Сталь aeb l характеристики
Обновлено: 04.05.2024
AISI L-6 — низколегированная, твердая, высокопрочная инструментальная сталь, подходящая для многих применений. В стандарте ASTM A681 марка стали L6 относится к типу L специальных инструментальных сталей. Инструментальная сталь AISI L6 относится к общему классу легированной инструментальной стали, которая характеризуется хорошей ударной вязкостью. ASTM L6 подходит для использования в производстве инструментов, штампов и деталей машин, для которых требуется хорошее сочетание твердости и ударной вязкости.
| C | Cr | Mo | V | Ni | Mn | Si | P | S |
| 0,65-0,75 | 0,6-1,2 | 0,25-0,5 | 0,20-0,30 | 1,25-2,0 | 0,25-0,85 | 0,20-0,40 | 0,03 | 0,03 |
Содержит небольшое количество хрома, никеля, ванадия и молибдена. Из-за более низкого содержания углерода и относительно высокого содержания никеля инструментальная сталь L6 имеет немного лучшую ударопрочность, чем более высоколегированные, и ее следует использовать там, где износостойкость может быть принесена в жертву для повышения ударной вязкости.
Сталь твердая и хорошо держит кромку. Однако, как и другие углеродистые стали легко ржавеет. Некоторые считают, что это одна из лучших сталей для режущих инструментов. Часто используется в пильных полотнах, но любой нож, изготовленный из этого материала, нуждается в постоянном уходе.
L6 - это универсальная ножевая сталь, можно использовать как для ножей, так и для длинномерных изделий.
Сталь L6 славится тем, что её используют для мечей до образования микроструктуры бейнита, что является непростым процессом. (Бейнит – не выявленная до 1920 года структура стали, имеет высокую твёрдость и прочность при высокой пластичности). Сейчас этот процесс чрезвычайно популярен для японских катан и начинает становиться все более распространенным, поскольку производственные компании изучают более простые и эффективные процессы для использования потенциала L6. Этот процесс был впервые осуществлен Говардом Кларком, который создаёт катаны по японскому образцу, причём его марка "L6 Bainite" пока уникальна на рынке, но теперь L6 / Bainite также производится Hanwei Paul Chen (Пол Чен).
L6 не легкая сталь для обработки, ее относительно трудно шлифовать и подвергать термической обработке по сравнению с другими сталями.
Сталь aeb l характеристики
А сегодня, как говорят будет "три в одном".
Речь пойдет по сталях 440C, AUS-8 и AEB-L. Почему о трех сразу? Все просто, с одной стороны, эти стали весьма похожи на 95Х18, которую мы уже разбирали, а, с другой, они достаточно отличаются друг от друга, образуя ряд, по которому можно проследить зависимость структуры и свойств от состава.
Итак, типичный состав сталей.
AEB-L (Bohler Uddeholm)
AUS-8 (различные производители)
С-0,7-0,8%
Cr-13-14,5%
Mn,Si-0,40-0,60%
Mo - 0-1,1%
V - 0-0,3%
P,S - в зависимости от производителя, обычно
440C (различные производители)
С-1-1,12%
Cr-16,5-18,5%
Mn-0,50%
Mo - 0,1-0,35%
V - 0,1-0,25%
P,S - в зависимости от производителя, обычно
Если посмотреть на составы железок, то видно, что от AEB-L к 440C последовательно растет содержание углерода и хрома, а соответственно, и карбидной фазы. В соответствие с этим меняются структура и свойства. Основные моменты по структуре высокоуглеродистых высокохромистых сталей мы уже рассмотрели в статье про 95Х18, здесь я остановлюсь лишь на отличиях.
AEB-L - 65Х13 скажете вы. И будете в корне неправы :-) Ну почти.
Эта сталь (точнее, ее прародительница AEB) была разработана аж в 1928 году. Целевое применение - лезвия бритв. Соответственно, такая сталь должна была обеспечивать достаточную коррозионную стойкость, высокую твердость, способность получать и удерживать максимально острую РК. Это и предопределило требования к составу и структуре.
Одним из главных требований было отсутствие крупных эвтектических карбидов и высокая чистота по неметаллическим включениям. Ведь лезвия современных бритв имеют субмикронную РК (Жилет типично 0,7-0,8мкм), и наличие в структуре крупных (10-30мкм) карбидов делает такую кромку очень чувствительной к микросколам и, соответственно, к быстрой потере остроты. Поэтому содержание углерода и хрома было ограниченно 0,68 и 13,5% соответственно (именно здесь проходит граница между заэвтектоидными и ледебуритными сталями), с учетом неизбежных технологических допусков базовый состав был определен в 0,67 и 13% соответственно, что позволяет гарантированно получать сталь без эвтектических карбидов, при этом обладающую необходимой твердостью и коррозионной стойкостью. И действительно, наиболее крупные карбиды в AEB-L не превосходят 2-3мкм.
Несмотря на "стандартные" допуски по сере и фосфору фактически сталь намного чище, типично порядка 0,005%S и 0,01P. Сталь так же очень чиста по неметаллическим включениям, что так же должно обуславливать высокую стойкость тонкой РК.
Благодаря высокой однородности структуры, высокой твердости и приличной механике сталь находит широкое применение для производства бритв, хирургического инструмента, кухонных и универсальных ножей. Сталь легко шлифуется и полируется, благодаря стабильному составу отличается хорошей повторяемостью свойств при ТО.
Если нужен острый, прочный и легко затачиваемый нож - то AEB-L хороший выбор, при этом стойкость РК при приличной ТО может приятно удивить.
Наряду с AUS-6 одна из самых широко используемых японских нержавеющих сталей. При некотором увеличении содержания углерода и хрома в структуре стали появляются эвтектические карбиды, однако их количество еще невелико. Благодаря этому, на высоком уровне остаются механические свойства, сталь легко шлифуется и полируется. Благодаря своей структуре при хорошей ТО сталь отличается высокой агрессивностью реза по мягким материалам.
В целом AUS -8 занимает промежуточное положение между нашими 65Х13 и 95Х18 и пожалуй, наиболее близка к 75Х16МФ . Как правило, стали достаточно чисты по сере, фосфору и неметаллическим включениям. В рассматриваемой нами тройке сталь тоже занимает среднее положение, но пожалуй все таки ближе к AEB-L.
Это хороший выбор для универсального ножа, сочетающего хорошую стойкость РК с прочностью и коррозионной стойкостью.
Уже примерно 40 лет эта сталь является "классической" в производстве ножей. И несмотря на появление гораздо более современных железок, старушка не сдается и сохраняет за собой звание одной из самых популярных сталей.
Что же привлекает в ней ножеделов?
Во первых удачное сочетание стойкости РК, коррозионной стойкости и приемлемой прочности.
Во вторых, низкая цена, доступность и технологичность.
Ну, и в третьих - это сталь "с именем" - все ее знают, непритязательному клиенту не надо ломать себе голову над тем, что от нее ждать. Фактически, 440C для современных ножеделов является той самой "печкой" от которой все пляшут, и именно с ней часто сравнивают новые стали.
Как мы видим, в 440С по сравнению с ранее рассмотренными нами сталями еще выросло содержание хрома и углерода. В 440С уже примерно половина карбидов эвтектического происхождения. Это и определяет свойства. С одной стороны, растет стойкость (в первую очередь абразивная), но при этом снижаются механические свойства, появляется их заметная анизотропия (карбиды вытягиваются в цепочки вдоль направления деформации), увеличивается склонность к питтинговой коррозии. Сталь уже заметно сложнее шлифуется, при доводке или полировке часто появляется "узор" определяемый скоплениями крупных карбидов. Но, с другой стороны, по сравнению со многими современными сталями и механические и технологические свойства 440С весьма высоки. Фактически благодаря этому она до сих пор не утратила позиций.
440C будет хорошим выбором для универсального или охотничьего ножа с достаточно толстой (>0,4мм) режущей кромкой. При хорошей ТО клинок из 440С может минимум не уступать по стойкости ножам из более "модных" сталей.
Термическая обработка сталей весьма схожа, что собственно и неудивительно. Ведь в процессах превращений при ТО участвуют главным образом вторичные карбиды, количество которых в этих сталях примерно одинаково.
Температуры закалки
AEB-L 1030-1060°
AUS-8 1040-1060°
440C 1050-1075°
Отпуск от 150° до 220°С, результирующая твердость 60-57 HRc.
Криообработка после закалки позволит поднять твердость на 1-2 HRc.
Так собственно, что же выбрать?
1. Для ножей с тонкой РК и работающих в заметной степени давящим резом - AEB-L, AUS-8.
2. Для ножей, работающих в основном резом с потягом по абразивным материалам (например, скиннеры) - 440С
3. Для рубящих ножей - AEB-L, AUS-8. при твердости 56-57
В принципе, эти стали достаточно универсальны и способны в большинстве случаев заменить друг друга, вне зависит от геометрии и ТО.
Сталь Nitro-V
Nitro-V (New Jersey Steel Baron) - это высокоуглеродистая не порошковая нержавеющая сталь с добавлением азота и ванадия. Впервые была выпущена в 2017 году. Сталь разработана и произведена в сотрудничестве с Buderus Steel как версия Uddeholm AEB-L, модифицированная азотом и ванадием.
| C | Cr | V | N | Mn | Si | P | S |
| 0,68 | 12,98 | 0,079 | 0,1098 | 0,78 | 0,384 | 0,019 | 0,002 |
Другое очевидное сходство — сталь 14C28N, которая была разработана как версия 13C26, но модифицированная для улучшения коррозионной стойкости. 13C26 практически идентична AEB-L, но производится Sandvik.
Ванадий долгое время считался основным легирующим элементом для труднообрабатываемых сталей: от простых инструментальных до аэрокосмических. Увеличивая степень чистоты зерен карбидов и способствуя образованию карбидов, кромку легче сохранять и поддерживать, будь то бритва, роскошный кухонный нож или тактический нож. В последнее десятилетие азот был основным продуктом промышленности, нитриды повышают стойкость к коррозии, связываясь со слоями оксида хрома, которые естественным образом образуются в процессе шлифовки и полировки. Таким образом, комбинация хрома и оксида азота позволяет подвергать сталь воздействию более агрессивной среды, особенно влажных условий, таких как профессиональная кухня или работа на море. Вместе азот и ванадий превращают сталь Nitro-V в совершенно новую категорию, отличную от предшественников, что позволяет использовать её для задач, ранее не подходящих для 14C28N и AEB-L.
Нитро-V действительно очень похожа на AEB-L, имея те же показатели C, Cr и Si, с небольшим отличием по Mn. Содержание азота такое же, как у 14C28N. Добавление ванадия очень мало (его всего 0,079%), чтобы внести вклад в износостойкость и стойкость кромки. Обычно такой небольшой процент ванадия предназначен для уменьшения зерна в низколегированных сталях. В низколегированных сталях весь карбид растворяется при ковке и высоких температурах термообработки, что позволяет быстро увеличивать размер зерна. Однако высокое содержание хрома в нержавеющих сталях означает, что для измельчения зерна требуется больше ванадия.
Производители ножей определят Nitro-V простой сталью для обработки как в отожженным, так и в закаленном состоянии, при этом происходит экономичное использование расходных материалов по сравнению с другими нержавеющими сталями. Из-за свойств материала стружка, как правило, большая и легко удаляется, несмотря на характеристики износостойкости. Поскольку сталь относительно легко шлифовать, она также полируется с минимальными дополнительными потребностями в материалах, поэтому производитель может быть уверен, что ручное шлифование будет менее трудоемким, чем стандартного ножа из углеродистой или простой нержавеющей стали. Сталь выпускается в одном из двух методов термической обработки: с крио и без. Производитель NJSB с гордостью заявляет, что Nitro-V является не только экономичным выбором, но и дает производителю ножа сталь с низким уровнем накладных расходов на обработку.
Азот обычно добавляют в сталь в попытке улучшить твердость, коррозионную стойкость или и то, и другое вместе. Например, 14C28N была спроектирована так, чтобы снизить содержание углерода наряду с увеличением содержания азота, для того чтобы восполнить недостаток углерода для сохранения твердости, и увеличением содержания хрома для улучшения коррозионной стойкости. Азот не так склонен к образованию нитридов с хромом, как углерод к карбидам. Таким образом, азот иногда может быть добавлен для повышения твердости без ущерба для коррозионной стойкости. Однако при сравнении с AEB-L, твердость стала меньше. Пиковая твердость ограничена остаточным аустенитом, а не обязательно тем, сколько углерода и азота может быть помещено в состав.
Коррозионная стойкость Nitro-V может быть несколько лучше, чем AEB-L, в зависимости от окружающей среды. Питтинг является особенно проблемой в соленой воде. Поскольку 14C28N имеет аналогичное содержание азота и более высокое содержание хрома в растворе, ожидается, что она будет обладать превосходящей коррозионной стойкостью по сравнению с Nitro-V.
Nitro-V имеет очень мелкую микроструктуру, при этом AEB-L, возможно, ещё мельче. AEB-L и Nitro-V имеют одинаковый объем карбида, приблизительно 4-6%. 14C28N, по-видимому, имеет несколько большие карбиды, но все же значительно мельче, чем даже многие стали порошковой металлургии.
Ожидается, что Nitro-V имеет очень похожую износостойкость и стойкость кромки по сравнению с AEB-L, но никаких проверок, подтверждающих это, не проводилось. Состав этих двух сталей одинаков, и микрофотографии также выглядят очень похожими с точки зрения содержания карбида. AEB-L имеет стойкость кромки аналогично стали 52100, что значительно ниже, чем у нержавеющих сталей с высоким содержанием карбида, таких как 440C, CPM-154, S30V и т. д. Компромисс состоит в том, что эти стали имеют гораздо меньшую ударную вязкость, чем AEB-L и Nitro-V, конечно. С другой стороны AISI 52100 известна своей прекрасной кромкой и стабильностью, но в дополнение к этому это действительно стойкая к коррозии сталь.
Нитро-V очень похожа на AEB-L с добавлением азота и ванадия. Однако добавление азота не увеличило содержание хрома в растворе для повышения коррозионной стойкости, а добавление ванадия недостаточно для измельчения зерна. Nitro-V может иметь твердость до 64 HRC при термообработке на максимальную твердость и, конечно, может быть подвергнута термообработке до меньшей твердости в зависимости от желаемых свойств. Сталь имеет очень мелкую микроструктуру и очень хорошую ударную вязкость по сравнению с другими сталями. В целом свойства Nitro-V, как ожидается, будут аналогичны AEB-L, возможно, с улучшением коррозионной стойкости. Тем не менее, если нож не требует высокой абразивной износостойкости, Nitro-V хороший вариант. Все стали, используемые в качестве основы для сравнения со сталью Nitro-V, хорошо работают с тонкой полированной бритвенной кромкой, следовательно, Nitro-V сможет удерживать остроту тонкой режущей кромки при высокой твердости.
Как связаться с нами?
Нож на заказ
На большинство продукции в нашем магазине возможно нанесение инициалов, надписей, логотипов, фирменной символики.
Похожие аналоги: 13C26 (Швеция), PS60 (Япония) и др.
| Состав стали AEB-L, % | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| C | Cr | Mn | Mo | Ni | P | Si | S | V | Другое |
| 0.65 | 13 | 0.6 | - | - | 0.025 | 0.4 | 0.015 | - | - |
=
СВОЙСТВА ЭЛЕМЕНТОВ СТАЛИ:
Углерод (C, Carbon): улучшает удержание кромки и повышает вязкость; увеличивает твердость и сопротивление износу; уменьшает пластичность; в больших значениях понижает коррозионную стойкость.
Хром (Cr, Chromium): повышает твердость, сопротивление растяжению и плотность; повышают устойчивость к коррозии (>11% делает сплав нержавеющим).
Марганец (Mn, Manganese): повышает прокаливаемость, износостойкость и вязкость; используется как раскислитель и дегазатор для удаления кислорода при плавке металла; в больших % увеличивает твердость и хрупкость.
Молибден (Mo, Molybdenum): увеличивает твердость, прочность, прокаливаемость и плотность; улучшает обрабатываемость и устойчивость к коррозии.
Никель (Ni, Nickel): добавляет ударную вязкость; улучшает коррозионную стойкость; уменьшает твердость.
Фосфор (P, Phosphorus): считается вредной примесью. Растворяется в феррите, за счет этого повышается прочность, но снижается пластичность и ударная вязкость с увеличением склонности стали к хрупкости. В низколегированных сталях с углеродом около 0.1% фосфор повышает прочность и сопротивление атмосферной коррозии. Считается вредной примесью.
Кремний (Si, Silicon): увеличивает прочность; используется как раскислитель и дегазатор для удаления кислорода при плавке металла.
Сера (S, Sulfur): обычно считается вредной примесью влияющей на пластичность, ударную вязкость, свариваемость, коррозионные свойства, качество поверхности стали и т.д. Вредное влияние серы уменьшает присутствие в стали марганца. Содержание же серы в качественных сталях не превышает 0.02-0.03%.
Ванадий (V, Vanadium): увеличивает прочность, износостойкость, повышает плотность и вязкость; повышает коррозионную стойкость, увеличивая оксидную пленку; карбидные включения ванадия очень твердые.
Вольфрам (W, Tungsten): добавляет прочности, вязкости и улучшает прокаливаемость; сохраняет твердость при высоких температурах.
Кобальт (Co, Cobalt): увеличивает прочность и твердость, позволяет закалку при более высоких температурах; усиливает эффекты других элементах в сложных сталях.
Ниобий (Nb, Niobium): ограничивает рост карбидов; ограничивает обрабатываемость; создает самые твердые карбиды.
Азот (N, Nitrogen): используется вместо углерода в стальной матрице (атомы азота функционируют аналогично атомам углерода, но обладают преимуществами в коррозионной стойкости).
Целью этого материала является предоставление информации о популярных и не очень сталях, используемых различными производителями для изготовления ножей, ножниц, кусачек различного качества и назначения. Считаю, что любое мнение о стали очень субъективно т.к. все мы имеем разные требования, предпочтения и финансовые возможности. Я надеюсь, что эта статья поможет читателю понять мир стали и, возможно, немного лучше разобраться в его собственных предпочтениях. Для экономия времени я пропущу вводную часть, касающуюся истории, назначения, способы получения стали и т.д. и скажу, что современные ножевые стали обычно имеют следующие категории:
1. Инструментальные стали. Применяются для изготовления различного инструмента, который должен обладать высокой износоустойчивостью. Отличаются высокой твердостью и прочностью, хотя и являются более хрупкими по сравнению с углеродистыми. Содержание углерода - от 0.7 до 2.3%. К этим сталям также относятся инструментальные быстрорежущие и легированные стали. Основные легирующие элементы для последних это вольфрам, молибден, ванадий, азот, кобальт. Обладают низкой коррозионной стойкостью. Некоторые известные стали из этой категории, которые используются для изготовления ножей - D2, O1, из отечественных - Х12МФ, Р6М5, У8А, У10 и др.
2. Углеродистые стали (Carbon Steel). Ножи из этой стали обычно предназначены для грубой работы, где прочность и долговечность выходят на главные роли. Лезвия, как правило, имеют острую и резучую кромку и, в противовес - пониженную коррозионную стойкость. Состав содержит различное количество углерода и не более 1,65% марганца и 0,60% меди. Не содержат легированных элементов. Могут быть трех типов - с низким содержанием углерода (0,25% или меньше), средним (0,3-0,6%), и высоким (0,7 -2,14%). Для изготовления лезвий чаще применяется сталь с более высоким содержанием углерода. Сталь 1095, нередко используемая при производстве недорогих ножей, пожалуй является довольно известным представителем этой категории сталей.
3. Нержавеющие стали (Stainless Steel). По большому счету, это та же углеродистая сталь с добавлением хрома для увеличения коррозионной стойкости. На сегодня эта сталь самая популярная для ножей EDC. Стали этой категории содержат минимум 12-13% хрома, который обеспечивает более высокую коррозионную стойкость по сравнению с углеродистыми сталями. Отдельные зарубежные источники отмечают, что некоторые производители, использующие минимальные значения хрома (10-12%) требуют, чтобы их сталь тоже считалась нержавеющей. Самыми известными представителями сталей этой категории являются стали 420, 440 серий, AUS, VG, из отечественных - 40Х13, 95Х18 и т.д.
Пожалуй, несколько слов скажу и о сталях порошковой металлургии (Powder Metallurgy, PM), позволяющей вводить в сталь намного большие значения легирующих элементов, имея на выходе более однородную структуру самой стали. Технология производства разработана в 60-х годах прошлого века в Швеции. В СССР начала применяться с 70-х годов (основные мощности производства были расположены в Украине). Примеры нержавеющих порошковых сталей, используемых при изготовлении ножей - ZDP189, CPM-S90V, M390, D2, CPM-15V. Инструментальных порошковых - CPM 3V, CPM 15V, CPM D2 и т.д.
Та или иная сталь хорошо сделанного инструмента (будь то нож, ножницы и т.д.), кроме оптимальной геометрии его лезвия должна обладать оптимальным сочетанием твердости, упругости, износоустойчивости, коррозионной стойкости и вязкости. Для стали важным фактором также является и ее термообработка. Именно она часто придает стали те механические и эксплуатационные свойства, которыми мы восхищаемся или сожалеем, вспоминая о потраченных деньгах. Так, в зависимости от качества термообработки, лезвие сделанное из одной и той же марки стали, но от разных производителей ножей, может быть хрупким, склонным к появлению трещин, мягким или быстро тупиться.
МАРКИ И СОСТАВ СТАЛИ:
(в связи с увеличением объема данных изменен формат таблицы. Теперь она интерактивная, адаптирована под смартфон и имеет новый адрес. Последняя же версия графического формата доступна здесь)
Читайте также: