Сталь 9хс чем обрабатывать
Обновлено: 28.04.2024
Отжиг — вид термической обработки металлов и сплавов, главным образом сталей и чугунов, заключающийся в нагреве до определённой температуры, выдержке и последующем, обычно медленном, охлаждении. При отжиге осуществляются процессы возврата (отдыха металлов), рекристаллизации и гомогенизации.
Цели отжига — снижение твёрдости для повышения обрабатываемости, улучшение структуры и достижение большей однородности металла, снятие внутренних напряжений.
Отпуском называется нагрев закаленной стали до температур ниже критической точки Ас1 выдержка при этой температуре с последующим охлаждением (обычно на воздухе). Отпуск является окончательной термической обработкой. Целью отпуска является изменение строения и свойств закаленной стали: повышение вязкости и пластичности, уменьшение твердости, снижение внутренних напряжений.
С повышением температуры нагрева прочность обычно уменьшается, а удлинение, сужение, а также ударная вязкость растут.
Полный отжиг производят путем нагрева стали на 30—50° С выше критической точки Ас3, выдержкой при этой температуре и медленным охлаждением до 400—500° С со скоростью 200° С в час углеродистых сталей, 100° С в час для низколегированных сталей и 50° С в час для высоколегированных сталей.
Структура стали после отжига равновесная, устойчивая.
Доэвтектоидная сталь имеет структуру: феррит и перлит. Эвтектоидная сталь имеет структуру перлит, а заэвтектоидная — перлит и цементит.
Изотермический отжиг является разновидностью полного отжига. Он в основном применяется для легированных сталей. Экономически этот процесс очень выгоден, так как длительность обычного отжига 13—15 ч, а изотермического отжига 4—6 ч.
Рисунок 2. Схема изотермического отжига стали 9ХС
Процесс изотермического отжига заключается в следующем: деталь нагревают до температуры выше критической точки Ас3 на 30—50°С, выдерживают при этой температуре, после чего сравнительно быстро охлаждают до температуры 600—650° С. При этой температуре выдерживают, что необходимо для полного распада аустенита, после чего следует сравнительно быстрое охлаждение.
Мк стали 9ХС располагается ниже 0° С, мартенситное превращение при закалке протекает не полностью, и в стали остается до 6—8% остаточного аустенита, наличие которого приводит к деформации и снижает стойкость режущего инструмента. Поэтому инструмент несложной формы, у которого внутренние напряжения меньше, можно после закалки подвергать обработке холодом при температуре минус 55° С, учитывая, что сталь 9ХС очень чувствительна к стабилизации аустенита. Отпускают сталь 9ХС при температурах 180—200° С. Структура после термической обработки — мартенсит и карбиды, твердость HRC 61—64.
Таблица. Прокаливаемость стали 9ХС
Расстояние от торца, мм / HRCэ
| Термообработка | Крит.диам. в масле, мм |
| Закалка | 15-50 |
Теплостойкость, красностойкость стали 9ХС
Таблица. Механические свойства при повышенных температурах
Образец диаметром 10 мм, длиной 50 мм, прокатанный. Скорость деформирования 20 мм/мин.
Сталь 9ХС инструментальная легированная
Цифра 9 в обозначении марки стали указывает среднюю массовую долю углерода в десятых долях процента, т.е. среднее содержание углерода в стали 9ХС равно 0,90%.
Буква Х в обозначении марки стали, означает, что сталь легирована хромом. Отсутствие цифры после буквы означает, что доля хрома примерно равно 1%.
Буква С в обозначении марки стали, означает, что сталь легирована кремнием. Отсутствие цифры после буквы означает, что доля кремния примерно равно 1%.
Вид поставки
- Сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 5950-73, ГОСТ 2590-88, ГОСТ 2591-88.
- Калиброванный пруток ГОСТ 5950-73, ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78.
- Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 5950-73, ГОСТ 14955-77.
- Полоса ГОСТ 5950-73, ГОСТ 4405-75.
- Поковка и кованая заготовка ГОСТ 5950-73, ГОСТ 1133-71.
Характеристики и применение [1, 2]
Согласно ГОСТ 5950-2000 сталь 9ХС относится к группе сталей используемой в основном для обработки металлов и других материалов в холодном состоянии. Также сталь 9ХС применяется для изготовления ответственных деталей, материал которых должен обладать повышенной износостойкостью, усталостной прочностью при изгибе, кручении, контактном нагружении, а также упругими свойствами, например:
- сверла,
- развертки,
- метчики,
- плашки,
- гребенки,
- фрезы,
- машинные штампы,
- клейма для холодных работ.
Сталь 9ХС является хромокремнистой сталью повышенной прокаливаемости. Сталь прокаливается в образцах диаметром до 40 мм при охлаждении в масле и до 25-30 мм при охлаждении в горячих средах.
Из-за влияния кремния она подобно стали ХВСГ сохраняет твердость ≤ 60 HRC после нагрева до 250-250°С.
Другие преимущества стали 9ХС:
Из-за отсутствия карбидной неоднородности сталь 9ХС используют для инструментов, рабочие грани которых расположены ближе к середине прутка (круглые плашки) и для некотопых штампов. Однако ее чаще заменяют сгалыо ХВСГ.
Применение стали 9ХС для изготовления инструментов [1]
Температура критических точек, °С
Химический состав, % (ГОСТ 5950-73)
| C | Si | Mn | Cr | S | P | Ni | Cu | W | Mo | Ti | V |
| не более | |||||||||||
| 0,85-0,95 | 1,20-1,60 | 0,30-0,60 | 0,95-1,25 | 0,030 | 0,030 | 0,35 | 0,30 | 0,20 | 0,20 | 0,03 | 0,15 |
Химический состав, % (ГОСТ 5950-2000)
| Массовая доля, % | |||||||
| C, углерод | Si, кремний | Mn, марганец | Cr, хром | W, вольфрам | V, ванадий | Mo, молибден | Ni, никель |
| 0,85-0,95 | 1,20-1,60 | 0,30-0,60 | 0,95-1,25 | — | — | — | — |
Твердость HB (ГОСТ 5950-2000)
| Марка стали | Твердость HB, не более | Диаметр отпечатка, мм не менее |
| 9ХС | 241 | 3,9 |
Твердость HRCэ(HRC) после закалки и закалки с отпуском (ГОСТ 5950-2000)
Твердость изделий из стали 9ХС в зависимости от температуры изотермической закалки и времени выдержки при закалке в расплавленной щелочи [1]
| Марка стали | Температура, °C и среда закалки образцов | Температура отпуска, °C | Твердость HRCэ(HRC) не менее |
| 9ХС | 840-860, масло | — | 63(62) |
Технологический процесс изотермического отжига стали 9ХС [1]
| Марки стали | Первый нагрев | Изотермическая выдержка | Твердость HВ | ||
| Температура, °C | Выдержка в час. | Температура, °C | Выдержка в час. | ||
| 9ХС | 790-810 | 1-2 | 700-720 | 3-4 | 197-241 |
Твердость стали 9ХС после изотермического отжига [2]
| Марка стали | Твердость HB | Диаметр отпечатка, мм (при D=10 мм, P=30000 H) |
| 9ХС | 196-241 | 3,9-4,3 |
Режим обработки стали 9ХС для получения структуры зернистого перлита [2]
| Марка стали | Температура, °C | |
| нагрева | изотермической выдержки | |
| 9ХС | 770-800 | 670-720 |
Температура рекристаллизационного отжига стали 9ХС [3]
| Обработка давление, после которой выполняется отжиг | Марка стали | Температура отжига, °C |
| Холодная протяжка (калибровка) прутков | 9ХС | 730 |
Ориентировочные режимы термической обработки и твердость стали 9ХС [1]
| Марка Стали | Отжиг | Закалка | Отпуск | |||
| Температура нагрева, °C | Температура нагрева, °C | Охлаждающая среда | Твердость HRC | Температура нагрева, °C | Твердость HRC | |
| 9ХС | 790-810 | 850-880 | Масло | 65-61 | 150-200 | 64-63 |
| 200-300 | 63-59 | |||||
| 300-400 | 59-54 | |||||
| 400-500 | 54-47 | |||||
| 500-600 | 47-39 | |||||
Режим закалки стали 9ХС (высокой твердости) [2]
| Марка стали | Температура закалки, °C | Твердость HRC при охлаждении |
| в маслах и горячих средах * | ||
| 9ХС | 865-875 | 63-64 |
*Температура 160-180°C для стали 9ХС (повышенной прокаливаемости)
Твердость и толщина азотированного слоя стали 9ХС в зависимости от температуры закалки [2]
| Марка стали | Температура, °C | Твердость HV | Толщина азотированного слоя, мм | |
| закалки | отпуска | |||
| 9ХС | 875 | 200 | 590-630 | 0,07-0,08 |
- Продолжительность процесса 3 часа
- Температура азотирования 530°C
Твердость стали в зависимости от температуры отпуска
Примечание. Закалка с 840-860 °С в масле.
Температура закалки из межкритичной области и последующего отпуска для уменьшения деформации [2]
| Марка стали | Температура, °C | Твердость HRC | |
| закалки * | отпуска | ||
| 9ХС | 745-755 | 550-600 | 27-29 |
| 755-765 | То же | 23-25 | |
*Охлаждение как при обычной закалке
Механические свойства
| Термообработка | Сечение, мм | σ0,2, МПа | σв, МПа | ψ % | KCU, Дж/см 2 | Твердость НВ, HRCэ |
| Изотермический отжиг при 790-810 °С, выдержка при 710 °С | — | 295-390 | 590-690 | 50-60 | — | НВ 197-241 |
| Закалка с 870 °С в масле; отпуск при: | ||||||
| 180-240 °С | До 40 | — | — | — | 78 | 59-63 |
| 450-500 °С* 1 | До 30 | — | — | — | — | 46-50 |
* 1 Температура отпуска рекомендуется для цанг и других деталей пружинного типа, а также для нагруженных валов.
Сталь 9хс чем обрабатывать
«Если клинок понадобится тебе лишь раз,
ты должен носить его всю жизнь» Конфуций
Ножи и материалы для их изготовления .
18 лет работы.7000 товаров.20000 постоянных клиентов сделали более 3-х покупок.
В вашей корзине:
Ножи по рубрикам
Ножи по марке стали
Инструмент для заточки
Лента для гриндера VSM
Лента для гриндера БАЗ
Лента для гриндера 3M
Производители ножей Россия
Производители ножей зарубежные
Сталь 9ХС , описание свойств и режим закалки , термообработка
| Марка: 9ХС ( заменители: сталь ХВГ, ХВСГ ) Класс: Сталь инструментальная легированная Вид поставки: сортовой прокат, в то числе фасонный: ГОСТ 5950-2000 , ГОСТ 2590-2006 , ГОСТ 2591-2006. Калиброванный пруток ГОСТ 5950-2000 , ГОСТ 7417-75 , ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78 . Щлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 5950-2000 , ГОСТ 14955-77. Полоса ГОСТ 5950-2000 , ГОСТ 4405-75 . Поковки и кованные заготовки ГОСТ 5950-2000 , ГОСТ 1133-71 . Использование в промышленности: сверла, развертки, метчики, плашки, гребенки, фрезы, машинные штампели, клейма для холодных работ. Ответственные детали, материал которых должен обладать повышенной износостойкостью, усталостной прочностью при изгибе, кручении, контактном нагружении, а также упругими свойствами. |
| Химический состав в % стали 9ХС | ||
| C | 0,85 - 0,95 |  |
| Si | 1,2 - 1,6 | |
| Mn | 0,3 - 0,6 | |
| Ni | до 0,35 | |
| S | до 0,03 | |
| P | до 0,03 | |
| Cr | 0,95 - 1,25 | |
| Mo | до 0,2 | |
| W | до 0,2 | |
| V | до 0,15 | |
| Ti | до 0,03 | |
| Cu | до 0,3 | |
| Fe | ~94 | |
| Свойства и полезная информация: |
| Термообработка: Состояние поставки Температура ковки: °С: начала 1180, конца 800. Сечения до 200 мм охлаждаются в колодце. Твердость материала: HB 10 -1 = 241 МПа Температура критических точек: Ac1 = 770 , Ac3(Acm) = 870 , Ar1 = 730 , Mn = 160 Свариваемость материала: не применяется для сварных конструкций. Обрабатываемость резанием: в горячекатанном состоянии при HB 221, К υ тв. спл=0,9 и Кυ б.ст=0,5 Флокеночувствительность: не чувствительна. Склонность к отпускной хрупкости: склонна. |
| Теплостойкость стали 9ХС | ||
| Температура °С | Время, ч | HRC ∂ |
| 150-160 240-250 | 1 1 | 63 59 |
| Механические свойства стали 9ХС при повышенных температурах | ||||||
| Температура испытаний, °С | σ0,2 (МПа) | σв(МПа) | δ5 (%) | ψ % | KCU (кДж / м2) | НВ |
| Состояние поставки | ||||||
| 20 200 400 600 700 | 445 320 330 170 83 | 790 710 620 200 98 | 26 22 32 52 58 | 54 48 63 77 77 | 39 88 98 --- 147 | 243 218 213 172 --- |
| Образец диаметром 10мм, длиной 50мм, прокатанный. Скорость деформирования 20мм/мин. Скорость деформации 0,007 1/с | ||||||
| 800 900 1000 1100 1200 | 110 65 42 20 15 | 130 74 46 31 20 | 26 41 52 54 83 | 68 95 --- --- 100 | --- --- --- --- --- | --- --- --- --- --- |
| Прокаливаемость стали 9ХС (Твердость, HRC ∂ ) | ||||||||
| Расстояние от торца, мм | ||||||||
| 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 40 | 50 | 60 |
| 63 | 56 | 36,5 | 32 | 30 | 28 | 26 | 25 | 24 |
| Термообрабока | Критический диаметр в масле, мм |
| Закалка | 15-50 |
| Физические свойства стали 9ХС | ||||||
| T (Град) | E 10- 5 (МПа) | a 10 6 (1/Град) | l (Вт/(м·град)) | r (кг/м3) | C (Дж/(кг·град)) | R 10 9 (Ом·м) |
| 20 | 1.9 | 7830 | 400 | |||
Расшифровка марки стали 9ХС: первая цифра говорит о том, что сталь содержит 0,9% углерода, а буквы Х и С о том что в данной марке имеется до 1,5% хрома и кремния, таким образом становится ясно, что это легированная сталь.
Инструмент из стали 9ХС и его термообработка: протяжки изготовляют из быстрорежущей стали и легированных сталей марок Х12М, ХВГ, X, ХГ и 9ХС.
Для уменьшения деформации протяжки обычно подвергают двум термическим обработкам: первой - после предварительной механической обработки и второй - после окончательной механической обработки.
Протяжки, изготовленные из рекомендованных марок сталей, обрабатывают в таком же порядке как и протяжки из стали Х12М, соответственно изменив температуры отжига и закалки.
Твёрдость режущей части протяжек из легированной стали Rc = 61-64, а передней части хвостовика Rc = 35-45.
Для всех марок стали при термической обработке протяжек следует выполнять следующие правила:
1. Протяжки при всех операциях (кроме правки) должны находиться в подвешенном состоянии.
2. Окончательный нагрев протяжек производить в соляных ваннах для малых размеров и в шахтных печах для больших. В случае отсутствия таковых и пользования горизонтальными печами нагрев производить на огнеупорных подставках, при этом протяжки, для обеспечения равномерного нагрева, необходимо периодически поворачивать вокруг своей оси.
3. Правку протяжек после закалки и отпуска производить в горячем состоянии.
4. Правку после очистки производить при подогреве сварочной горелкой до температуры отпуска.
5. При охлаждении во время закалки подвешенную протяжку перемещать вверх и вниз.
Напильники. Для изготовления напильников также применяется сталь 9ХС и кроме того углеродистая, легированная и малоуглеродистая стали с последующей цементацией.
Для закалки напильники нагревают в свинцовых и соляных ваннах и в камерных печах. Чтобы предохранить зубья напильника от обезуглероживания, применяют специальные обмазки, которые наносят на насечённую часть напильника. Эти обмазки содержат в себе науглероживающие и связывающие вещества.
Обмазанные напильники подсушивают возле печи и осторожно, чтобы не повредить обмазку, укладывают на огнеупорную подставку в печь. При нагреве в свинцовых ваннах надо обращать особое внимание на тщательное подсушивание напильников и медленное погружение их в ванну во избежание выплескивания свинца.
Предохранение от обезуглероживания обмазками имеет ряд отрицательных сторон:
1. Измельчение материалов, входящих в состав обмазки, и приготовление обмазки - очень трудоёмкие операции и требуют специального оборудования (мельниц, бегунов и пр.).
2. Обмазка при неосторожном обращении может частично обсыпаться и в этих местах зубья напильников не будут предохранены от обезуглероживания.
Значительно более простым и гарантирующим средством от обгорания зубьев является травление напильников в водном растворе кислот.
Состав раствора по объёму следующий: серной кислоты (концентрированной) 7%; азотной кислоты (концентрированной) 7%; воды 86%.
Напильники травят в растворе в течение 10-15 мин., затем сушат возле печи и нагревают под закалку. При нагреве следует придерживаться нижнего предела температур.
Напильники из легированной стали калят в масле; цементованные из углеродистых сталей - в воде (до полного охлаждения), а напильники из высокоуглеродистсй стали охлаждают в воде до 140-180° с последующей правкой в горячем состоянии и охлаждением на воздухе. Напильники при температуре 140-180° хорошо правятся деревянным молотком или в специальном приспособлении. Кроме того, медленное охлаждение напильников от температуры 140-180° уменьшает возможность возникновения трещин.
Охлаждать в воде следует только насечённую часть, а хвостовик замачивать после потемнения, чтобы он не принял закалку.
Напильники несимметричной формы следует перед закалкой изгибать в сторону, противоположную той, где образуется вогнутость, например, полукруглый напильник изгибается перед закалкой в сторону плоской грани. Цементованные напильники легко правятся в холодном состоянии. Отпуску напильники не подвергаются, а сразу же после закалки чистятся.
На заводах, имеющих соответствующее оборудование, очистку напильников производят на пескоструйных аппаратах. На заводах, где отсутствует специальное оборудование, очистку производят травлением в слабом растворе серной кислоты с последующим крацеванием проволочными щётками. После травления напильники промывают в проточной воде, высушивают и смазывают минеральным маслом, эмульсолом и пр. для предохранения от ржавчины.
Можно рекомендовать следующий способ предохранения напильниксв от ржавчины: тёртые белила, к которым подмешивают незначительное количество сажи, растворяют в бензине, и при частом помешивании раствора окунают в него напильники. При просушивании бензин быстро улетучивается и на напильниках остаётся слой светлосерой краски.
В случае, если хвостовик напильника окажется твёрдым, его после очистки отпускают в свинцовой ванне до твёрдости не выше Rc = 35.
Испытание напильников на остроту зуба производится следующим способом: стальной пластинкой, имеющей твёрдость не ниже Rc = 54, проводят плашмя по напильнику в направлении от носа к хвостовику. Пластинка должна прилипать к напильнику и иметь царапины. На напильнике не должно быть следов выкрашивания или смятия зубьев.
Проверку каждого напильника на твёрдость стальной пластинкой следует производить во время правки или выемки из воды. При таком методе контроля брак обнаруживается в самом начале его появления. Наличие трещин определяют ударом напильника о наковальню или металлическую плиту. При наличии трещин напильник издаёт глухой звук.
В случае, если в ряде напильников, особенно личных, после закалки одна сторона окажется мягкой, а другая твёрдой, причину брака следует искать в высокой твёрдости подкладки, на которой насекается напильник, так как при насечке зубья тупятся.
Для изготовления насадных и концевых фрез и спиральных свёрл применяют стали 85ХФ, 65Х, 6ХВ2С, ХГ, ХВ5, 9ХС, У8А и У10А.
Нагрев концевых фрез и свёрл для закалки лучше всего производить в соляных ваннах, а при их отсутствии в камерных печах.
Насадные фрезы закаливают полностью, а в концевых фрезах и спиральных свёрлах закаливают только рабочую часть. Хвостовую часть закалке не подвергают. Отпускают инструмент из углеродистой стали при температуре 220-260°, а из легированной стали при температуре 240-280°. Выдерживают в печи 20-60 мин. Требуемая твёрдость Rc = 56-58. Свёрла, режущие части которых затачивают напильником, отпускают при температуре 320-360°. Требуемая твёрдость Rc = 45-50.
Особенности стали 9ХС
При изготовлении различных строительных инструментов используется специальная сталь 9ХС. Изделия из такого металла будут отличаться максимальной прочностью, надежностью и долговечностью. Сегодня речь пойдет об особенностях данного материала, его преимуществах и недостатках.
Расшифровка
Марку 9ХС довольно легко расшифровать. Цифра 9 будет обозначать среднее содержание углерода (0,9%). Знак Х укажет на то, что сталь легирована хромом. При этом его доля составляет около 1%. Знак С указывает, что материал также легирован кремнием. В среднем он содержит его около 1%.
Плюсы и минусы
Металл 9ХС отличается рядом преимуществ.
- Уникальные технические характеристики. Данный металл считается довольно прочным. Из него получаются износостойкие изделия, которые практически не подвергаются механическим воздействиям, они очень устойчивы на изгиб, кручение. Даже при постоянной эксплуатации они не станут деформироваться. Кроме того, на их поверхности практически не образуются трещины и прочие мелкие дефекты.
- Повышенная твердость. Она достигается после отжига. Также после этой процедуры материал становится абсолютно податливым к прокаливанию.
- Защита от коррозии. В составе этой стали имеется хром, который защищает материал от негативного воздействия воды.
- Твердость. Инструменты, сделанные из такой стали, смогут легко порезать другие металлы, плотную древесину.
- Одинаковое распределение карбидов. За счет этого обеспечиваются преимущества при применении данного металла в ходе изготовления резьбонарезных приспособлений, у которых мелкий шаг резьбы.
Кроме этого, можно отметить, что металл отличается повышенной прокаливаемостью, упругостью. Он длительное время может держать заточку.
Но сталь марки 9ХС обладает и некоторыми недостатками.
- Внешний вид. Этот металл не будет блестеть, на его поверхности можно будет увидеть своеобразный рисунок.
- Относительно высокая стоимость. Изделия, сделанные из такого металла, производятся путем ковки вручную, поэтому и цена на них довольно большая.
- Сложность обработки. Даже маленькие ошибки при изготовлении такой стали могут привести к снижению ее качеств. Она довольно капризно ведет себя в процессе термообработки, заточки.
- Теряет свои свойства при повышенных температурах. При разогреве свыше 200 градусов снижаются в первую очередь режущие качества инструментов. Также следует отметить, что эта разновидность не подходит для производства сварных конструкций. При термообработке материал потребует соблюдения конкретного оптимального температурного режима.
- Требования к уходу. Хром и кремний не смогут полностью защитить сталь, поэтому необходимо будет тщательно протирать и сушить инструменты после контакта с водой. В противном случае со временем она начнет ржаветь.
Основные характеристики
Основные характеристики этой стали можно будет найти в ГОСТ 5950-2000 и ГОСТ 2590-2006. Для начала мы разберем химический состав этого металла. В него входят следующие компоненты:
- углерод;
- железо;
- вольфрам;
- титан;
- кремний;
- хром;
- марганец;
- ванадий;
- молибден;
- никель;
- медь;
- фосфор;
- сера;
Хром в составе металла обеспечивает в том числе повышенную твердость и прочность. Также он отвечает и за коррозийную стойкость материала. Таким же свойством обладает и кремний, который имеется в составе. За счет него у стали увеличивается прочность, но при этом снижаются вязкость и пластичность.
Медь также способна значительно повышать стойкость к коррозии. Молибден увеличивает упругость стали. Вольфрам формирует карбиды, которые придают готовому сплаву максимальную твердость. Из-за карбидов в процессе нагревания увеличивается зернистость.
Ванадий значительно повышает плотность материала. Титан используется для того, чтобы предотвратить межкристаллическую коррозию. За счет марганца увеличиваются износостойкость, стойкость к ударным воздействиям.
Далее мы разберем основные физические характеристики стали 9ХС. Ее плотность составляет 7830 кг/м3. Удельное электросопротивление достигает 400 нОм*м. Твердость материала по Роквеллу будет зависеть от температуры отпуска, она варьируется от 63–64 до 39–48 д.
Металл прокаливается в заготовках с диаметром до 40 миллиметров при охлаждении в специальном масляном составе и до 30 миллиметров при обработке в горячих субстанциях. Микроструктура этого металла после термообработки – мартенсит и карбиды.
Сталь 9ХС
В создании промышленных инструментов используется специализированный легированный сплав – сталь с маркировкой 9ХС. В создании этой смеси используются добавки, улучшающие основные показатели. Легирующие вещества улучшают технические и эксплуатационные характеристики изделий, производимых из неё.
Характеристики
В стали марки 9ХС есть множество легирующих добавок, которые обеспечивают нужные характеристики и свойства. Кроме основных компонентов есть кремний, кальций, хром, углерод, сера, в общем 12 легирующих и дополнительных компонентов. Благодаря такому комплексу веществ, у стали есть такие основные характеристики:
- плотность (r) – 7830 кг/м3;
- твёрдость по Роквеллу (HRC) зависит от температуры отпуска – от 63-64 до 39-48 ∂;
- HB 10-1 = 241 МПа;
- температурные показатели ковки: от 1180 до 800 градусов.
Благодаря повышенной упругости, выраженной прочности, износоустойчивости и плотности, сталь такого типа считается оптимальным вариантом для создания режущих инструментов и составляющих этого типа.
Расшифровка маркировки
У каждого типа стали есть своя маркировка, в которой зашифрованы особенности состава. Маркировка стали 9ХС имеет такую расшифровку:
- цифра «9» показывает, что в составе сплава есть 0,9% углерода;
- буква «х» обозначает наличие в стали хрома;
- буква «с» указывает на то, что в состав добавлен кремний.
Наличие углерода обеспечивает повышенную вязкость вещества. Хром – универсальный компонент, он повышает возможности термического воздействия на сплав, делает его максимально прочным и устраняет риск возникновения коррозии.
Плюсы
У стали 9ХС есть преимущества, которые выделяют её на фоне других сплавов.
- Обладает уникальными техническими характеристиками, позволяющими использовать его в изготовлении прочных, упругих, износоустойчивых деталей с высоким коэффициентом сопротивления изгибам.
- В сплаве 9ХС карбиды всегда равномерно и правильно распределены по сечению, что повышает эксплуатационные качества готовой продукции, в частности, резьбовых элементов, созданных из него.
- Обладает высокой степенью устойчивости к механическим повреждениям и образованию трещин.
- После отжига приобретает ещё одно неоспоримое преимущество – повышенную твёрдость и податливость прокаливанию.
- Обладает высокой термической устойчивостью.
- Сплав устойчив к образованию флокенов во время отделки.
Благодаря таким преимуществам сталь 9ХС является востребованным и практичным инструментальным сплавом.
Минусы
Есть и недостатки у этого сплава, которые, тоже нужно учитывать в производстве инструментов и режущих изделий.
- Специфические требования в термической обработке.
- Не подходит для выполнения сварочных работ.
- При обработке требуется строгое соблюдение температурного режима.
- Осложнённая механическая обработка.
Работать со сплавом 9ХС необходимо только высококвалифицированным специалистам, так как существует условия и нюансы, которые необходимо соблюсти.
Химический состав
В создании стали 9ХС используется 13 веществ, комбинация которых в правильном количестве даёт в результате качественно лучшие физические, механические и эксплуатационные характеристики.
Вот компоненты, которые входят в состав стали 9ХС:
- железо (Fe) – 94%;
- кремний (Si) – до 1,6%, но не менее 0,9%;
- хром (Cr) – до 1,25%, но не меньше 0,95%;
- углерод (C) – 0,9%;
- марганец (Mn) – до 0,6%;
- никель (Ni) – 0,35%;
- медь (Cu) – 0,3%;
- молибден (Mo) – 0,2%;
- вольфрам (W) – 0,2%;
- ванадий (V) – 0,15%;
- сера (S) – 0,03%
- фосфор (P) – 0,03%;
- титан (Ti) – меньше 0,03%.
У разных производителей могут незначительно меняться процентные соотношения. Отклонения не должны превышать 1/10 долю процента, иначе свойства полученного сплава могут отличаться.
Применение
Широко применяется в промышленности, она используется для создания таких изделий:
- ножи;
- клинки для ножей и прочие режущие инструменты;
- свёрла разных диаметров и назначений;
- фрезы для промышленного и бытового оборудования;
- клейма, которые задействуются в работах холодного типа;
- детали для оборудования.
Применять сталь можно в других сферах, если технические и эксплуатационные характеристики соответствуют требованиям к производимой продукции.
Термообработка
Есть строгие требования к термической обработке, которые нужно соблюдать.
- Есть потребность проведения анализа структуры (металлографию) и рентген структуры.
- На этом этапе осуществляется контроль твёрдости сплава.
- Необходимо поддерживать рекомендованную температуру.
Термообработка проводится строго по технологии с использованием электронных печей, которые оснащены герметизированным кожухом.
Аналоги
Существуют виды сплавов, которые обладают аналогичными свойствами и могут применяться для таких же целей:
- отечественные заменители – марка ХВГ и ХВСГ;
- зарубежные аналоги – марка WNr, 90CrSi5, DIN.
Инструменты из этих заменителей не уступают по качеству и эксплуатационным характеристикам изделиям, выполненным из стали 9ХС.
Отзывы о ножах из 9ХС
Для нужд пищевой промышленности, охоты, туризма и других видов деятельности, часто используются ножи, созданные из стали 9ХС. Впечатления об эксплуатации преимущественно положительные. Пользователи отмечают сложности в заточке и возможность появления зазубрин. В целом, обладатели ножей 9ХС довольны и отмечают высокую прочность изделий, длительное сохранение первоначальной остроты после затачивания.
9ХС – специализированный сплав, используемый для режущих долговечных инструментов, резьбовых составляющих, устойчивых к истиранию деталей. При соблюдении технических требований в обработке этот металлический сплав неплох в эксплуатации.
Читайте также: