Сталь 9х13 характеристики применение

Обновлено: 11.05.2024

Цифра 20 указывает среднее содержание углерода в сотых долях процента, т.е. для стали 20Х13 это значение равно 0,20%.

Буква «Х» указывает на содержание в стали хрома. Цифра 13 после буквы «Х» указывает примерное количество хрома в стали в процентах, округленное до
целого числа, т.е. содержание хрома около 13%.

Вид поставки

Характеристики и назначение

Сталь 20Х13 относится к коррозионностойким, жаропрочным сталям мартенситного класса (основная структура мартенсит).
Сталь 20Х13 применяется для изготовления деталей с повышенной пластичностью, подвергающиеся ударным нагрузкам и работающие при температуре до 450—500 °С, а также изделия, подвергающиеся действию слабоагрессивных сред при комнатной температуре.

Свариваемость

Сталь 20Х13 ограниченно свариваемая. Способы сварки РДС, АрДС и КТС. Подогрев и последующая термообработка применяются в зависимости от метода сварки, вида и назначения конструкции.

Максимально допустимые температура применения стали 20Х13 в средах, содержащих аммиак

Максимально допустимые температура применения стали 20Х13 в водородосодержащих средах

Марка стали	Температура, °С, при парциальном давлении водорода, P_H2, МПа (кгс/см 2 )
Марка стали	1,5(15)	2,5(25)	5(50)	10(100)	20(200)	30(300)	40(400)
20Х13	510	510	510	510	510	510	510

Параметры применения сталей, указанные в таблице, относятся также к сварным соединениям.
Парциальное давление водорода рассчитывается по формуле:
P_H2 = (C*P_p)/100,
где C — процентное содержание в системе;
P_H2 — парциальное давление водорода;
P_p — рабочее давление в системе.

Стойкость стали 20Х13 против щелевой эрозии

Группа стойкости	Балл	Эрозионная стойкость по отношению к стали 12X18H10T
Стойкие	2	0,75-1,5

Применение стали 20Х13 для изготовления основных деталей арматуры атомных станций

Марка стали	Вид полуфабриката или изделия	Максимально допустимая температура применения, °С
20Х13 ГОСТ 5632, ГОСТ 24030	Листы, трубы, поковки, сортовой прокат. Крепеж	600

Химический состав, % (ГОСТ 5632-2014)

С	Si	Mn	Cr	Ni	Ti	S	Р
не более	Si	Mn	не более			S	Р
0,16-0,25	0,8	0,8	12,0-14,0	—	—	0,025	0,030

Химический состав, % (ГОСТ 5632-81)

С	Si	Mn	Cr	S	Р	Ti	Cu	Ni
С	не более		Cr	не более
0,16-0,25	0,8	0,8	12,0-14,0	0,025	0,030	0,2	0,30	0,6

Физические свойства

Модуль нормальной упругости Е, ГПа

Марка стали	При температуре испытаний, °С
Марка стали	20	100	200	300	400	500	600	700	800	900
20X13	218	214	208	200	189	181	169	—	—	—

Модуль упругости при сдвиге на кручение G, ГПа

Марка стали	При температуре испытаний, °С
Марка стали	20	100	200	300	400	500	600	700	800	900
20X13	86	84	80	78	73	69	63	—	—	—

Плотность ρ кг/см 3 при температуре испытаний, °С

Сталь	20	100	200	300	400	500	600	700	800	900
20X13	7670	7660	7630	7600	7570	7540	7510	7480	7450	—

Коэффициент теплопроводности λ Вт/(м*К) при температуре испытаний, °С

Сталь	20	100	200	300	400	500	600	700	800	900
20X13	—	26	26	26	26	27	26	26	27	28

Удельное электросопротивление ρ нОм*м

Марка стали	При температуре испытаний, °С
Марка стали	20	100	200	300	400	500	600	700	800	900
20X13	588	653	730	800	884	952	1022	1102	—	—

Коэффициент линейного расширения α*10 6 , К -1 , при температуре испытаний, °С

Сталь	20-100	20-200	20-300	20-400	20-500	20-600	20-700	20-800	20-900	20-1000
20X13	10,2	11,2	11,5	11,9	12,2	12,8	12,8	13,0	—	—

Удельная теплоемкость c, Дж/(кг*К), при температуре испытаний, °С

Сталь	20-100	20-200	20-300	20-400	20-500	20-600	20-700	20-800	20-900	20-1000
20X13	112	117	123	127	132	137	147	155	159	—

Температура критических точек, °С

Механические свойства

ГОСТ	Состояние поставки	Сечени	σ_0,2, МПа	σ_в, МПа	δ₅, %	ψ_%	KCU, Дж/см 2
ГОСТ	Состояние поставки	Сечени	не менее
ГОСТ 5949-75	Пруток. Закалка с 1000-1050 °С на воздухе или в масле; отпуск при 600-700 °С, охл. на воздухе или в масле	60	635	830	10	50	59
ГОСТ 5949-75	Пруток. Закалка с 1000-1050 °С на воздухе или в масле; отпуск при 660-770 °С, охл. на воздухе, в масле или в воде	60	440	650	16	55	78
ГОСТ 18907-73	Пруток шлифованный, обработанный на заданную прочность	1-30	—	510-780	14	—	—
ГОСТ 7350-77	Лист горячекатаный или холоднокатаный. Закалка с 1000-1050 °С на воздухе; отпуск при 680-780 °С, охл. на воздухе или с печью (образцы поперечные)	Св. 4	372	509	20	—	—
ГОСТ 25054-81	Поковка. Закалка с 1000-1050 °С на воздухе или в масле	1000	441	588	14	40	39
ГОСТ 4986-79	Лента холоднокатаная.	До 0,2	—	500	8	—	—
ГОСТ 4986-79	Отжиг или отпуск при 740- 800 °С	0,2-2,0	—	500	16	—	—
ГОСТ 18143-72	Проволока термообработанная	1,0-6,0	—	490-780	14	—	—

Механические свойства заготовок сечением 14 мм в зависимости от температуры отпуска

t_отп.°С	σ_0,2, МПа	σ_в, МПа	δ₅, %	ψ_%	KCU, Дж/см 2	Твердость HRC_э
200	1300	1600	13	50	81	46
300	1270	1460	14	57	98	42
450	1330	1510	15	57	71	45
500	1300	1510	19	54	75	46
600	920	1020	14	60	71	29
700	650	78	18	64	102	20
700	650	78	18	64	102	20

ПРИМЕЧАНИЕ. Закалка с 1050 °С на воздухе.

Механические свойства при повышенных температурах

t_исп.°С	σ_0,2, МПа	σ_в, МПа	δ₅, %	ψ_%	KCU, Дж/см 2
Нормализация при 1000-1020 °С; отпуск при 730-750 °С. При 20 °СНВ 187-217
	20	510	710	21	66	64-171
	300	390	540	18	66	196
	400	390	520	17	59	196
	450	370	480	18	57	235
	500	350	430	33	75	245
550	275	340	37	83	216
Образец диаметром 6 мм и длиной 30 мм, прокатанный. Скорость деформирования 16 мм/мин; скорость деформации 0,009 1/с
	800	59	70	51	98	—
	850	—	—	43	—	—
	900	—	—	66	—	—
	1000	39	61	59	—	—
	1150	21	31	84	100	—

Механические свойства прутков при отрицательных температурах

t_исп.°С	σ_0,2, МПа	σ_в, МПа	δ₅, %	ψ_%	KCU, Дж/см 2
Сечение 25 мм. Нормализация при 1000 “С, охл. на воздухе; отпуск при 680-750 °С
	+20	540	700	21	62	76
	-20	560	730	22	59	54
	-40	580	770	23	57	49
	-60	570	810	24	57	41
	Сечение 14 мм. Закалка с 1050 °С на воздухе; отпуск при 600 °С
+20		—	—	—	—	71
-20		—	—	—	—	81
-60		—	—	—	—	64

Механические свойства при испытании на длительную прочность

t_исп.°С	Предел ползучести, МПа	Скорость ползучести, %/ч	t_исп.°С	Предел длительной прочности, МПа	τ, ч
450	125	1/100000	450	289	10000
470	75	1/100000	470	191	10000
500	47	1/100000	500	255	100000
550	29	1/100000	550	157	100000

ПРИМЕЧАНИЕ. Предел выносливости σ_-1 = 367 МПа при n = 10 7 (образцы гладкие).

Сталь Р9: характеристики, расшифровка, химический состав

Поставляется – в виде сортового проката, в том числе фасонного, калиброванного и шлифованного прутка, толстых и тонких листов, ленты и полосы, поковок, слябов и кованых заготовок.

Маркировка любой стали-быстрореза начинается с буквы «Р». Это обусловлено её созданием в Англии, в которой такие стали называли «rapid steel» - «быстрая» сталь. Цифра 9 означает содержание в сплаве вольфрама.

Химический состав Р9

Массовая доля элементов стали Р9 по ГОСТ 19265-73

C (Углерод)	Si (Кремний)	Mn (Марганец)	P (Фосфор)	S (Сера)	Cr (Хром)	Mo (Молибден)	Ni (Никель)	V (Ванадий)	W (Вольфрам)	Co (Кобальт)	Fe (Железо)
0,85 - 0,95	o С
Термообработка	Предел прочности, МПа	Предел текучести, Мпа	Относительное удлинение, %	Относительное сужение	Ударная вязкость , кДж / м 2
Состояние поставки	840	490	10	29	260

Физические свойства Р9

Плотность: 8,81 г/см3

Технологические свойства марки Р9

Технологические способы производства Р9 и обработка

При изготовлении инструментов из быстрорежущей стали Р9 применяют два технологических метода:

классический метод - разливка расплавленного металла для формования слитков, которые впоследствии подвергают ковке;
порошковая металлургия - расплавленный металл распыляют, используя струю азота.

Это даёт возможность подвергнуть изделие предварительному отжигу с последующей закалкой. Важно, что такая технология производства предупреждает «нафталиновый излом» (получение крупнозернистой структуры), который может привести к проблемам готового изделия – инструмент с подобным изломом, характеризуется повышенной хрупкостью, легко ломается и крошится.

Закалку готовых инструментов из Р9 выполняют при температурах, которые не увеличивают зернистость структуры.

А чтобы снизить количество аустенита в сплаве до возможного минимума, применяют такие технологические процессы:

несколько циклов нагревания изделия, при выдержках определенного температурного режима, последующее охлаждение с многократным отпуском;
а до отпуска, изделие подвергают охлаждению до -800 ˚С.

Способы улучшения свойств изделий из Р9

Высокие режущие свойства быстрорежущих сталей повышают, используя специальную термическую обработку – закалка при 1200-1300 °С, и отпуск, создающий дисперсионное твердение.

Для повышения таких свойств инструментов из Р9, как высокая твёрдость, стойкость к коррозии, износостойкость, их подвергают обработке определёнными методами.

Азотирование - насыщение слоя поверхности инструмента азотом. Использование газовой среды с азотом и аммиаком способствует созданию менее хрупкого поверхностного слоя.
Цианирование - насыщение поверхностного слоя изделия цинком.
Сульфидирование - проводят в жидких расплавах сульфидов с добавлением соединений серы.
Обработка паром.

Нужно учитывать, что все процессы выполняют для инструментов из Р9 после заточки, шлифовки, термической обработки их режущих участков.

Какая сталь для ножей самая лучшая рейтинг

В настоящее время покупательская способность населения переживает кризис. Спрос на дорогие порошковые стали упал, а бюджетные высокоуглеродистые стали оказались на пике популярности, несмотря на более сложный уход за ними во время эксплуатации.

Рейтинг ножевых сталей

Для удобства в ТОП сталей и сплавов для изготовления ножевых клинков фиксированного типа они представлены по мере возрастания характеристик и цены, соответственно.

Высокоуглеродистая сталь присутствует на нижней строчке рейтинга в силу того, что является лидером продаж. Ножи бюджетной категории с приличным резом, долго не притупляющейся кромкой. Сталь 9ХС очень сложно ковать, при нарушении температурного режима кромка трескается. Зато, после правильной ковки кромка способна выдержать слабые ударные нагрузки. Например, ножом можно нарубить веток для костра.

Недорогая быстрорежущая сталь изначально разрабатывалась для серийного производства сверел. Ножевым материалом эта углеродка стала значительно позже.

95Х18

Отечественная кованая нержавейка, совершенно не требующая ухода, обычно с глянцевой блестящей полированной зеркальной поверхностью. Сталь относится к бюджетной категории, доступна широкому кругу потребителей. Режет несколько хуже, и тупится гораздо быстрее в сравнении с высокоуглеродистыми сталями. Не боится ударных нагрузок, но имеет низкую прочность на излом.

Сталь 95Х18 можно закаливать до прочности режущей кромки 58 HRC. Первая заточка производится на заводе, после чего, нож легко правится и точится в домашних условиях без специальных приспособлений. Пищевые кислоты и высокие температуры в бытовых печах не могут вызвать коррозию нержавеющей стали.

Клинки из стали 95Х18 используются в рыбацких, туристических, поварских, разделочных, филейных, сувенирных, подарочных ножах. Охотники с лицензиями на крупного зверя – лось, кабан, ее используют редко. Агрессивный рез здесь невозможен в принципе. Профессионалы считают, что нержавейка «гладит», а не режет. Заточки не хватит на разделку взрослого лося. Клинок придется точить в процессе в полевых условиях, что некомфортно, например, зимой.

Очередная сталь от производителя Bohler (Австрия, Германия), полностью нержавеющая, ни при каких условиях. Твердость N690 зависит от цикла термической обработки:

при закалке в масле после нагрева при +1030°С с последующим двухразовым отпуском в течении часа при +190°С твердость равна HRC 59 единиц;
при увеличении температуры закаливания до +1080°С с точно такими же режимами отпуска твердость понимается до HRC 61 единицы.

В сравнении с Х12МФ эта сталь немного быстрее притупляется, зато быстрее и проще точится, не требует ухода. В нержавейке мартенситного класса высокое содержание углерода для обеспечения агрессивных режущих свойств – твердости, долгого удержания заточки, остроты. Для того, чтобы она не ржавела, в сталь введены легирующие элементы. Они же обеспечивают упругость, пластичность, вязкость.

Если предыдущий сплав позиционируется ножевыми мастерскими «для рубилова», то Bohler K110 предназначен исключительно для реза, рассечения, строгания и прокалывания. Ударных нагрузок, выламывания, вращения, напряжения на излом материал не переносит, абсолютно. При одинаковой средней закупочной цене с N690 сталь К110 обходится гораздо дешевле в обработке.

Дамаск

Следующий по твердости ножевой материал – это дамасская сталь с показателем HRC 61 единица. В своей категории это единственный материал, в котором характеристики задаются не химическим, а механическим методом. Грубо говоря, в сталях и сплавах железо, углерод и легирующие присадки вступают в химическую реакцию в момент плавки, и при последующей термической обработке. То есть, на молекулярном уровне.

В Дамаске полосы или проволока из низкоуглеродистых и высокоуглеродистых сталей и/или никеля (мозаичный Дамаск) привариваются друг к другу, перекручиваются или перегибаются многократно при высокой температуре. При этом расплавления металлов не происходит, но они спаиваются между собой до состояния однородной структуры.

Таким образом, Дамаск можно рассматривать, как микс из кусочков твердой высокоуглеродистой стали в пластичной среде низкоуглеродистой стали. Углеродка затачивается, обладает агрессивным резом, долго не тупится. Ударные нагрузки при рубке и изгибающие усилия, прикладываемые к клинку, компенсируются за счет пластичности низкоуглеродистой стали вокруг зерен высокоуглеродистой стали.

Недостатками Дамаска являются низкая коррозионная стойкость и необходимость ухода за клинком, соответственно. Пакеты Дамаска свариваются и куются вручную, что увеличивает себестоимость производства каждого изделия. Кроме того, в узорчатую сталь могут добавляться дорогостоящие металлы или большое количество разнообразных сталей с не одинаковыми свойствами.

Поэтому Дамаск бывает дешевым и дорогим. Из некоторых его видов изготавливают исключительно «полочные» ножи, которые по своему прямому назначению никогда не используются. Ими пополняют коллекции, дарят ножи или покупают их в качестве сувениров, украшают копиями клинкового оружия интерьеры. Тем не менее, все они сохраняют агрессивный рез и долгое удержание остроты режущей кромкой.

Х12МФ

Самый популярный на ножевом рынке России конструкционный материал для клинка – это, несомненно, сталь Х12МФ. В средней ценовой категории у нее идеально сбалансированное соотношение качества и себестоимости производства. Показатель твердости HRC 62 единицы здесь сочетается с высоким содержанием легирующих элементов. Однако сталь условно нержавеющая, для нее используется стандартный алгоритм эксплуатации:

можно резать и рубить любые продукты;
после использования клинок необходимо ополоснуть;
после каждого употребления нож вытирается насухо;
перед длительным хранением сталь смазывается маслом, любым, имеющимся в доме.

Условно нержавеющая сталь Х12МФ идеально подходит охотникам (агрессивный рез по шкуре и мясу) и туристам (строгание, рубка, резание, прокалывание, рассечение материалов). Для рыбаков и поваров это не самый лучший вариант из-за повышенного содержания влаги, пищевых кислот, высокотемпературных сред.

Bohler K340

Выпускается сталь К-340 австрийско-датским концерном Bohler, в среде специалистов называется литым дамаском. Клинком можно отрубить рог коровы, вскрыть консервную банку, на канатном тесте К 340 показывает высокие результаты. Твердость сопоставима с предыдущим вариантом Х12МФ – 62 единицы по Роквеллу. Однако углерода здесь меньше, а твердость обеспечивается легирующими элементами.

Соответственно, коррозионная стойкость К340 выше, клинок не раскалывается при случайном падении на камень, железо. Стандартом для этой марки стали считается отделка StoneWash – травление до серого матового цвета в кислоте, затем обработка струей эмульсии с абразивом (пескоструй или дробеструй).

Материал в принципе не прихотливый, надежный на рыбалке, в походе, на охоте и кухне. При минимальном обслуживании нож прослужит очень долго.

И у производителей, и у потребителей, сталь ХВ5 чаще называется «алмазкой» из-за твердости HRC 65 единиц. Для бытовых нужд и экстремальных увлечений этого достаточно с запасом. Это именно тот случай, когда пользователь жертвует комфортом ради голой функциональности.

Алмазка не затупится при разделке двух тушек лося, режет зло, агрессивно, но ухаживать за ножом придется более тщательно. Ибо металл ржавеет в воде, агрессивных средах, при шинковке овощей, потрошении рыбы и, даже от человеческого пота. Если подержать в руках коллекционный нож с клинком из ХВ5, и убрать его в футляр, не протерев лезвие, на нем возникнут темные пятна, свести которые намного сложнее, чем выполнить профилактику до этого.

Особенно хрупкой режущая кромка становится на морозе, ронять ее зимой на камни не рекомендуется. Кости алмазкой ХВ5 не рубят, консервные банки не вскрывают. Зато таким ножом можно показывать фокусы с состриганием волос на руке, перерезании бумаги и платков, опускающихся на кромку под своим весом.

М390 и Elmax

Одинаковыми свойствами обладают порошковые стали Elmax и М390 международного австро-шведского предприятия Bohler Uddeholm. Сталь Элмакс с твердостью HRC 64 единицы не ржавеет в высокотемпературных и агрессивных средах. Прочность в сочетании с высокой вязкостью, то есть свойства Дамаска обеспечивают злой рез, долгое удержание заточки, сопротивление ударным, изгибающим, крутящим и выламывающим нагрузкам.

Сплав М390 – это улучшенная версия Элмакса с 1,9% углерода вместо 1,7%, содержанием хрома 20% вместо 18%. Не специалист разницы между родоначальницей порошковых сталей Элмакс и модифицированной версией М390 не заметит, что на мясе, что на овощах.

Стоят такие клинки дорого, зато не нуждаются в уходе, долго держат заточку, правятся при надлежащем хранении раз в месяц. Хороши эти стали на кухне, в походе, на рыбалке, охоте, грибном сборе, заготовке веников, то есть, «на все случаи жизни».

Булат

При производстве Булата расходуется большое количество энергоносителя, ручного труда, материальных ценностей. Например, для выплавки 2 – 3 ножевых полос расходуется один тигель средних размеров, уничтожаемый после выплавки из-за потери рабочих свойств.

Сталь высокоуглеродистая, легированная, но антикоррозионными свойствами, к сожалению, не обладающая. Поэтому уход необходим, твердость и пластичность высокие. Булатная сталь востребована всеми категориями пользователей.

Отечественная быстрорежущая сталь Р-18 создавалась для изготовления токарного, сверлильного, фрезеровочного инструмента. То есть, после заточки кромки она спокойно режет менее прочные стали, и любые другие конструкционные материалы. Поэтому априори с бытовыми задачами – разделка кабана, добор медведя на охоте, филирование рыбы на реке, заточка колышков для палатки в походе, рубка веток для костра на даче, нарезка колбасы на пикнике, мяса и овощей на кухне, она справляется на 100%.

Твердость металла составляет 65 единиц по шкале Роквелла. Поэтому сленговое узкоспециальное название Р18 «алмазная» сталь действительности е соответствует. В шкале Роквелла этому минералу присвоено значение 100 единиц. Просто, на момент ее возникновения сталь считалась самой прочной из существующих литых модификаций.

Следует понимать, что характеристики клинка зависят от марки стали только на 50%. Остальное решает геометрия лезвия – угол заточки, тип спусков (Сканди, прямой клин, Конвекс), наличие подводов, форма режущей кромки (гладкая, зубья, серрейтор, волна).

Поэтому некоторыми ножами из алмазки Р18 реально можно вскрывать консервные банки, и царапать, резать стекло, HRC 61 единица, что на 3 единицы ниже, чем у рассматриваемого материала, показывать на рыбалке, охоте, в походе у костра прочие фокусы.

Пользуются ножами из быстрореза Р18 преимущественно профессионалы и обеспеченные любители экстремальных видов хобби. Любители и пользователи бюджетных категорий чаще куют клинки из разверток, метчиков и сверел, плашек и зенкеров, прочих инструментов, изготовленных из алмазки Р-18.

Ламинат

В отличие от строительного отделочного материала с аналогичным названием ножевая сталь этого типа пользуется уверенным спросом в профессиональной среде. Ламинированная сталь это третья разновидность Дамаска и Булата для решения все той же задачи – совместить в одном материале или, в крайнем случае изделии свойства высочайшей твердости, вязкости, прочности и пластичности.

Способ решения проблемы здесь другой, не менее оригинальный. Сердечник изготавливается из полосы высокоуглеродистой стали с максимальным содержанием углерода, например, У-12. По бокам сердечник обкладывается двумя слоями Булата, Дамаска, нержавейки, коррозионностойкой или любой другой стали со специальными свойствами.

При заточке боковые слои стачиваются в ноль, а сердечник заостряется абразивным инструментом. Ржавчина может возникнуть только на режущей кромке, обух, голомень, пята и спуски защищены от коррозии за счет применения сплавов с соответствующими свойствами.

Обкладки твердостью HRC 35 единиц не позволяют сломаться сердечнику HRC 62 – 6 единиц при крутящих, выламывающих нагрузках. Могут обладать высокими декоративными качествами, например, рисунком Дамаска «Мозаика», «Паутинка», «Гроза», «Ромб», «Руны».

Клинок подходит для обороны, кухни, добора зверя, разделки рыбы, разбивки туристического лагеря, коллекции, декорирования интерьера, например, в каминном зале или охотничьем домике.

Сталь марки PGK является удачной разработкой немецкого семейного заводика Lohmann. Она успешно конкурирует с более дорогими и именитыми сплавами CPM 3V и CTS-PD1 институтов США. При тестировании – 10 ударов по берцовой кости КРС, сухому бамбуку и лосиному рогу – режущая кромка 40° остается целой, и не меняет геометрию.

При уменьшении угла заточки до 15° с каждой стороны кромка начинает крошиться и выгибаться, как у косы при пробивке ее наклепом. Таким образом, при злом агрессивном резе по мясу, шкурам животных немецкая сталь PGK обладает высокой вязкостью, пластичностью, упругостью.

Соответственно, условно нержавеющая сталь PGK подходит для всех типов ножей – тризм, рыбалка, грибной сбор, охота, заготовка трав и веников, резка продуктов, заточка кольев, но, при правильном выборе геометрии клинка.

Сталь S 390 представляет собой российский порошковый быстрорез с улучшенными характеристиками. Инструментальная сталь практически не имеет дефектов и изъянов, обладает однородной структурой. После термообработки твердость режущей кромки составляет HRC 69 единиц. В каталогах большинства ножевых мастерских это самый твердый конструкционный материал.

Максимум, что может случиться с этой условно нержавеющей сталью – возникновение темных пятен, портящих дизайн клинка. Поэтому минимальный уход за дорогими ножами из S390 все же необходим. При правильном угле заточки режущей кромки можно показывать фокусы на остроту клинка – шелковые платки и птичьи перья она будет резать на лету.

При наличии обуха клинком можно царапать стекла и разрезать бутылки, выполнять фокусы на прочность и твердость ножа. Цена таких клинков самая высокая в своей категории. Нож из S390 стоит, как шашка из Дамаска втрое большего размера.

Сталь 9ХС для ножей плюсы и минусы

По умолчанию сталь 9ХС относится к категории инструментальных сталей. Клинок ножа из этого конструкционного материала обладает злым резом. Кромка долго держит заточку, легко правится и затачивается. Сталь быстро ржавеет в агрессивных средах, поэтому нож необходимо постоянно обслуживать.

Расшифровка и состав

Для 9ХС расшифровка стали предельно простая. Согласно ГОСТ 5950 в ней содержится:

углерода – 0,85 – 0,95%;

кремния – 1,2 – 1,6%;

марганца – 0,3 – 0,6%;

хрома – 0,95 – 1,25%;

фосфора – до 0,03%;

серы – менее 0,03%;

никеля – в пределах 0,4%;

меди – меньше 0,3%;

титана – около 0,03%;

ванадия – не больше 0,15%;

молибдена – менее 0,2%;

вольфрама – до 0,2%;

алюминия – около 0,03%.

При этом сера и фосфор всегда являются сопутствующими железу добавками, в основном вредными. Алюминий, марганец и кремний считаются полезными сопутствующими добавками при соотношении 0,03, 0,7 и 0,37%, соответственно. После увеличения этих значений указанные элементы автоматически становятся легирующими добавками. Так как начинают серьезно влиять на свойства сталей.

В данном случае их процентное содержание алюминия и марганца ниже указанных пороговых значений. А процент кремния выше почти в два раза. В любых комбинациях легаторы дают более 2,5%. И марка стали 9ХС автоматически попадает в группу среднелегированных железоуглеродистых сплавов. Фактически это инструментальная сталь У9 с примесями хрома и кремния. Соответственно, стоит дороже, режет лучше, ржавеет так же.

Абсолютными аналогами 9ХС по твердости ( HB 241) в группе инструментальных сталей являются 9ХФ, 9ХФ, 12Х1, 9ХВГ, ХГС, ХВСГФ, 6Х3МФС, 0Х5ВФ, 8Х6НФТ, Х6ВФ, 5ХНМ, 8Х3, 4ХМФС, 4Х3ВМФ, 4Х5МФС, 4Х4ВМФС, 4Х5МФ1С, 4Х5В2ФС, 4Х2В5МФ и 5Х3В3МФС.

Поэтому, никакими особыми, специальными свойствами и супервозможностями 9ХС не обладает. Просто, в свое время, ее выбрали из-за достаточно низкой себестоимости производства, простоты обработки, общей доступности в ассортименте среднеуглеродистых инструментальных сталей.

Ни в СССР, ни в каких либо странах Европы, Америки специально ножевые стали вплоть до конца XX века не разрабатывались. Ножеделы подбирали подходящие марки из уже существующих.

Свойства углеродистой стали

Изначально имеет сталь 9ХС характеристики следующего типа:

твердость по Роквеллу – HRC 63 единицы;

температура отпуска – 180°С;

режим закаливания – 840 – 860°С, охлаждение в масле;

глубина ферритного слоя – 0,35 мм;

точечная неоднородность – максимум 3 балла;

ликвация – пятнистая 2 балла, подусадочная 1 балл;

центральная пористость – 2 балла максимум.

Структура стали 9ХС – это зернистый перлит с остатками карбидной сетки максимум 3 балла. Зерна аустенита имеют величину 8 баллов максимум. При открытой выплавке сталь 9ХС содержит силикаты, нитриты и оксиды менее 3 баллов и сульфиты менее 2,5 балов. При электрошлаковом переплаве эти показатели в 1,5 – 2,5 раза ниже.

Для рядового пользователя острого инструмента гораздо важнее эксплуатационные свойства клинка из 9ХС:

сложно ковать, особенно, ручным способом;

легко точить, буквально за 5 – 6 движений по камню режущая кромка полностью восстанавливает остроту;

для правки лезвия можно использовать недорогие стальные мусаты и точильные приспособления;

рез агрессивный, злой, никакого «замыливания» и скольжения по продукту;

кислоты, щелочи, соляные растворы из рыбы, мяса, фруктов, прочих продуктов вызывают коррозию стали;

клинок должен обслуживаться сразу после окончания работы – промываться струей воды, вытираться тряпкой насухо;

при любом длительном перерыве использования клинка из 9ХС лезвие смазывается маслом.

Объяснить словами, как сталь 9ХС для ножей режет, строгает, рассекает и колет, очень сложно словами. Необходимо пробовать эти действия на подходящих материалах. Только после этого, многие пользователи больше никогда не покупают ножи из нержавейки. Хотя они и не нуждаются в уходе, кроме как, заточки.

Область применения

Официальное объяснение, марка 9ХС какая сталь, приводится в ГОСТ 5950, последняя редакция 2000 года. В таблице А указано, что этот конструкционный материал разработан специально для производства следующих инструментов:

клейма для холодного способа нанесения;

штемпели холодного машинного метода;

фрезы по металлу;

гребенки общего назначения;

плашки и метчики резьбонарезные;

развертки, зенкеры, сверла всех типов.

Для сравнения, более дешевая 13Х из этой же серии инструментальных сталей, официально создана для гравировальных фрез, шаберов, хирургических скальпелей, бритвенных лезвий и ножей опасных бритв. По умолчанию имеет сталь 9ХС плюсы минусы следующего вида:

необходимость постоянного обслуживания;

низкая коррозионная стойкость;

дороговизна в сравнении с углеродистыми не легированными сталями;

низкая цена в сравнении с нержавеющими, порошковыми и дамасскими сталями;

высокая режущая способность;

долгое удержание заточки.

В итоге, рассматриваемая холодно-штамповая сталь 9ХС пригодна для изготовления клинков ножей любых категорий пользования. Лезвие может иметь спуски прямым клином от обуха, середины, выпуклой и вогнутой линзой, одностороннюю заточку клином и ложкой, как у Якутского ножа.

Основным плюсом является мелкая структура феррита и карбидов. В отличие от нержавейки кромка получается ровная и гладкая, без микроскопических зубчиков серрейтора.

ТОП 15 ножей из стали 9ХС

По степени популярности нож из углеродистой стали этого типа представлен в рейтинге следующим образом:

Сложная форма спусков и пространственной геометрии клинка. Необходим навык заточки и правки. Нож считается национальным. Пригоден для охоты, туризма, рыбалки, сбора грибов, повседневного ношения и личной защиты.

Заточки хватает на разделку туши лося, без правки в процессе работ. В ножах для добора животных клинок должен быть заточен от середины. Поскольку сталь хрупка для мощны ударных нагрузок. При попадании в ребро металл, скорее всего, сломается.

Углеродистая сталь идеально подходит для филейных ножей. Есть ограничения по толщине клинка. Зато, точить его можно на случайно подвернувшемся камне. Рыбацкие ножи обычно имеют рукоять из эластомера для обеспечения положительной плавучести.

Еще один национальный нож. Но, на этот раз, для кухни. Тяжелый массивный клинок смещает баланс вперед. Долго пользоваться инструментом неудобно. Поэтому чаще используется поварами мужчинами, а не слабым полом.

Изначально создавался для рубки кустов, прочих сельхозработ. Затем стал легендарным оружием английских наемников в колониях – гуркхов. Обладает высокими декоративными свойствами. используется в качестве подарка, коллекционного, сувенирного ножа. Реже используется на охоте для добора зверя.

Многозадачный инструмент со средними характеристиками в каждой отдельно взятой области. Отлично колет, режет, рубит, чаще всего еще и пилит. Клинок массивный, можно копать грунт, защемлять лезвие в камнях, чтобы ходит или висеть на рукояти. Урезанная версия диверсионного ножа с ограниченным бытовым функционалом.

Аналог Туриста, но, более скромный в размерах. Чаще всего, с клиновидными спусками от середин, пяткой, пальцевыми упорами и/или радиусами. Толщина в обухе 2 – 3 мм, возможны исключения в обе стороны. Ножи из ржавеющих сталей обычно упаковываются в кожаные ножны.

Компактный нож с ограниченным функционалом. Лезвие чаще всего толстое, заточка от обуха. Классические и оригинальные формы клинка, конструкций и материалов рукояток. Возможно ношение клинком вниз и вверх, со специальными фиксирующими устройствами ножен.

Ножевая классика времен СССР, становления республики, и послевоенного периода. Огромное разнообразие форм, типоразмеров, наверший и затыльников рукояток. Клинок профиля «щучка», спуски от середины, часто с ребром жесткости – долом. Рукоять деревянная, овальная в поперечнике, с навершием в форме грибка, клюва или сучка, вырезанным из тела древесины.

Лидер продаж с момента поступления ножей этого типа в свободный оборот в РФ. Развитая гарда с длинными изогнутыми усами, многозадачное лезвие финского типа. Оружие времен Великой Отечественной войны, переоборудованное под гражданские задачи.

Специальный вариант ножа рыбацкого и кухонного. Тонкое длинное узкое лезвие со спусками от обуха. Рукоять из не скользящего материала, не впитывающего запахи, красители и слизь, кровь. Чаще всего, с пяткой и передним пальцевым упором.

Для повседневного ношения или специальных задач. Не ограничений по конструкции, форме лезвия, рукояти, механизмам открывания и фиксации. Клинок обычно полированный или, наоборот, с характерными следами ковки на голомени.

Удобный инструмент для кухни, охоты, рыбалки, сбора грибов, туризма и ежедневного ношения с идеальной балансировкой. Компактная рукоятка из двух симметричных плашек, приклепанных к хвостовику. Любые типы заточки, формы, размеры, области применения.

Модный кухонный топорик особой формы. Чаще всего, выкованный ручным способом. Клинок со следами ковки, иногда декоративным травлением под Дамаск.

Два варианта исполнения – европейский кухонник с длинным широким клинком профиля Drop Point , или японский топорик сантоку особой формы.

В извечном споре, какая сталь лучше для охотничьего ножа, победителя не может быть по определению. Поскольку, уже начиная с области решаемых задач и требований пользователя к клинку, начинаются расхождения, порой, прямо противоположные друг другу.

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

Твердость

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.

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: