Сталь aisi 440 характеристики

Обновлено: 03.05.2024

Нержавеющая сталь 440 (AISI), известная как «сталь для клинков», представляет собой прочную высокоуглеродистую хромистую сталь. При термообработке сталь достигает наивысших уровней твердости, чем другие марки нержавеющей стали. 440 нержавеющая сталь выпускается в трех различных вариантах: 440A, 440B, 440C. Они обладает хорошей коррозионной стойкостью и устойчивостью к истиранию. Все сорта могут быть легко обработаны после отжига, они также обладают стойкостью к мягким кислотам, щелочам, пищевым продуктам, пресной воде и воздуху. Правильная термообработка позволяет достичь твердости 59-60HRC для 440С.

Из данной стали делаются штифты, стоматологические и хирургические инструменты, высококачественные ножевые клинки и изделия, седла клапанов, насадки, насосы, подшипники качения.

Каждый класс нержавеющей стали 440 изготовлен из уникальной химической композиции. Следует отметить, что единственное существенное различие между классами — это содержание углерода.

Сталь 440A - содержит углерод в количестве 0,65 - 0,75%. Это самая недорогая 440 нержавеющая сталь. Это самая стойкая к коррозии сталь 440, а 440C - наименее устойчивая к ржавчине. Тем не менее, серия 400 сталей являются одними из самых устойчивых к ржавчине ножевых сталей. Аналогом можно считать стали AUS-6, немецкий аналог 1.4110

Сталь 440B - очень похожа на 440A, но имеет большее содержание углерода в своем составе (0,75 - 0,95%). Аналогом можно считать стали 95х18, AUS-8, немецкий аналог 1.4112.

Сталь 440C - диапазон содержания углерода от 0,95 до 1,20%. 440C - это значительно лучшая и более дорогая сталь, и если лезвие изготовлено из 440C, то надпись на клинке или в характеристиках изделия всегда будет «440C». Этот сплав является одним из самых распространенных при производстве ножей. Это износостойкая и твердая сталь. 440C будет хорошим выбором для универсального или охотничьего ножа с достаточно толстой (>0,4 мм) режущей кромкой. При хорошей ТО клинок из 440С может минимум не уступать по стойкости ножам из более "модных" сталей. Аналогом можно считать стали AUS-10, немецкий аналог 1.4125, 110х18м-шд, австрийская N690.

Химический состав сталей, %

C	Cr	Mo	Mn	Si	S	P	Твердость по Роквеллу, HRC
440A	0,65-0,75	16,0-18,0	0,75	1,0	1,0	0,03	0,04	55-57
440B	0,75-0,95	16,0-18,0	0,75	1,0	1,0	0,03	0,04	57-59
440C	0,95-1,20	16,0-18,0	0,75	1,0	1,0	0,03	0,04	59-60

При маркировке типа стали на клинок производитель может не поставить буквенное обозначение, в этом случае сталь клинка, скорее всего, будет 440A, в лучшем случае 440B. При применении стали 440C производитель всегда наносит полное наименование стали 440C.

Сталь AISI 440C / SS 440C

Характеристики марки стали AISI 440C

ASTM A276 - Стандартные технические условия на прутки и профили из нержавеющей стали

Химический состав в % стали AISI 440C

Механические свойства материала AISI 440C

Типичные механические свойства при комнатной температуре в условиях отжига

Предел прочности (временное сопротивление разрыву), мин., МПа	785
Предел текучести, 0,2%, МПа	420
Твердость по Роквеллу, Rc	24
Относительное удлинение, мин., %	15

Типичные механические свойства при комнатной температуре - закаленные путем закалки масла при 1030°C и закаленные как указано

Температура, °С	150	200	250	300	350	400
Предел прочности, МРа	2050	2020	1980	1890	1820	1780
Предел текучести, МРа	1930	1896	1845	1760	1675	1635
Твердость по Роквеллу, Rc	60	59	57	56	56	56
Относительное удлинение, мин., %	4

Физические свойства

Плотность стали (вес) AISI 440C - 7,66 г/см 3 .

Сталь AISI 440C имеет коррозионную стойкость, несколько похожую на класс 410, но ниже, чем у 431, также ниже, чем у большинства ферритных нержавеющих сталей серии 400 и всех аустенитных нержавеющих сталей серии 300 NB. Она имеет оптимальную коррозионную стойкость в закаленном и отпущенном состоянии при закалке ниже 400°C. Отверждение от 1090°C обеспечит лучший раствор карбида и, следовательно, лучшую коррозионную стойкость, но при этой температуре следует допускать минимальное время вымачивания, иначе может возникнуть чрезмерный рост зерна. Полировка еще больше повысит коррозионную стойкость. Сталь не рекомендуется использовать в отожженном состоянии. Очень важно, чтобы кислород всегда позволял свободно циркулировать на всех поверхностях из нержавеющей стали, чтобы гарантировать, что хромоксидная пленка всегда присутствует для защиты стали. Если это не так, произойдет ржавление, как в случае с другими типами нержавеющих сталей.

Ковка

Разогреть до 760°C - 820°C, затем медленно и равномерно нагреть до 1050 °C - 1150 °C, удерживать до тех пор, пока температура не станет однородной по всему участку и немедленно начать ковать. Не перегревать, так как это может привести к потере прочности и пластичности. Не подделывать ниже 900°C. Готовые поковки следует медленно охлаждать в печи, нагревать сухой известью или золой до комнатной температуры и немедленно отжигать.

Обзор стали 440C и ее обработка

Марка сплава 440С появилась в США, где она быстро завоевала популярность на рынке стали. Позже материал появился и в других странах, где его активно стали использовать в изготовлении ножей и других инструментов. По сравнению с конкурентами 440С отличается как качеством, так и иными техническими достоинствами. Именно об этой марке стали и пойдёт речь в статье.

Состав и расшифровка

Марка стали, известная как 440С, относится к категории углеродистых хромистых сплавов. Во многом её качества и характеристики определяются большим содержанием этих двух химических элементов. Именно углерод и хром являются основными компонентами в процессе изготовления стали 440С. Так, за счёт обилия углерода марка отличается значительной устойчивостью и прочностью. Что касается хрома, то он обеспечивает сплаву сильную защиту от коррозии, благодаря чему 440С известна как одна из самых долговечных и устойчивых марок стали во всём мире.

Помимо хрома и углерода, в составе 440С также присутствуют и другие элементы, существенно влияющие на характеристики. В составе сплава присутствует марганец, за счёт которого сталь становится ещё прочнее. Как правило, он сочетается с кремнием, гарантируя 440С больше надёжности. Также нельзя не отметить присутствие молибдена. Хоть его в составе сплава очень мало, всё же и он оказывает существенное влияние на свойства стали, делая её устойчивее к чрезмерно высокой температуре. Наконец, при изготовлении стали также используются фосфор и сера. Стоит отметить, что оба этих элемента способны как помочь, так и навредить будущему материалу.

Так, они значительно улучшают прочность металла, но при количестве, превышающем норму, плохо сказываются на качестве. Поэтому производители тщательно следят за процентной нормой этих компонентов, чтобы они не навредили сплаву.

Плюсы и минусы

Сплав 440С обладает как достоинствами, так и недостатками, зная о которых покупатели будут понимать, какие качества присущи продукции из этой марки стали. Так, среди достоинств нужно отметить её долговечность и устойчивость, за счёт чего инструменты и материалы из этой стали будут служить продолжительное время. Она отличается высокой прочностью, благодаря чему, например, ножи из 440С способны разрезать даже наиболее плотные предметы. В составе сплава присутствуют преимущественно экологически чистые элементы, а потому шанс выделения вредных веществ сведен к минимуму. Инструменты из этой стали легко затачивать, а сама острота сохранится на долгое время. Также стоит отметить и невысокую цену продукции из 440С, если сравнивать с другими сплавами. Ножи и другие инструменты из этого материала есть почти в любом магазине, а потому найти продукцию из этого материала не составит труда.

Как и любое другое сырье, 440С также характеризуется несколькими недостатками. Например, за сталью необходимо постоянно ухаживать как до, так и после работы. Обуславливается это тем, что сплав способен заржаветь и потемнеть даже при незначительной влажности. Из-за того, что сталь хорошо затачивается, обращаться с ней нужно аккуратно, иначе можно легко пораниться при неосторожном обращении с лезвием. 440С не отличается хорошей защитой от кислот и солей в сравнении с аналогичными марками. Наконец, хоть сплав и характеризуется большой твёрдостью, он «платит» за это плохой пластичностью и гибкостью. За счёт этого при длительном использовании и продолжительных нагрузках материал может испортиться, а то и вовсе сломаться.

Характеристики и свойства

440C отличается от других сплавов стали своими физическими характеристиками и свойствами. Так, её твёрдость по шкале Роквелла достигает 58–60, что является отличным результатом на фоне аналогичных марок. За счёт своего высокого класса прочности сталь способна выдерживать большие нагрузки. Ножи из этого сырья отличаются хорошей защитой как от коррозии, так и от внешних повреждений. Благодаря экологически чистому составу ножи, изготавливаемые из рассматриваемого сплава, можно безопасно использовать даже на кухне во время приготовления пищи.

Что касается физических показателей, то и здесь 440С оставляет позади многих конкурентов. Её модуль упругости достигает двухсот ГПа, теплопроводность равняется 242 Вт/м кб, показатель теплоемкости равен 460 Дж/кг. кб. Эти значения взяты из стандарта ГОСТ, а потому все производители стремятся, чтобы их сталь достигала именно этих показателей, но в то же время они могут отличаться от нормы.

На данный момент по своим свойствам 440С уступает наиболее современным сплавам, но он всё ещё соответствует всем нормам и стандартам, а потому является хорошим вариантом для любого клиента за счёт невысокой стоимости, доступности и неплохих показателей

Аналоги

440С является далеко не единственным сплавом, применяющимся для изготовления ножей. Во многих странах есть свои различные марки стали, производящиеся по особой технологии и обладающие своими достоинствами и недостатками. Из этого можно сделать вывод, что у любой марки есть множество аналогов по всему миру. В России также распространены варианты, похожие на 440С, и каждый из них заслуживает отдельного внимания. 30ХГСА является прекрасным сырьем для изготовления ножей за счёт пластичности, хорошей ударной силы, а также устойчивости к большим нагрузкам и внешним повреждениям.

Более широкой сферой применения обладают такие марки стали, как 40Х13 и 95Х18. Они используются как для изготовления обычных кухонных ножей, так и для более узкоспециализированных экземпляров, как, например, хирургические ножи и скальпели. Главными преимуществами именно этих видов стали являются прочность, долговечность, а также хорошая защищённость от коррозии. Согласно Роквеллу их твёрдость оценивается в пределах 53–60. Заслуживают упоминания такие сплавы, как У7 и У16, отличающиеся достойной прочностью, а потому из них выходят крепкие и качественные ножи. Единственным крупным минусом этих марок является их устойчивость к коррозии, вследствие чего изделия из этой стали не рассчитаны на длительную эксплуатацию.

Х12МФ – обладает широким спектром применения, отчего закупается она для изготовления самых разных видов ножей и других инструментов. Среди характерных особенностей этой марки стоит отметить её остроту, а также устойчивость к значительным нагрузкам. Сталь может быть как уязвимой к коррозии, так и защищенной от нее – в зависимости от того, насколько качественно была проведена полировка.

Применение

Невзирая на появление более высокотехнологичных и совершенных сплавов стали, 440С по-прежнему остаётся актуальной и востребованной на рынке за счёт стабильности, прочности и доступности. Чаще всего этот вид применяется для изготовления бытовых инструментов, например складных ножей. В частности, изделия из этой стали популярны среди рыбаков, охотников и туристов, предпочитающих продолжительные путешествия на природе. Благодаря своим качествам ножи из 440С хорошо подходят для применения вдали от цивилизации.

Сплав 440С также используется для производства кухонных ножей, способных без особых трудностей разрезать продукты как в свежем, так и в замороженном виде. На охоте или в путешествии такими ножами удобно разделывать лесных животных, разрезать мясо и резину, вскрывать металлические банки, а также выполнять множество других действий, для которых требуется приспособление из качественной ножевой стали.

Применяется 440С и для других узкоспециализированных целей. Так, за счёт режущих качеств этой марки она используется для изготовления как хирургических инструментов, так и холодного оружия для военных и коллекционных целей. Помимо небольших ножей и скальпелей, из этой стали также получаются качественные тесаки и мачете, обладающие как высокой прочностью, так и хорошими режущими и рубящими качествами.

Сплав также активно применяется и в промышленности. Так, чаще всего он используется в качестве основного компонента для производства роликов, штамповочных матриц, обойм, а также для многих других деталей и устройств, использующихся на крупных производствах.

Обработка

Металл является одним из самых трудных в обработке материалов, а потому даже при малейшей ошибке во время производства он теряет множество полезных свойств. Из-за этого металлурги аккуратно и осторожно подходят к этому процессу, в точности соблюдая все нормы и правила. Некачественная работа над сталью может привести к тому, что итоговый предмет станет слишком хрупким или мягким, а то и вовсе деформируется. По итогу изделие окажется испорченным. Чтобы предотвратить это, необходимо помнить обо всех нюансах и особенностях обработки стали.

Так, подходящей температурой для отжига стали является 900°С. Ковочный коридор – от 1000°С до 1200°С. Как только ковка будет закончена, сталь нужно нагреть до ковочной температуры, после чего постепенно остужать металл либо внутри печи, либо вне её. Лучшей температурой для закалки считается 1020°С, а проводить её следует посредством разогретого масла. После этого должен проходить отпуск с температурой 250°С, а сам процесс должен занимать по меньшей мере час. Если все эти требования были соблюдены, то конечная твёрдость стали должна оцениваться в пределах 58–60 по Роквеллу, что считается стандартом, принятым по всему миру. В таком случае изделие, изготовленное из этой стали, прослужит долгие годы, в полной мере сохраняя свои качества.

Все о стали марки 440

На нынешнем рынке металлопроката в России представлены различные виды сплавов, произведенные по зарубежным стандартам, к примеру, европейским, американским или японским. Среди таких материалов стоит отметить особую серию AISI 400, которая отвечает нормам и стандартам американского института стали и сплавов. Именно об этом виде материала поговорим в сегодняшней статье.

Состав

Главенствующим легирующим химическим элементом в рассматриваемом сплаве выступает хром. По этой причине сталь 440 относится к категории хромистых, если обращаться к ее составу. Содержание прочих легирующих составляющих, таких как молибден, кремний и марганец, является совсем небольшим, не превышает 1% (для каждого).

Современными стандартами устанавливается и максимальный объем фосфора и серы. Эти составляющие относятся к категории вредных примесей.

По содержанию такого элемента, как углерод, рассматриваемый класс стали разделяется на 3 разновидности:

440A – таким образом обозначается низкоуглеродистый материал;
440B – обозначение среднеуглеродистой стали;
440C – сталь с высоким содержанием углерода.

Процентные пределы углерода в рассматриваемом виде стали являются довольно узкими. На деле влияние на степень эластичности материала в первую очередь оказывает изменение содержания углерода на малейшие доли. Уровень прочности и твердости стали 440 растет, если возрастает концентрация рассматриваемого элемента. Самым хорошим значением здесь выступает 1%. От окисления материал защищает такой химический элемент, как марганец. Кроме того, он не дает образовываться сульфидам. Это благотворно влияет на условия закалки металла. Как правило, хром в нержавеющих металлах присутствует в 12-28% от общего состава. Благодаря этому элементу обеспечивается защита от коррозии, материал становится более износостойким и практичным.

Для рассматриваемой марки 440 стандартным является содержание хрома от 16 до 18%. На антикоррозийную устойчивость стали оказывают влияние молибден вкупе с кремнием. Для разных видов и марок сплавов содержание этих компонентов не превышает отметки в 6%. В рассматриваемом материале марки 440 молибден содержится всего лишь в 1%. Это отлично отражается на уровне прочности металла, а также на его стойкости к износу и долговечности. В металлах могут присутствовать и вредные составляющие, такие как сера и фосфор. Это своего рода технические примеси, которые могут плохо сказываться на качестве и износостойкости сплавов. Именно из-за таких примесей снижается антикоррозийная защита, возрастает степень хрупкости. Максимальный объем содержания указанных ненужных составляющих в марке 440 обычно составляет не больше 0,03%-0,04%.

Высококачественная сталь, маркируемая обозначением 440, имеет массу хороших эксплуатационных характеристик, благодаря чему завоевала очень большую популярность. Разберемся в основных преимуществах сплава на примере позиции 440C.

Материал, относящийся к указанной марке, отличается хорошим сопротивлением к внешним механическим воздействиям. Сталь 440C широко используется в изготовлении ножей, поэтому по ходу эксплуатации они не деформируются, всегда имеют изначальную структуру и строение.
Рассматриваемый тип стали характеризуется высокой прочностью. Это еще одно преимущество, доказывающее устойчивость сплава к разного рода механическим нагрузкам. Благодаря этому сталь 440С может взаимодействовать даже с очень твердыми предметами и продуктами питания.
Материал является стойким к появлению коррозии. Это очень важный показатель, благодаря которому рассматриваемая сталь может долго находиться в условиях повышенной влажности. Сплав 440С относится к нержавеющей категории. При условии грамотной эксплуатации материал не покрывается рыжими пятнами.
Еще один важный плюс сплава заключается в его стойкости к изнашиванию. Так, ножи с лезвиями, произведенными из стали 440С, способны прослужить несколько десятков лет. По ходу активного использования такие изделия не теряют правильной формы и положительных характеристик.
Сталь 440С прекрасно поддается обработке, а именно: заточке. Благодаря этому продукция, изготавливаемая с применением данного сплава, получается очень практичной и удобной в эксплуатации.
Продукция, которая производится с применением рассматриваемой марки стали, представлена в широком ассортименте, продается во многих торговых точках.

Сталь марки 440 обладает не только достоинствами, но и недостатками. Узнаем о самых значимых из них.

Так, сплав 440С нуждается в регулярном уходе. К примеру, ножи с такими стальными лезвиями обязательно надо каждый раз мыть после применения. Особенно важно поддерживать чистоту в местах соединения рукоятки и режущего компонента.
Из стали 440С получаются очень острые режущие элементы. При их эксплуатации пользователь обязательно должен соблюдать технику безопасности, действовать осторожно.
В сплаве 440С отсутствует такой элемент, как ванадий. Из-за этого страдает уровень износостойкости материала.
Показатели стойкости к воздействию агрессивных веществ у марки 440 являются не самыми высокими. Речь идет о воздействии солей или сильных кислот. Стали премиального класса являются более практичными в этом вопросе.

Характеристики

На качество и практичность сплава влияет не только его химическая составляющая, но и собственная микроскопическая структура, формирование которой происходит при условии медленного отжига. Нужно учесть, что стали марки 440 имеют отношение к так называемому мартенситному классу.

Для металла характерна игольчатая форма зерен. Подобная кристаллоподобная структура придает материалу более высокий уровень прочности и твердости. Рассмотрим подробнее, какими показателями прочности и свариваемости обладает сталь марки 440.

Прочность

В условиях обработки металлов сегодня задействуются следующие прочностные характеристики сплавов:

прочностный предел;
предел текучести;
относительное удлинение по разным шкалам.

В случае с рассматриваемым видом стали 440 имеют место такие показатели перечисленных технических характеристик.

Предел прочности. Для стали группы 440А – это 740 Мпа, для 440В – 750 Мпа, для 440С – 760 Мпа.
Показатели текучести. Для материалов марки 440А характерны показатели 420 Мпа, для 440В – 430 Мпа, для 440С – 460 Мпа.
Твердость, определяющаяся по шкале Роквелла: в случае со сталью 440А будет актуален параметр 56 HRC, для 440В – 58 HRC, а для 440С – 60 HRC.
Что касается относительного удлинения, то здесь имеют место следующие показатели: для 440А – 20%, для 440В – 18%, а для 440С – 13%.

Приведенные выше данные, свойственные стали, указывают на то, что прочностные параметры оказываются более высокими в случае высокого содержание углерода.

Для каждой из существующих марок эти показатели возможно повысить посредством термической обработки, однако из-за этого может возрасти степень хрупкости.

Свариваемость

Металлы, которые относятся к рассматриваемой серии 400, являются трудносвариваемыми. Из-за этого подобные материалы совершенно не подходят для изготовления качественных сварных соединений, а также монолитных строительных конструкций.

Если требуется сплавление отдельных деталей, его осуществляют в соответствии со специальной технологией. В нем обязательно должны содержаться указания по режимам воздействия на элементы и вещества, предварительного и сопутствующего прогрева и так далее.

Сталь марки 440 не является исключительной, если сосредоточиться на ее эксплуатационных и технических характеристиках. Сплавы высокохромистого типа с такими же свойствами производятся и в России (по отечественным стандартам), а также по японским и европейским стандартам.

Рассматриваемый тип материала может похвастаться очень высоким сопротивлением к разрушительной коррозии. Такими же свойствами не обладает стандартная нержавейка X18H10. Кроме того, сталь 440 твердая, прокаливаемая, износостойкая. Подобный материал, где содержится самый большой процент углерода, может быть использован в производстве специальных и качественных подшипников, работа которых проходит в условиях агрессивных сред.

Как указывалось выше, сталь марки 440 очень часто используют, изготавливая качественные и практичные ножи. Если инструмент делается для бытовой эксплуатации, то вполне достаточно сплава с маркировкой 440А. Режущая кромка из такого материала прочна и износостойка.

Многие модели ножей производятся из другой категории – из стали 440С.

Исходя из того, для каких именно целей предназначено изделие из стали 440, к ним может применяться разный тип термообработки. Рассмотрим особенности некоторых из них.

Читайте также: