Характеристики применения стали 95х18 и закалка при производстве

Основным материалом в строительном производстве, при выпуске машин, механизмов, инструментов и оружия является сталь. Широкое применение стали 95×18, характеристики которой улучшены в процессе производства, обусловлено ее повышенной прочностью и износостойкостью. Нержавеющая сталь этой марки имеет устаревшее обозначение ЭИ229 и 95×18, используется аналогично.

Описание стали

Ответственные металлические заготовки и детали, оружие и режущие предметы изготавливаются из прочного, пластичного металла, который соответствует требуемым показателям вязкости. В процессе производства рассматривают химические компоненты в составе материала, затем при нагревании ему придаются заданные качества и свойства.

Сплав 95×18

Металл относится к обыкновенному классу стойких к коррозии сталей с повышенными показателями прочности и низким износом. Используется для изготовления твердых и прочных заготовок, например, центральных нагруженных осей, разнообразных втулок, подшипников. Разработаны сплавы, их обозначают добавлением в конце буквы ш (95×18ш), расшифровка говорит, что это подшипниковая сталь с набором необходимых качеств.

Качественные и долговечные ножи получаются из стали 95×18, иногда в ножевой промышленности проскакивает наименование 98×18, но это другой материал. Сталь 95×13, в отличие от искомой марки, имеет в составе 0,96% углерода, 13% хрома и называется высокоуглеродистая сталь.

Химический состав ножевой стали запатентован недавно, но благодаря высокой эффективности в работе он становится популярным в металлургической промышленности и в оружейной отрасли. В производстве требуется соблюдение тонкостей технологии, так как из-за капризности материала легко допускается пережог или устанавливается неправильное время отжига.

Состав компонентов в стальном сплаве

Изготовлением предметов из этой марки занимаются опытные цеха, не один год работающие в области оружия и ножей. Эффективное производство кованых деталей и заготовок напрямую зависит от химического состава, включающего в себя:

  • хром в соотношении к основной массе в количестве 16,9−18, 9%;
  • показатель кремния не должен превышать 0,8%, магний содержится в аналогичной пропорции;
  • титан в количестве больше 0,21% вреден и портит качество сплава;
  • фосфор, а также сера не должны превышать 0,03−0,32% от всего веса;
  • марганец и никель вводится в количестве, не превышающем 0,6%.

Хром в сплаве играет особую роль, придает материалу стойкость к коррозии и ржавчине поверхностного слоя. Идеальным является полученный материал с пониженным содержанием кислорода и водорода в составе металла. Это избавляет изделия или начальные заготовки от появления мелкой сетки трещин.

В результате ковки структура металла уплотняется, в решетке между кристаллами промежутки сжимаются, уменьшается число пустых полостей. Это позволяет увеличить пластичность металла, текучесть, но, не затрагивая при этом предел прочности.

Показатели и характеристики металла

Из-за высокого сопротивления развитию коррозионного процесса сталь применяется при производстве элементов, воспринимающих при работе в конструкции основные нагрузки, работающих под действием разрушающей среды в виде агрессивной атмосферы или высоких температурных показателях.

В продаже на строительном рынке имеется сталь 95×18 в виде прутка со шлифованной, калиброванной, фасонной боковой поверхностью. Другой формой для продажи становится полоса, кованые поковки или заготовки определенного размера, указанного в каталоге.

Механические свойства

На качество материала сильно влияет своевременность отжига и температурного отпуска, нарушение технологии ведет к появлению отрицательных показателей при постпроизводственном испытании. При закалке сталь мартенситного класса упрочняется, что ведет к получению лебедуритной структурной формы с присутствием в составе небольшого числа карбидов, которые после остывания различаются между собой морфологически:

  • первичные карбиды отличаются вытянутой формой по линии прокатки или ковки, их появление отмечается после прохождения жидкой фазы;
  • мелкие карбиды вторичного порядка выявляются на краях и в толще аустеничных зерен в процессе остывания.

Процесс закалки увеличивает количество аустенитов до предельного количества, при этом материал набирает максимальную прочность, ее показатели находятся в промежутке 58−59 Н. R. Нагревание до 1050˚С задает стали повышенную прочность. Чтобы получить показатель прочности 26 HR, сплав нужно нагревать до 1250˚С.

Технические характеристики 95×18 в готовом виде выглядят так:

  • удельный вес материала составляет 7,75 т (так весит 1 м³ стали);
  • показатели твердости находятся в диапазоне от 230 до 245 МПа;
  • теплопроводность стали имеет значение 24,5 вт;
  • плотность 7,74×10 3кг на кубометр;
  • удельная теплоемкость определяется показателем 0,484×10 3 дж (измеряется при 20˚С);
  • удельное сопротивление показывает 0,685×10 6 Ом.

Особенности материала

Процесс легирования сплава проходит в экономичном режиме и не требует высоких затрат. Несмотря на идеальные условия технологических процессов и полученных качеств, из стали 95×18 не рекомендуется делать конструкционные сложные детали по причине некоторых факторов:

  • при нагреве на поверхности материала происходит укрупнение зерен и образование новых;
  • последующая термическая обработка не позволяет полностью от них избавиться из-за незначительного числа полиморфных процессов;
  • металл сохраняет заданные свойства только до минус 40˚С, дальнейшее снижение ведет к ухудшению качеств;
  • из-за недостаточного количества плоскостей, участвующих в процессе скольжения при холодной ковке, материал отличается трудным формообразованием.

Основные показатели производственного процесса

Работа в металлургической промышленности требует соблюдения заданных технологических параметров и проведения стандартизированных приемов, которые соответствуют разработанным и утвержденным ГОСТам на Российской территории. Метод перековки или проката исходного материала успешно применяется для изготовления стали 95×18. При этом имеет значение высокая температура и медленное охлаждение.

Металл деформируется при показателях от 905˚С до 1125˚С, затем следует постепенное охлаждение или сохранение в течение некоторого времени температуры 750−760˚С и потом снижение степени нагрева. Закалка проводится в ваннах с маслом при температуре 1000−1050˚С, для отпуска характерны показатели 210−320˚С, увеличение последних параметров ведет к снижению коррозийной стойкости, так как возрастает концентрация карбидов.

Для увеличения антикоррозийных свойств и их закрепления в охладительную ванну добавляется соль, раствор должен быть трехпроцентный. Отжиг производят в температуре 890−920˚С. При обработке металла, профиль которого в поперечнике по сечению меньше 70 см, применяется перекристаллизация, окончанием является постепенный отпуск. Холодная обработка проходит при 75−85˚С, ковка — при 1190−2000˚С, практикуется постепенное повышение до 847−850˚С и выдерживание в 755˚С.

Повышение полезных качеств

Чтобы увеличить стойкость стали к коррозии и прочности, для уменьшения способности образовывать крупные зерна на поверхности в состав сплава вводят элементы, влияющие на образование карбидов и микроскопических дозировок церия. Этот элемент относится к категории активных поверхностных компонентов и дополнительно снижает зернистость полученной стали. Вводят тщательно отрегулированную легированную норму, так как ее нарушение на мельчайшую величину изменит свойства материала непредсказуемым образом.

Чтобы снизить растрескивание и ломкость металла при пластичной холодной обработке, вводят следующие примеси:

  • для повышения показателя прочности используют углерод и азот, при этом их общая концентрация в массе должна быть ≤ 0,01%, это также влияет на работоспособность и долговечность сварных швов хромированных сталей;
  • ломкость металла при ковке холодным способом снижается с введением в сплав фосфора, кремния, кислорода, серы, марганца.

Повышение чистоты ферритных сплавов с добавлением хрома ведет к увеличению точности при использовании металла в изготовлении деталей и заготовок и при выплавке. В ферритных соединениях существует опасность антикоррозийного разрушения соединений кристаллической решетки. Чтобы этого избежать, вводят дополнительные добавки титана и ниобия при условии сохранения требуемой концентрации углерода и азота.

Ферритные стали становятся хрупкими при изменении параметров термической обработки, что успешно обращается вспять при правильном вторичном воздействии температуры. Чтобы на поверхности стали не было разрывов и трещин, требуется соединение продуктов раскисления с силикатными включениями. Помогает при этом легирование кремнием, который на поверхности образовывает своеобразную пленку и препятствует появлению точечной коррозии.

Сталь 95×18 часто применяется в изделиях и заготовках, которые при соединении не подвергаются сварке. Механические нагрузки выбираются соответственно качеству ножа, так как хрупкость материала ведет к разрушению кромки при значительных усилиях, например, ударных.

Для проверки твердости используют метод Роквелла, который заключается в измерении заглубления в материале твердого наконечника измерительного прибора после приложения стандартной для всех случаев нагрузки. Обычно величина составляет 60, 100, 150 КГС. Этот способ распространен, так как относится к наиболее результативным измерениям.

Деление сталей

Углеродистые стали получают при соединении железа с углеродом, концентрация последнего компонента находится на уровне 2%. Помимо углерода, в сплав добавляют серу, кремний, магний, фосфор. Недостатками углеродистой стали являются:

  • пластичность уменьшается при повышении прочности материала;
  • использование стали при высоких температурах ведет к потере твердости и прочности, увеличению в размерах;
  • в конструктивных деталях прочность компенсируется увеличением массы, что добавляет стоимости.

В легированные стали при выплавке добавляют хим. элементы для повышения рабочих качеств, это могут быть хром, ванадий, никель, молибден, вольфрам, кремний, марганец и другие. Готовые легированные стали подразделяются на группы:

  • низколегированные смеси содержат до 2,5% примесей;
  • среднелегированные сплавы отличаются количеством добавок от 2,5 до 10%;
  • высоколегированные составы включают более 10% примесей от общего веса.

Высоколегированные показывают большую работоспособность, с их применением экономится металл, увеличивается производительность при изготовлении деталей.

Стали 95Х6М3Ф3СТ часто путают со сплавом 95×18, отзывы говорят, что этот сплав не является аналогом. Материал с такой буквенной расшифровкой используют в инструментальной промышленности в качестве быстрорежущих сталей, ножей для разделения жидкой стекломассы, износостойких деталей с повышенной теплостойкостью.

Приобрел года два назад обыкновенный нож у продавца, который постоянно торгует ножами, тесаками и финками. При покупке узнал, что сделан нож из стали 95×18, поэтому стал наблюдать за процессом затупления. Должен сказать, что после заточки такое изделие остается острым около двух месяцев при каждодневной готовке и резке продуктов на большую семью.

Анатолий, Московская область

Я купил тесак для разделки мяса, работаю мясником. Нож я сам испортил, так как постоянно применял его для рубки костей, где при этом еще стучал сверху по лезвию молотком для успешной рубки. Но точильщик снял испорченную кромку, тесак стал уже, но работает хорошо, я его теперь немного берегу.

Дмитрий, г. Серпухов

Я сталь 95×18 купил для установки в виде лезвия в терку для измельчения капусты. Хватает на осенний сезон без заточки, готовим бочки на хранение в погребе, если взять по-крупному, то перерабатываем около 300 кг капусты, я доволен, все устраивает, сталь хорошая.

Сергей Петрович, г. Гусь-Хрустальный

Между собой охотники называют ее «сталь для ножей». Некоторые характеристики стали 95Х18 повлияли на это. Ножи, сделанные из нее, продолжают набирать популярность. 

Сталь 95Х18 относится к группе коррозионных, высоколегированных сталей, также известных как нержавейки. Широко используется в машиностроительной и авиационной промышленности. Является распространённым материалом для изготовления клинкового оружия. Обо всем этом по порядку.

Описание химического состава и его расшифровка

Сталь 95Х18 представляет собой сплав железа с углеродом, легированный хромом. Помимо базовых элементов в составе присутствуют примеси, оказывающие как положительный так и отрицательный эффект на качество сплава. Это – кремний, марганец, сера, фосфор, никель, медь, титан. Какой же процент данных компонентов содержится в стали и как они связаны с ее свойствами?

  • Углерод (0,9-1%) повышает твердость и одновременно уменьшает пластичность сталей, что соответственно сказывается отрицательно на литейных свойствах и обрабатываемости стали давлением.
  • Хром (17-19%) увеличивает прокаливаемость (эффективность упрочнения термообработкой), повышает абразивный износ, жаропрочность, коррозионностойкость.
  • Марганец (до 0,8%) снижает вероятность образования микротрещин, увеличивая тем самым качество поверхности детали. Способствует повышению свойствам пластичности, свариваемости и возможности обработки ковкой.
  • Кремний (до 0,8%) повышает прочность и прокаливаемость сплава, не уменьшая при этом значение его пластичности.
  • Фосфор (до 0,03%) и сера (до 0,025%) относятся к группе вредных примесей. Их повышенное содержание в химическом составе стали сильно ухудшает механические характеристики сплава. Добавление серы до 0,05% снижает предел упругости в 2,5 раза.
  • Титан (до 0,2%), медь (до 0,3%), никель (до 0,6%) положительно влияют на прочность, коррозионностойкость и жаропрочность стали. Но их процент в составе не велик, поэтому и воздействие на общие свойства металла незначительны.

Аналоги

Сталь 95Х18 является российским обозначением данного сплава. Существуют также его зарубежные аналоги. В особенности следует отметить следующие:

  • Соединенные штаты Америки – 440С;
  • Япония – SUS440C;
  • Европейский союз – X105CrMo17.

Физико-химические свойства

Сталь 95Х18 имеет плотность в 2019 кг/м3. Предел прочности составляет 770 МПа, предел текучести 420 МПа. Относительное удлинение на разрыв равно 15%, а относительное сужение – 30%. Коэффициент температурного линейного расширения колеблется в пределах 11,8-13,4 1/град. Твердость стали может достигать значение до 60 HRC. Устойчив к воздействию абразивного износа.

Сталь обладает коррозионной устойчивостью при работе в умеренных агрессивных средах: водяной пар, морская вода и прочее. Сохраняет свои механические свойства при температурах окружающей среды до 500 ºС. После прохождения данной температурной отметки начинают заметно падать.

Прочностные характеристики 95Х18 сильно зависят от качества проведения термической обработки, если быть точнее, от соблюдения ее точных требований. Малейшее отклонение от технологии приводит к значительным потерям в износостойкости и твердости.

Термообработка стали включает в себя 2 основных этапа: закалка и низкий отпуск.

Закалка заключается в нагреве сплава до температуры в 1060-1080 ºС и выдержки его в таких условиях в течение 60 минут. После этого следует резкое охлаждение в масле. Такая операция измельчает внутренние зерна стали, делая их соединение между собой более прочным.

После закалки остаются высокие остаточные напряжения, которые в последующем могут стать причиной образования микротрещин на поверхности детали. Для их снятия дополнительно проводят термообработку низким отпуском. Он включает в себя нагрев до 130-150 градусов с последующей выдержкой металла при данной температуре на протяжении 1 часа.

Области использования

Благодаря вышеперечисленным характеристикам и невысокой стоимости сталь 95Х18 нашла применение во многих отраслях современного производства.

Авиационное приборостроение использует данную сталь для изготовления ответственных узлов механизмов, к которым предъявляются требования повышенного значения износостойкости. Детали из 95Х18 устойчивы в работе при температуре окружающей среды до 500 ºС и умеренном воздействии агрессивных сред. В первую очередь, сюда относятся посадочные кольца подшипников качения и скольжения.

В машиностроении сталь активно используется как материал деталей, работающих в условиях абразивного износа. Ее способы применения крайне разнообразны и включают всевозможные втулки, валы, оси, клапаны гидравлических установок, пружины и прочее.

В нефтяной промышленности 95Х18 применяют для изготовления ролико- и шарикоподшипников.

Самое большое распространение сталь 95Х18 получила при изготовлении клинкового оружия.

Основные современные ножи, применяемые в охоте и туризме, обычно производятся из сталей двух марок. Это 95Х18 и 65Х13. Каждая из них имеет свои особенности. До сих пор активно ведутся споры на форумах сайтов охотников, какая же все-таки из них лучше. 

Сталь 95х18 для ножей плюсы и минусы

Преимущества:

  • Прежде всего стоит отметить выгодное соотношение стоимости ножей и их эксплуатационных характеристик. Средняя их цена варьируется в пределах 2019 рублей.
  • При более или менее «грамотном» использовании ножи держат заточку до 2 месяцев.
  • Процесс заточки не требует высокой квалификации от владельца клинка.
  • Данные ножи отличаются высокими характеристиками сопротивляемости коррозии металла.
  • Повышенная твердость и прочность.

Недостатки:

  • Ножи, изготовленные из стали 95Х18, имеют низкое значение показателя ударной вязкости. Это может стать причиной образования трещин при воздействии ударных нагрузок, а то и вовсе расколоть нож. Как результат, такие клинки непригодны для метания.
  • Эксплуатационная характеристика клинка сильно зависит от проведенной ранее термической обработки. Сталь чувствительна к малейшим отклонениям от технологии ее проведения. Хотя отметим, что в условиях массового производства выполнение данной операции полностью возлагается на специализированное оборудование, сводящее появление некачественной продукции на нет.

Ценообразование на лом

Стоимость одного килограмма лома стали 95Х18 находится в пределах 50-65 рублей. Такое повышенное значение в цене по сравнению с обычными конструкционными сталями связано с наличием в своем химическом составе хрома.

Более точную стоимость лучше узнать непосредственно в пунктах приема металлома. Она зависит от следующих моментов:

  • Соотношение спроса и предложения лома конкретно в Вашем регионе.
  • Значение котировок на мировых биржах черных металлов.
  • Соответствие химическому составу по ГОСТ 5632-72.
  • Качество состояния поверхности металлолома.
  • Форма поставки. Под этим понимается вид профиля: лист, полоса, круг и прочее.
  • Геометрические размеры профиля. Слишком большие габариты требуют применять дополнительную операция резания для осуществления удобства транспортировки.
  • Объем поставки. Как правило, пункты приема металлолома отдают предпочтение в работе с весом лома от 2019 килограмм.

Ниже, в комментариях вы можете оставить свои отзывы о марке 95х18.

Оцените статью:

Рейтинг: 4.5/5 — 2
голосов