Сталь 9хс твердость по роквеллу

Обновлено: 16.05.2024

«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.

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.

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.

Сталь 9ХФ

Инструментальная легированная сталь 9ХФ производилась ещё в СССР. Незнавшая конкуренции сталь применялась для изготовления инструментов, способных резать другие сплавы, и её качество никогда не ставилось под сомнение. Пилы из 9ХФ использовали на лесозаготовительных пилорамах. Сейчас производство этой марки налажено в Украине и России, но качество современных сплавов по многим параметрам уступает тем, что производились в советский период.

Сплав 9ХФ относится к высокоуглеродистым сталям, количество углерода в нём в 1,5 раза больше, чем в стали 65Г. Следовательно, эта марка лучше держит заточку.

Добавленный ванадий позволяет деталям при закалке меньше коробиться, а также способствует повышению прочности и ударной вязкости. Твёрдость режущей кромки достигает 60-62 HRC, при этом хрупкость изделия увеличивается незначительно.

Одно из присущих сплаву механических свойств – износостойкость. Правильная закалка позволяет добиться очень хороших результатов.

Сталь имеет высокую гибкость и твёрдость, долгое время (почти полгода) удерживает заточку лезвия при правильной эксплуатации (например, нежелательно рубить камни) и сохраняет свои свойства при низких температурах.

Это позволяет использовать изделия в условиях приполярных районов, на Крайнем Севере, в Сибири и на Дальнем Востоке.

Из недостатков отмечают:

хрупкость материала;
плохая свариваемость (материал практически нельзя применять для сварных конструкций).

Благодаря комплексному легированию хромом и ванадием коррозионная стойкость выше, чем у некоторых других марок.

В соответствии с ГОСТ 5950-2000 в состав 9ХФ входят:

Углерод (С) – 0,9% (повышает твёрдость).
Марганец (Mn) – 0,3-0,6% (увеличивает прочность).
Хром (Сr) – 0,4-0,7% (защищает от коррозии).
Молибден (Mo) – 0,2% (даёт возможность закалки материала до высоких показателей HRC, увеличивает плотность).
Ванадий (V) – 0,15-0,3% (придаёт упругость, защищает от коррозии).
Никель (Ni) – 0,4% (добавляет ударную вязкость).
Кремний (Si) – 0,4% (увеличивает прочность, действует как раскислитель и дегазатор для удаления кислорода при плавке металла).

Подробно о составе в таблице:

Благодаря своей твёрдости, пластичности, коррозионным свойствам она заслужила признание. Из стали 9ХФ изготавливаются различные инструменты:

пилы;
матрицы;
штемпели;
пуансоны;
кернеры;
ножи.

Чтобы зубья пилы не изнашивались, и долго сохранялась их острота, сталь должны иметь твёрдость HRC не менее 43. Марка 9ХФ вполне соответствует этой характеристике.

В советские времена применялась в основном на пилорамах типа Р-63, имеющих свою специфику. Механизм состоял из целого комплекса пил. Такая конструкция была не очень удобна в обслуживании. Пилы ломались, при этом нужно было делать настройку всей пильной шкалы. Такой процесс был не очень быстрым, пилорама простаивала, на этот период лесозаготовка останавливались. Учитывая тот факт, что на лесоповале в СССР работали заключённые, простои мешали карьерному росту её начальников. К тому же приобретение и доставка новых полотен в таёжные дебри вызывали затруднение.

В истории есть любопытные факты. Настройка пилорам Р-63 доверялась заключённым с музыкальным слухом. Промышленные полотна из 9хф, имеющие одинаковый захват в раме, люфтили. При нормальных на первый взгляд стандартах и достаточном ресурсе происходили казусы из-за некачественно настроенных пил. Это не позволяло качественно точить полотно. Склонный к изобретательности и рационализаторству обслуживающий персонал под захваты устанавливал бритвочки, являющиеся своеобразным камертоном. Путём подбора одинакового звучания полотен пил в раме проводилась настройка натяжения полотен.

Это незаменимый помощник в походных условиях. Надёжность и долговечность тесака, сделанного из стали 9ХФ, подтверждена опытными экспертами по ножам. Заточку тестировали в полевых условиях. Нож выдержал все испытания, подтвердились все уникальные свойства стали.

Близки по составу и свойствам российские аналоги:

сталь ХВГ;
9Х1;
9ХС;
сталь 7Н2МФА;
сталь Св-01Х12Н6М.

Из зарубежных образцов можно порекомендовать немецкую сталь 1056, 90Cr3, L2 производства США, японскую SKC11 и B400 из Австрии.

Отзывы

Многие эксперты, которые на практике пользовались режущими инструментами из стали 9ХФ, говорят о её хорошем качестве.

При этом практики советуют калить материал с последующим отпуском.

Есть сравнения с аналогом 9ХС: у сплава 9ХФ лучше свойства упругости (при кручении, изгибе и т. д.), но, к сожалению, он проигрывает в износоустойчивости. Да и диапазон применения у него уже. Однако, опираясь на эти данные, нельзя утверждать, что какие-то образцы хуже, а какие-то лучше. Каждый вправе выбирать, какие инструменты подходят для тех или иных условий.

Читайте также: