X30cr13 сталь для ножа

Обновлено: 30.04.2024

Уникальные качества высокоуглеродистой немецкой стали X30Cr13 обусловлены особым химическим составом мартенситного металла, а также способами его обработки. Прочный материал широко используется для изготовления разнообразных инструментов, бытовых приборов и станочного оборудования предприятий.

Состав и расшифровка

На высокие антикоррозийные свойства и механическую устойчивость при эксплуатации изделий из стали X30Cr13 влияют легирующие добавки и особенности термической обработки во время сталелитейного процесса. Даже при нагревании до высоких температур жаропрочный вид металла не теряет способности сопротивления к окислению. Изделия и резервуары из закаленной жаропрочной стали отлично переносят воздействие любой агрессивной среды.

Состав стали X30Cr13 определяется соотношением основных составляющих элементов (около 0,4-0,6% углерода и 13% хрома), которое позволяет отнести данную марку к среднеуглеродистому виду металлопроката с высокой степенью легирования. Корректирующими добавками являются также марганец, фосфор, кремний и другие компоненты, каждый из которых обладает особыми свойствами.

Углерод становится незаменимым компонентом при изготовлении стальных сплавов, так как при его соединении с железом образуются атомы цементита F3C. Однако, делая металл более твердым, высокий процент углерода в его составе способствует также повышению нежелательной хрупкости, проявляющей себя во время термической обработки при закаливании стальных изделий.

Чтобы избежать появления закалочных дефектов и сделать металл более технологичным для обработки, необходимо добавлять в сплав дополнительные модифицирующие компоненты, делающие сталь более пластичной и устойчивой к перепадам температур.

Хром является вторым по процентному содержанию веществом после углерода, входящим в состав легированной стали. Этот элемент способствует быстрому восстановлению железа, которое подвергается окислительным реакциям. Таким образом, хром в составе стальных изделий защищает их от коррозии и разрушения.

Кремний представляет собой полезную добавку, которая снижает образование окислительных процессов металлического полотна. Одновременно элемент при соединении с железом противостоит его соединению с фосфором во время закаливания, что предотвращает образование трещин. Марганец способствует понижению концентрации серных соединений, что повышает вязкость стали и ее сопротивление ударным нагрузкам.

Никель делает сплавы металла более мягкими, но его небольшое количество влияет на увеличение вязкости и степень сопротивления коррозии. Ванадий благодаря соединению с углеродом увеличивает прочность стали и повышает ее износостойкость. Кобальт входит в состав высокопрочной стали для усиления эффекта от присутствия других элементов, а также позволяет использование максимально высоких температур при обработке материала.

Сложный состав сплава позволяет использовать сталь марки X30Cr13 для изготовления самых разных приборов и инструментов, применяемых в различных отраслях хозяйства.

Характеристики и свойства

Содержание легирующих элементов в металле марки X30Cr13 придает ему особую твердость: от 53 до 56 HRC по Роквеллу, при этом изделия из него отличаются высокой устойчивостью к коррозии. На протяжении срока эксплуатации предметы из стали данной марки не меняют формы и внешнего вида. Они сохраняют свои качества при соприкосновении с такими агрессивными веществами, как ацетаты, карбонаты и гидроксиды. Хорошо показывают себя стальные предметы при работе с различными видами пищевых продуктов.

Износостойкость материала обусловлена высокой степенью предела текучести. Ударная вязкость, тугоплавкость и устойчивость к окислению обеспечивают стабильность свойств металла на протяжении длительного времени.

Аналоги

Рассматривая химические и физические характеристики стали X30Cr13, специалисты металлургической отрасли признают ее превосходство над многими аналогами. Похожими показателями твердости и износостойкости обладают американская марка 420, японская SUS420J2. Лучшими российскими аналогами выступают 1-14, 1-18, 20X13, 2X13 и другие.

Применение

Мартенситная сталь хорошо поддается обработке, что позволяет изготовлять из нее различные режущие и измерительные инструменты. Она с успехом применяется при производстве всевозможных деталей машин и агрегатов, а также широко используется в точном приборостроении. Ведущие бренды по производству режущего оборудования, включая бюджетные ножи, предпочитают данный вид стали для изготовления своей высококачественной продукции. В зависимости от рабочей нагрузки и вида работ нож из стали X30Cr13, прошедшей дополнительную термическую обработку, может прослужить без дополнительной заточки от полугода до 3 лет.

Знатоки считают, что режущий инструмент такого качества создан для повседневного использования.

Прокатный сегмент производства из стали данной марки включает проволоку и профильные листы. В пищевой отрасли применяют различные инструменты, формы, детали агрегатов и станков из высококачественного металла. Из него также делают пружины, болты, сальники и детали поршней для некоторых видов производственного оборудования. Сталь заслужила популярность у изготовителей станков и приборов благодаря своей особой прочности и жесткости.

Обработка

Многие положительные качества сталь X30Cr13 приобретает в процессе особых режимов термической обработки. Закалка металла может повысить прочностные пределы и увеличить твердость, но она также способна снизить свойства вязкости. Возникает эффект усталостного разрушения стали, подвергающейся переменным нагрузкам во время эксплуатации. В результате металл теряет свои основные качества. Значительно снизить хрупкость изделий позволяет прием послезакалочного отпуска, во время которого материал подвергается выдержке и поэтапному охлаждению. Такая операция позволяет добиться получения окончательных физико-механических качеств.

Нержавеющая сталь 3Cr13 (Mov)

Современные технологии позволяют создавать материалы, которые удовлетворяют запросы любого производителя вне зависимости от сферы деятельности. На рынке осуществляется продажа как отечественных, так и зарубежных сталей. Среди них важное место занимают металлы из Поднебесной. Но внимания заслуживает детище китайской промышленности – сталь 3Cr13, о которой и пойдёт речь.

Нынешнее разнообразие сталей поражает воображение. Оно покрывает все роды деятельности при различном ценовом диапазоне. Ножевое производство исключением не является.

Нержавеющая 3Cr14-сталь имеет уникальный химический состав, который включает в себя множество легирующих элементов, при этом её цена доступна широким массам. Эта марка относится к разряду коррозионностойких сплавов. По внутренней структуре её можно отнести к мартенситному классу. Создаётся она исключительно на территории КНР, как и стандарты, регулирующие её характеристики.

Более всего распространена 3Cr13mov в производстве ножей среднего ценового сегмента с умеренными механическими свойствами, в основном это кухонные модели. Такие ножи не обладают исключительной прочностью, однако хорошо поддаются заточке. Срок службы клинка полностью зависит от условий использования и ухода. Сплав не отличается какой-то особой пластичностью, вследствие чего плохо справляется с вибрационными нагрузками.

Помимо ножевого дела, 3Cr13 находит активное применение и в машиностроении. В основном это выпуск игл, карбюраторов, штоков для компрессов и множества подобных механизмов, условия эксплуатации которых требуют устойчивости к слабоагрессивным средам и постоянному абразивному воздействию. В последнее время эту сталь начали применять и для изготовления различных измерительных инструментов: щупы, штангенциркули.

Широкое применение 3Cr13 напрямую зависит от её рабочих свойств:

значение плотности – 7670 кг/м3;
твёрдость – 57 единиц по шкале Роквелла;
начальная температура плавления – 1500 градусов Цельсия;
полное расплавление при температуре в 1600 градусов Цельсия;
сопротивление на разрыв не превышает 730 МПа;
начинает деформироваться при давлении 590 МПа;
относительное удавление на сжатие – 40%, на растяжение – 14%;
показатель ударной вязкости – 29 кДж/м2.

Твёрдость, которая является важнейшим параметром для любой стали, в значении 57 HRC сплав приобретает только по окончании специальной термической обработки. Термообработка проводится в два этапа: закалка в масле при температурном режиме 950-1000 градусов, и последующий отпуск, который позволяет уменьшить хрупкость. При этом 3Cr13 имеет неплохую жаростойкость. Сплав способен сохранять свои рабочие свойства при наружной температуре 450 градусов Цельсия. Он обладает средней устойчивостью к концентрированным щелочным и кислотным растворам.

Такая характеристика позволяет выделить следующие достоинства и недостатки стали.

Плюсы

Низкая стоимость при среднем качестве материала позволяет производителю создавать изделия, которые способны конкурировать на рынке со многими фирмами, производящими более дорогие модели. Лучше всего этот сплав демонстрирует себя в повседневных бытовых условиях.
Сравнительно высокая прочность и твёрдость, позволяющая режущей кромке длительный промежуток времени удерживать остроту и не крошиться при интенсивном использовании.
Возможность образования ржавчины минимальна, что обусловлено высоким содержанием в сплаве хрома. Такое полезное свойство позволяет не волноваться о состоянии инструмента, если на нём осталась влага. Это минимизирует внимание и время, которые необходимо затрачивать на постоянный уход.
Заточку можно быстро восстановить до заводского состояния даже после интенсивного использования клинка, при этом не потребуется какое-то дополнительное специальное оборудование. Несколько брусков с разной зернистостью позволят легко добиться бритвенной остроты.
Правильная термообработка позволяет достичь повышенной упругости стали, что даёт возможность создавать ножи с очень тонким лезвием, не боясь их перелома.

Минусы

Даже несмотря на то, что сплав нержавеющий, о чём уже упоминалось несколько раз, небольшая вероятность образования точек ржавчины может быть. Этот вариант возможен только при длительном контакте материала с влажной средой. Главное, не запускать инструмент до такого состояния, тогда он прослужит своему владельцу не один год.
Крошение клинка при работе с материалами с повышенной твёрдостью. Иногда возникают такие ситуации, что ножи используются не по назначению, например, для открытия консервных банок. Так как для подобных манипуляций этот сплав не предназначен, может происходить крошение режущей кромки. Подобное может случаться также при больших ударных нагрузках.
Низкая прочность при несоблюдении технологии термической обработки. Иногда так случается, что недобросовестный производитель не выполнил необходимых требований закалки, в итоге характеристики конечного продукта значительно ухудшаются. Чтобы не приобрести бракованное изделие, стоит провести личную тщательную проверку и ознакомиться с имеющимися отзывами.
Да, простая заточка – это несомненный плюс, однако это значит, что материал довольно мягкий, и повторять процесс затачивания придётся гораздо чаще, а это отрицательно сказывается на сроке службы.
Низкая ударная вязкость – существенный минус, из-за которого изделия из 3Cr13 не рекомендуется подвергать большим ударным нагрузкам. В свою очередь это в значительной степени ограничивает сферу использования стали.

Химический состав

Одно железо не может обеспечить материалу все характеристики, которые требует потребитель. Это проблема, выход из которой очень простой: использовать сплав нескольких составляющих, позволяющих в сумме добиться всех необходимых положительных характеристик. Марка стали 3Cr14 не является исключением, её химический состав включает в себя целую палитру элементов, определяющих все её свойства, плюсы и минусы, среди них:

углерод до 0,35% – важнейшая составляющая любой стали, связывая железо в карбиды, он значительно увеличивает такие ключевые параметры, как прочность и твёрдость, но отрицательно сказывается на хрупкости;
марганец до 1% – выступает в роли раскислителя, то есть способствует удалению из сплава лишнего кислорода на этапе выплавки, за счёт чего улучшает ударную вязкость, стойкость к износу и однородность поверхности;
кремний до 1% – его назначение в составе практически совпадает с назначением марганца: он отвечает за удаление пузырьков воздуха и снижение риска образования химической ликвации стали;
хром 12—14% – это наиболее востребованный легирующий элемент, что связано с его небольшой стоимостью и уникальными свойствами, которыми он наделяет сплав, а именно устойчивостью к коррозионным процессам и улучшению прокаливаемости, именно его содержание делает сталь нержавеющей;
сера 0,03% и фосфор 0,04% – в сущности это вредные примеси, но их нахождение в металле обуславливается технологическим процессом, в больших количествах значительно ухудшают все полезные в свойства, в малых – практически никакого влияния не оказывают.

Расшифровка

Выше был представлен химический состав 3Cr13. Однако человек, разбирающийся в сталях, даже не зная всех тех данных, может рассказать об основных составляющих сплава. Ключевые данные зашифрованы в самом названии:

3 – первая цифра, являющаяся показателем содержания в химическом составе углерода (0,3%);
Cr – обозначение хрома;
13 – процент содержания хрома в общем составе.

По своим характеристикам и составу ближайший аналог 3Cr13 – это сталь 30Х13 российского производства. Она применяется для изготовления режущего, мерительного инструмента, пружин, предметов домашнего обихода, подшипников, деталей компрессоров и других изделий, работающих до температуры 400-450 градусов Цельсия и в слабоагрессивных средах. Не правда ли, это описание сильно напоминает китайца? А если учесть то, что цена на эти два материала практически идентична, то сомнения об их схожести мгновенно исчезают.

Другие аналоги:

420 (выпускается в Америке);
X30Cr13 (выпускается в Германии).

Отзывы

«Сразу прошу прощения за ошибки, но этот отзыв – крик души. Есть у меня один ножичек из 3Cr13, сталь мягкая, хотя заявленная твёрдость 57 ед., режет не очень как то, чувствуется, что с ней что-то нето, как, видимо, и с любой китайской сталью, когда её пытаются закалить посильнее.

Китайцы могут написать на клинке что угодно, но это надо всё проверять, по составу и по свойствам сравнивать с брендовыми, так сказать. Могут поставить оригинальные стали, а могут и сделать свои такие же. Китай – такая страна, что трудно сказать однозначно. Неприятный осадочек остался после этого металла».

«Уже полгода использую нож из 3Cr13. Не пойму: все говорят, что эта сталь какая-то мягкая и довольно плохая. Может, им попадается что-то не то, или мне повезло. Использую нож в бытовых нуждах, никаких нареканий нет, точить приходится частенько, а так рез отличный и не ржавеет. Да и за свои деньги вообще неплохая сталь для ножа!»

Сталь X30Cr13 — 1.4028

Мартенситная высокоуглеродистая нержавеющая сталь X30Cr13 (1.4028) имеет хорошие характеристики и отличную коррозионную стойкость. Дополнительные легирующие компоненты в составе обеспечивают уникальные свойства. Немецкая марка имеет высокое качество, которое никогда не подводит.

Характеристики

Присутствие углерода в составе обеспечивает хорошую твёрдость (53–56 Hrc по шкале Роквелла). Хром сохраняет коррозионную стойкость на соответствующем уровне. Благодаря этому легирующему элементу изделия почти не подвергаются окислению, их прекрасный внешний вид поддерживается на протяжении всего срока эксплуатации.

Благодаря своим свойствам сталь может работать в помещении при контакте с большей группой продуктов и пищевых полуфабрикатов, а также с некоторыми карбонатами, ацетатами и гидроксидами.

Плюсы и минусы

Помимо того, что сталь X30Cr13 прекрасно обрабатывается, она обладает следующими положительными свойствами:

коррозионная стойкость;
высокая твёрдость;
лёгкая заточка;
износостойкость;
низкая склонность к отпускной хрупкости;
приемлемая стоимость.

Устойчивость к коррозии

Как уже отмечалось, X30Cr13 имеет высокую коррозионную стойкость. Она достигается благодаря тому, что в поисках формулы создателям удалось добиться сбалансированного соотношения хрома и углерода. Коррозийные свойства проявляются в средах с умеренной агрессией, где нет таких соединений, как хлориды, это могут быть органические кислоты, мыло, моющие средства. Оптимальной коррозионной стойкости сплава можно добиться путём закалки и полирования поверхности.

На поверхности стали образуется стабильный слой оксида хрома, который предотвращает химические реакции с основной массой материала. Этот оксидный слой чрезвычайно тонкий, он пассивен (устойчив к коррозии), цепкий (хорошо прилипает к массе) и самовосстанавливающийся (реформируется при растрескивании или повреждении).

Свойства

Нержавеющие стали зачастую справедливо ассоциируются с коррозионной стойкостью, не является исключением и немецкий сплав 1.4028. Рассматривая их физические и механические характеристики, специалисты едины во мнении, что они во многом превосходят аналогичные материалы.

Механические

Стабильные значения свойств, включая предел текучести, предел прочности, пластичность, твёрдость, ударную вязкость обусловлены химическим составом сплава.

Общие механические свойства X30Cr13(1.4028) в термообработанном состоянии:

предел прочности при растяжении (R м)- от 800 до 1000 МПа;
предел текучести (R e)– более 600 МПа;
HRC Твёрдость – от 45 до 51;
HV твёрдость– от 450до 550;
модуль упругости (E)–215 ГПа.

Диапазоны предела прочности при растяжении, предела текучести и твёрдости в значительной степени обусловлены различными условиями термообработки.

Физические

Поскольку сплав относится к мартенситным нержавеющим сталям, он обладает четырехцентровой кристаллической системой. Из-за присутствия углерода закаливается путём термической обработки.

Сплав является магнитными и обладают относительно высокой пластичностью и вязкостью, что облегчает формование. Он может быть умеренно укреплён холодной обработкой. После отжига предел текучести может достигать 275 МПа.

Более высокое содержание углерода приводит к увеличению прочности и твёрдости, но снижает пластичность и ударную вязкость. Они проявляют умеренную коррозионную стойкость и плохую свариваемость.

Ковка

При обработке ковкой требуется выполнять постепенный нагрев до температуры, равной 800 °C, для ускорения температуру можно доводить до 1050 °C — 1100 °C. Затем нужно произвести ковку в интервале 1100 °C — 800 °C, медленно охладить в печи, в сухой золе.

Сварка

Сплав не желательно сваривать, но если без такого действия не обойтись, важно соблюдать необходимые меры безопасности. В частности, при сварке заготовки нужно предварительно нагреть до температуры 300 — 400 °C, после этого закалить для того, чтобы восстановить пластичность в зоне сварки.

Обработка

Обработка нержавейки данной марки имеет прямую связь с твёрдостью. Процесс не имеет никаких отличий от обработки других углеродистых сталей, имеющих такую же твёрдость.

Химический состав стали

Буква Х в названии марки X30Cr13 обозначает, что сталь легированная, цифра 30 — процентное содержание углерода. Его количество приближено к 0,3%. Остальные символы показывают на присутствие хрома. Его здесь примерно 13%.

Углерод является основным компонентом, обеспечивающим твёрдость и жёсткость. Он обязательно должен присутствовать во всех видах стали. Химический элемент хром представляет собой металл серовато-белого оттенка с блестящей твёрдой поверхностью. Он обеспечивает способность стали к закаливанию. Благодаря этому химическому элементу существенно повышается износостойкость и антикоррозийные свойства.

В таблице 1 приведён химический состав стали X30Cr13.

Сталь применяется для изготовления измерительных инструментов, деталей машин и аппаратов. Европейские производители используют сталь при производстве режущего инструмента. Ножи из данной марки стали обычно имеют невысокую цену, однако плохо держат заточку, но при этом практически не дают сколов, а также имеют хорошую стойкость к ударным нагрузкам.

Также сталь нашла применение при производстве валов, сальников, болтов, пружин, поршневых штоков, деталей машин, форм для литья под давлением, ножей и инструментов, используемых в пищевой и бытовой промышленности в виде шатунов. Профильный сортамент — проволока или холоднокатаная металлическая пластина с твёрдостью от 45 до 51 HRC.

3H13 — это группа нержавеющих мартенситных сталей. Сталь входит в список соответствующих аналогов (0H13, 1H13, 2H13 и 4H13). Здесь не содержится никель, содержание хрома здесь в среднем 13%. Благодаря высокому содержанию углерода в химическом составе получаются более высокие прочностные свойства.

Ближайшие импортные аналоги в таблице 2.

Пользователи отмечают, что сталь X30Cr13 — вполне рядовая сталь для кухонных ножей со стабильными характеристиками. Если тщательно подобрать инструмент для заточки лезвий и выполнить правку с учётом тонкостей, ножи могут служить продолжительное время и не тупиться. Прекрасная острота и стойкость режущей кромки заметна на глаз.

Инертность сплава не позволяет вступать с агрессивными средами (кислыми и щелочными) в химическую реакцию, благодаря чему он не вредит здоровью человека.

Как правило, люди, желающие приобрести качественные ножи для кухонных работ, больше ориентируются на мнения и советы тех, кто делает свои выводы на основании впечатлений от заводской заточки, которая, как правило, не всегда бывает удачная. Но при правильном и грамотном подборе абразивных средств для правки и хорошей технике работы можно добиться колоссальных успехов в заточке.

Отзывы позволяют подобраться к выводу, что ножи, изготовленные из X30Cr13, вполне пригодны для повседневной работы. Твёрдость и прочность позволяет интенсивно их использовать для разных целей, при этом отличный внешний вид лезвий сохраняется в течение продолжительного срока службы.

Ножи достойны уважения и почётного места кухне. К такому единому мнению приходят многие пользователи изделий из сплава 1.4028 (X30Cr13).

Какая сталь для ножей самая лучшая

От качества термообработки и состава сплава у ножевых лезвий зависит устойчивость к ржавчине, затупливанию, механическим повреждениям. При выборе лучшей стали для ножа учитывается назначение изделия: для использования на кухне или в походных условиях играет роль отличающаяся комбинация характеристик.

Каким критериям должна отвечать сталь

У различных видов стали отличаются технологические и механические свойства, обусловленные присутствием в сплаве легирующих элементов.

Материал для изготовления ножей оценивается по следующим критериям:

Устойчивость к широкому диапазону температур (-30…+100°C).
Чувствительность к коррозии.
Прочность, упругость. При эксплуатации изделия важна минимальная деформация металла, устойчивость от продольного прогиба.
Твердость. Показатель обозначается аббревиатурой HRC (в Европе — RC), оценивается по шкале Роквелла. Для ножей оптимальным считается показатель выше 55 ед. При увеличении твердости уменьшается устойчивость к сколам.
Удержание заточки. Чем тверже материал, тем реже лезвие тупится.

Еще один критерий — легкость заточки лезвия. Чем мягче материал, тем легче его затачивать (при этом сталь быстрее тупится). Поэтому важен баланс между твердостью и прочностью.

Не существует однозначного ответа на вопрос, какая сталь самая лучшая. Приоритетные характеристики должны обеспечивать функциональность ножа для выполнения поставленных задач.

Состав и добавки

Сталь представляет собой сплав железа с углеродом. От последнего элемента зависит жесткость материала.

Различают следующие типы стали:

низкоуглеродистая;
среднеуглеродистая;
высокоуглеродистая.

Ножи из нелегированной стали (без добавок) обладают гибкостью, но подвержены коррозии, неустойчивы к повреждениям. Для усовершенствования характеристик металла в сплав добавляют примеси. В таблице представлен список используемых добавок (кратко приведены разъяснения их функций).

Элемент	Функции
Марганец (Mn)	Обеспечивает прочность, позволяет сделать любую форму лезвия. Присутствует в большинстве стальных сплавов.
Молибден (Mo)	Позволяет закаливать сталь до высокого уровня жесткости, делает клинок теплостойким, снижает ломкость лезвия.
Хром (Cr)	Защищает от воздействия ржавчины.
Ванадий (V)	Отвечает за устойчивость к воздействию химических веществ, повышает упругость. Увеличивает срок эксплуатации изделия.
Кремний (Si)	Снижает восприимчивость материала к механическому воздействию, повышая прочность.
Никель (Ni)	Предотвращает гниение стали, повышает устойчивость к коррозии.
Вольфрам (W)	Повышает прочность, усиливает антикоррозионные свойства.

Сера и фосфор относятся к технологическим примесям. Первый элемент снижает твердость и прочность металла, в качественных сплавах процентное содержание не превышает 0,065. Фосфор повышает хрупкость стали. Данный элемент присутствует во всех сплавах, но максимальный уровень вещества в сплаве составляет 0,045%.

Лучшие зарубежные марки стали

У разных марок стали отличаются рабочие характеристики, все виды имеют плюсы и минусы.

Это немецкая марка инструментальной стали высокого качества, характеризующаяся однородностью структуры после закалки. Одна из самых востребованных в мире.

удержание заточки;
качество реза;
стойкость к коррозии и деформации.

Сталь D2 относится к высокоуглеродистому виду. Разработана для создания режущих зубьев, используется в изготовлении охотничьих ножей.

Содержит большое количество хрома (до 14%). Подвергается закалке (55-69 HRC). При низкой стоимости обладает твердостью, но сложно затачивается.

Для продления срока эксплуатации лезвие рекомендуется протирать после контакта с водой.

CPM S35VN

Марка американской компании относится к классу премиум, характеризуется твердостью, износостойкостью. Расшифровка аббревиатуры CPM — это название технологии Crucible Particle Metallurgy.

Сплав получают порошковым методом, предусматривающим следующие действия:

Жидкий расплав охлаждают азотом, он кристаллизуется, превращается в порошок.
Сухое вещество подвергают высоким температурам и давлению, чтобы порошок спекся.
На сплав воздействуют прессом для получения готового продукта.

Марка S35VN представляет собой улучшенный вариант S30V (в состав сплава внесен ниобий, а в производстве используется порошок мелкой структуры).

Комбинация легированных элементов позволила улучшить характеристики стали без потери прочности, т. е.:

Благодаря мелкозернистой структуре материала изделие долго сохраняет заточку, меньше выкрашивается в сравнении с предшествующей маркой.
Лезвие выдерживает ударную нагрузку.
Сталь менее чувствительна к гниению.
Сплав характеризуется пластичностью.

К недостаткам марки относятся сложность в заточке и высокая себестоимость. Такие лезвия не предназначены для рубки твердых поверхностей, не устойчивы к перегибам (твердость полотна составляет от 58 до 62 ед. по шкале Роквелла).

Считается классикой ножевой стали в Европе и Америке, содержит повышенное количество хрома и углерода.

твердость составляет 59 HRC;
выдерживает сгибы, скручивания (может использоваться при резке твердых плотных продуктов);
относится к нержавеющему типу (подходит для аквалангистов и рыбаков);
удерживает заточку;
легко поддается правке.

Из стали 440C изготавливаются классические и складные модели ножей. Изделия требуют регулярного ухода. Из-за отсутствия в сплаве ванадия лезвия не обладают износоустойчивостью. В сравнении с изделиями премиум-класса чувствительны к воздействию солей и кислот.

Elmax

Сталь шведской марки изготавливается по порошковой технологии. Является высокоуглеродистой, высоколегированной. Используется для изготовления ножей высокой ценовой категории. Отличается хорошей режущей способностью.

К преимуществам относятся:

При высокой твердости сталь хорошо поддается заточке. Для поддержания антикоррозионных свойств необходима регулярная шлифовка и полировка клинка.

Разработанная австрийским металлургическим концерном марка M390 является одной из лучших. Характеризуется устойчивостью к гниению. Задумывалась в качестве материала для медицинских инструментов, поэтому особое внимание при разработке уделялось способности удерживать заточку.

Лезвия сохраняют остроту кромки до 6 месяцев. Сплав обладает низкой разницей между предельной текучестью и прочностью на разрыв. Материал не разрушается при взаимодействии с большинством видов щелочей и кислот.

Главным достоинством является твердость на уровне от 60 до 62 HRC. При таком показателе возможна шлифовка полотна до зеркального блеска. Для заточки требуется наличие настольного станка.

ZDP 189

Марка ZDP 189 принадлежит японской корпорации. Эта сверхвысокоуглеродистая инструментальная сталь, обладающая твердостью до 69 HRC, содержит высокий процент хрома. Разработана на основе порошковых технологий.

Выделяется режущими качествами, используется для изготовления ограниченных серий клинков. Из-за хрупкости подходит не для всех форм лезвий (например, не рекомендуется для вогнутых спусков). Полотно чувствительно к воздействию ударов. Лезвие хорошо поддается полировке.

Легированная кобальтом и молибденом японская марка VG-10 отличается остротой режущей кромки, твердостью, устойчивостью к ударной нагрузке, антикоррозионными свойствами.

Часто используется в качестве центрального слоя полотна, чтобы обеспечить клинку устойчивость к ржавчине, повысить режущие свойства.

Содержание в составе сплава кобальта делает сталь вязкой и твердой. Режущая кромка сохраняется даже при твердости 60-62 HRC. Качество материала поддерживается особым методом термической обработки, который производитель держит в секрете.

CPM S30V

Порошковая американская марка CPM S30V содержит от 13 до 18% хрома, обладает прочностью, устойчивостью к ржавчине. Сплав содержит карбиды ванадия и хрома, на режущей кромке присутствуют участки сверхвысокой твердости.

Сталь AUS-8 японского производства имеет высокие рабочие характеристики. Благодаря наличию в сплаве молибдена и никеля обеспечивается сопротивление к коррозии.

В процессе выплавки и закалки не используются дорогостоящие технологии, поэтому металл имеет низкую себестоимость.

Лезвия из данного материала не требуют специального ухода, сочетают в себе твердость и упругость, легко поддаются заточке.

Лучшие отечественные виды стали

Маркировка из двух цифр и буквы «Х» обозначает процентное содержание (в сотых долях) углерода и хрома (первая цифра — углерод, вторая — хром). Фактические показатели могут незначительно колебаться. Можно выделить топ-5 лучших ножевых сталей отечественных производителей.

50х14МФ

Универсальная сталь 50х14МФ, с которой начиналось оружейное производство. Используется в изготовлении ножей, медицинского инструмента. Сплав устойчив к химической и влажной среде. Твердость может составлять до 57-58 HRC.

Лезвия долго держат заточку, устойчивы к ударным нагрузкам, с легкостью правятся в домашних условиях.

40Х12

Это мягкая высоколегированная сталь, использующаяся в производстве недорогих ножей, сувенирных клинков. Плохо поддается закалке, поэтому полотна легко гнутся, а режущая кромка почти не удерживает заточку.

Преимуществом является устойчивость к коррозии. Твердость материала составляет 51 или 52 HRC.

Х12МФ

Изначально разрабатывалась для использования в машиностроительной отрасли. Марка широко применяется в изготовлении ножей. В сплав входит вторичное сырье, что снижает стоимость производства.

Сталь Х12МФ не требует сложного ухода, относится к группе коррозионно-стойких материалов, отличается податливостью при обработке. Режущая кромка обладает устойчивостью к износу. Острота лезвия сохраняется долгое время. Твердость может достигать 64 HRC.

К недостаткам относятся: чувствительность к изгибам и кислотной среде, необходимость специального оборудования для заточки, тусклый вид полотна.

95Х18

Часто используется для изготовления клинков. Материал отличается устойчивостью к коррозии, прочностью, не изнашивается долгое время. Преимуществом является простота заточки лезвия, недостатком — средняя агрессивность реза. Закаливается до 58 HRC.

65Х13

Относится к недорогим маркам. Имеет устойчивость к ржавчине благодаря содержанию хрома. Твердость составляет от 56 до 59 ед. по шкале Роквелла. Полотно устойчиво к ударам, деформации. Достоинством также является легкость в эксплуатации и заточке.

К недостаткам относится высокая скорость истирания.

Какую сталь лучше выбрать

При выборе кухонного ножа или охотничьего клинка принимается во внимание качество материала, репутация производителя.

Для кухонных ножей

Для использования на кухне нож должен обладать прочностью. Важный параметр — качество реза. Лезвия должны легко затачиваться, но не требовать частой правки.

Лучшие кухонные ножи соответствуют следующим параметрам:

устойчивы к ржавчине;
не крошатся;
имеют однородное полотно без разводов, пузырей.

Еще одним параметром является отсутствие на режущей кромке неровностей.

В России наиболее часто для кухонных ножей используются упомянутые марки:

Из иностранных марок имеет высокий рейтинг сталь 440C. Для кухонных ножей рекомендуются японские стали AUS10 и ATS34, а также американская марка 154 CM (США). Сталь 420 часто используется зарубежными производителями, но отдавать предпочтение следует изготовителям из США, Швейцарии, Австрии, Германии.

Испанские ножи из 420 стали отличаются мягкостью. В европейских вариантах часто встречается массивное лезвие, что затрудняет аккуратную нарезку продуктов.

Для охотничьих ножей

Туристические и охотничьи клинки должны быть изготовлены из долговечного материала.

Часто используются марки:

420 (недорогие модели);
440A, B, C;
AUS 4-10;
Elmax;
95Х18;
H1 (американская хромоникелевая сталь).

Свойства порошковой стали

Процесс изготовления порошковой стали сводится к основным этапам: производство и смешивание порошков, уплотнение и спекание. У производителей могут отличаться особенности технологического процесса.

Ножи из такой стали стоят дороже. Качество готового изделия зависит от размера и распределения образующихся карбидов. Использование методики позволяет производителям получать высокотехнологичный сплав, увеличивать количество легированных элементов, повышать характеристики материала.

По порошковой технологии изготавливается большинство армейских и охотничьих ножей, т.к. в данных случаях необходима повышенная прочность в сочетании с антикоррозионными свойствами.

Лезвия из порошковой стали острее в сравнении с прототипами из цельного металла. Выдерживают перепады температур, устойчивы к деформации, поддаются шлифовке. Режущая кромка долго сохраняет остроту.

В домашних условиях порошковая сталь требует аккуратной заточки.

Так ли хороша дамасская сталь

Качественная дамасская сталь по режущим характеристикам превосходит многие марки.

В производстве используется особая технология:

Собираются мягкие и твердые виды стали.
Стальной пакет прогревается до температуры ковки.
Наносятся специальные добавки (для улучшения сварки между пластинами).
Пакет многократно пробивают молотом, отправляют в горн.
Когда пластина сформирована, она прогревается. Рубится на несколько частей, которые снова собираются в пакет.
Цикл повторяется.

Количество повторений может составлять от 3 до 10. Чем их больше, тем качественнее сталь. На свойства клинка влияет соотношение мягких и твердых сталей. Последних должно быть больше.

Дамасский сплав имеет жесткость 60 HRC, отличается прочностью и остротой кромки. Еще одним преимуществом является удержание режущих качеств. Изделия часто украшены узорами, образующимися из-за неоднородной структуры.

Материал обладает большим недостатком: неустойчив к ржавчине и требует тщательного ухода.

Для поддержания рабочих характеристик и внешнего вида необходима защита от влаги, нужно протирать лезвие после использования, обрабатывать специальным маслом.

Поэтому на сегодняшний день дамасская сталь уступает большинству современных сплавов.

Характеристики сталей 30Х13 и их использование

Сталь 30Х13 имеет весьма привлекательные характеристики, о которых можно узнать во многом по расшифровке марки. Не менее важно обратить внимание на применение стали и процесс ее термообработки (закалки). Стоит присмотреться еще к обзору аналогов, оценить твердость и механические свойства готовых изделий.

Разнообразие металлов на отечественном рынке весьма велико. Но даже на этом общем фоне марка стали 30Х13 заслуживает пристального разбора. Первые 2 цифры показывают среднее содержание углерода, традиционно измеряемое в десятых долях процента. Литера «Х» свидетельствует о присутствии хрома. Его количество составляет 13%, что довольно много.

Характеризуя состав сплава более точно, надо указать, что количество углерода колеблется от 0,26 до 0,35%. Концентрация кремния и марганца составляет не более 0,8%. На долю хрома может приходиться от 12 до 14%. Такие вредные примеси, как сера и фосфор, присутствуют в количестве не более 0,03 и не более 0,025% соответственно. Дополнительно там есть еще легирующие компоненты:

молибден (до 0,3%);
никель (не более 0,6%);
ванадий и титан (менее 0,2%).

К стали 30Х13 могут применяться различные ГОСТы в зависимости от того, к какой позиции в сортаменте относится продукт. Но в любом случае это хромистый продукт коррозионностойкой категории. Его относят к мартенситной группе. Важной особенностью стали выступают также уникальные химические характеристики. Это среднеуглеродистый металл с высоким уровнем легирования.

Твердость составляет от 131 до 229 МПа. Стоит также отметить:

превосходную сопротивляемость к механическим деформациям и ударам;
защищенность от агрессивной среды после закаливания;
способность перенести нагрев до 600-650 градусов;
низкую вероятность появления коррозионных отложений;
способность перенести до 90 минут в соленой кипящей воде;
отсутствие риска появления окалины (во многом это зависит от термообработки).

Виды поставок и аналоги

Сталь 30Х13 могут поставлять в виде:

тонколистового продукта (отжигаемого либо отпускаемого минимум при 740 и максимум при 800 градусах);
прошедшего процедуру калибровки металла (подвергаемого отжигу или отпуску по усмотрению технологов);
ленты.

При производстве калиброванного металла могут не только отжигать и отпускать его, но и применять иной сценарий. Суть состоит в:

закаливании в диапазоне 950-1050?C;
остужении в масляном окружении начиная с 1000-1050?C;
отпуске при 200-300 градусах;
окончательном снижении степени прогрева на воздухе либо в масляном окружении.

В США вместо 30Х13 делают металл 420, 420F или S420020. Немецкая металлургия использует цифровое обозначение 1.4028. Наряду с этим сплавом, могут применяться металлы X20Cr13 и X30Cr13. Японские металлурги применяют обозначение SUS420J2. В Испании можно заказать F. 3403 и X. 30Cr13, а в Италии — GX30Cr13 и X30Cr13.

Стандарты Евросоюза предусматривают в качестве замены сплавы 1.4028 и X30Cr13. На французских заводах можно заказать 410F21, Z30C13, Z33C13, а на британских предприятиях — 420S45 и En56D. А также стоит упомянуть:

китайскую сталь 3Cr13;
производимый в Швеции металл 2304;
польский сплав, известный как тип 3H13.

Сталь 30Х13 и подобные продукты нужны для:

необходимых для резания приспособлений;
разнообразных пружинных конструкций;
измерительной техники;
компрессорных рабочих стержней (штоков);
компонентов промышленных аппаратов и прочей техники, работающих при степени разогрева до 450 градусов (при этом дозволяется эксплуатация в интенсивном режиме в условиях ограниченно агрессивной среды).

Термообработка

Роль закалки проста — после нее металл будет лучше противостоять агрессивным воздействиям. Любые прочностные свойства будут гарантированы только при грамотном подборе и выполнении режимов термической обработки. Закаленный сплав станет тверже и будет разрушаться при более высоком механическом напряжении. Однако вязкая характеристика при этом нарушается. Велика опасность распадения конструкций, если металл используется в режиме меняющейся загруженности, визуально такая проблема выражается в крошении и растрескиваниях. Металлургический продукт 30Х13 имеет смысл эксплуатировать, отпустив его в диапазоне от 200 до 400?C. Этот режим обработки позволяет сделать вещество более твердым и эффективно противостоящим коррозийным изменениям. Но иногда подобную процедуру ведут в диапазоне 600-650 градусов. Это позволяет получить хороший конструкционный материал. После закаливания микроструктура этой стали содержит мартенситный и карбидный компоненты.

Остаточный аустенит есть, но в небольшом количестве. Если при закаливании прогрев составляет более 1049 градусов, твердостный показатель сплава не идет вверх. Он может, вообще, начать падать, что связано с ростом остатка аустенита. Отпуская закалившийся металл, провоцируют распад мартенситной части и потерю твердости. Но между 450 и 550 градусами выделяются дисперсные карбиды, что приводит к эффекту вторичной твердости. На фоне стремительного прогрева и остужения могут появляться треснувшие участки. Потому в процессе подготовки к горячему деформированию рекомендован медленный разогрев вплоть до 830°С. Когда окончена деформационная обработка, металл длительное время остужают в песчаной массе или в самой плавильной установке. Деформационная пластическая обработка без нагревательной подготовки происходит нечасто.

В некоторых случаях заготовки промежуточно отжигают на 740-800 градусов; полный режим требует 810-880 градусов.

Читайте также: