями.

Хром-Ванадиевый Ключ

Когда производители создают детали из хром-ванадия, они используют метод холодной вытяжки с термообработкой, который улучшает хром, чтобы он мог выдерживать тяжелые ударные нагрузки при повышенных температурах. Это делает хром-ванадий идеальным для ручных инструментов например таких как гаечные ключи и головки.

Общий состав изделий из хром-ванадия примерно следующий:

Углерод 0,05%
Марганец 0,70 — 0,90%
Кремний 0,30%
Хром 0,80 — 1,10%
Ванадий 0,18%

Использование Хром-Ванадия

Готовые хромованадиевые изделия гладкие, твердые и довольно блестящие. Хромованадиевая отделка, вероятно, приходит на ум, когда большинство людей слышат слово хром.

Хромованадиевые инструментальные головки хорошо подходят для ручной затяжки и изделий с медленным действием, например, храпового механизма. Наборы хром-ванадиевых головок известны своей жесткостью и твердостью, а также обеспечивают высокую степень защиты от ржавчины.

Хром-ванадий не идеален для ударных головок. Его жесткость может привести к слишком быстрому износу наковальни при использовании пневматических гайковертов.

Кроме того хром-ванадий используется в быстрорежущих сталях. Эти инструментальные стали используются в качестве материалов для режущих инструментов.

При этом хром, и ванадий делают сталь более упрочняемой. Полезными свойствами, так же является то, что хром может сохранять сталь стойкой к истиранию, окислению и коррозии. Еще одним полезным свойством является то, что хром и углерод улучшают эластичность хром-ванадия.

Что такое Хром-Молибден?

Хром-молибден, также называемый Cr-Mo или хромомолибденом, представляет собой тип стали, изготовленный из сплава хрома, молибдена, железа и углеродных сплавов. Это тип низколегированной стали, имеет множество применений в различных отраслях промышленности. В промышленных масштабах этот сплав называют сталью 41хх.

Общий состав cплава марки 4130 следующий:

Хром-молибден имеет более высокую ударопрочность, прочность и ударную вязкость, чем хром-ванадий, поэтому обычно используется для таких инструментов, как ударные головки.

По окончании отделки производители обычно покрывают хром-молибден фосфатом марганца, что повышает коррозионную стойкость. Фосфат марганца является предпочтительным покрытием для военной и авиакосмической промышленности. Хромомолибденовые изделия обычно имеют темно-серый матовый цвет, а не блестящие, как хром-ванадий.

Хром-молибден имеет отличное соотношение прочности и веса. Таким образом, этот материал значительно прочнее и тверже, чем стандартные сорта стали. Однако, если требуется сварка, он требует термической обработки до и после процесса сварки, чтобы избежать образования холодных трещин.

Хотя хром-молибден содержит хром в качестве легирующего элемента, количество хрома в этом сплаве недостаточно для обеспечения коррозионной стойкости по сравнению с нержавеющей сталью.

Использование Хром-Молибдена

Хром-молибден — лучший материал для ударных головок. При этом эти головки обычно выполняются намного толще и тяжелее, чем хромованадиевые ручные головки. Ударные головки подвергаются термообработке иным способом, чем хромированные головки.

Ударная торцевая головка из Хром-молибдена

Хром-молибден позволяет ударным головкам выдерживать значительные удары с большей силой, возникающие при использовании ударных пистолетов. Ударные головки не могут быть такими же твердыми, как хромированные, потому что они должны поглощать резкие и мощные удары.

Кроме того, важным свойством этого типа сплава является его способность к цементации поверхности. При этом сердцевина материала имеет тенденцию сохранять свои объемные свойства, и этот сплав, также, является отличным материалом для использования в производстве шестерен, поршней, пальцев и коленчатых валов.

В чем разница между Хром-Ванадием и Хром-Молибденом?

Хром-ванадий и хром-молибден — это два типа сплавов стали, в которых хром является ключевым легирующим компонентом. Главное различие между хром-ванадием и хром-молибденом заключается в том, что хром-ванадий содержит хром и ванадий в качестве основных легирующих компонентов, тогда как хром-молибден содержит хром и молибден в качестве легирующих материалов. Хром-ванадиевый сплав делает сталь более закаливаемой. Хром в этом сплаве поддерживает стойкость стали к истиранию, окислению и коррозии, а хром и углерод могут улучшить эластичность. Хром-молибден имеет отличное соотношение прочности и веса, но для сварки он требует термической обработки, чтобы избежать образования холодных трещин.

Читайте также: