Характеристики
В стали марки 9ХС есть множество легирующих добавок, которые обеспечивают нужные характеристики и свойства. Кроме основных компонентов есть кремний, кальций, хром, углерод, сера, в общем 12 легирующих и дополнительных компонентов. Благодаря такому комплексу веществ, у стали есть такие основные характеристики:
- плотность (r) – 7830 кг/м3;
- твёрдость по Роквеллу (HRC) зависит от температуры отпуска – от 63-64 до 39-48 ∂;
- HB 10-1 = 241 МПа;
- температурные показатели ковки: от 1180 до 800 градусов.
Благодаря повышенной упругости, выраженной прочности, износоустойчивости и плотности, сталь такого типа считается оптимальным вариантом для создания режущих инструментов и составляющих этого типа.
Расшифровка маркировки
У каждого типа стали есть своя маркировка, в которой зашифрованы особенности состава. Маркировка стали 9ХС имеет такую расшифровку:
- цифра «9» показывает, что в составе сплава есть 0,9% углерода;
- буква «х» обозначает наличие в стали хрома;
- буква «с» указывает на то, что в состав добавлен кремний.
Наличие углерода обеспечивает повышенную вязкость вещества. Хром – универсальный компонент, он повышает возможности термического воздействия на сплав, делает его максимально прочным и устраняет риск возникновения коррозии.
Плюсы
У стали 9ХС есть преимущества, которые выделяют её на фоне других сплавов.
- Обладает уникальными техническими характеристиками, позволяющими использовать его в изготовлении прочных, упругих, износоустойчивых деталей с высоким коэффициентом сопротивления изгибам.
- В сплаве 9ХС карбиды всегда равномерно и правильно распределены по сечению, что повышает эксплуатационные качества готовой продукции, в частности, резьбовых элементов, созданных из него.
- Обладает высокой степенью устойчивости к механическим повреждениям и образованию трещин.
- После отжига приобретает ещё одно неоспоримое преимущество – повышенную твёрдость и податливость прокаливанию.
- Обладает высокой термической устойчивостью.
- Сплав устойчив к образованию флокенов во время отделки.
Благодаря таким преимуществам сталь 9ХС является востребованным и практичным инструментальным сплавом.
Минусы
Есть и недостатки у этого сплава, которые, тоже нужно учитывать в производстве инструментов и режущих изделий.
- Специфические требования в термической обработке.
- Не подходит для выполнения сварочных работ.
- При обработке требуется строгое соблюдение температурного режима.
- Осложнённая механическая обработка.
Работать со сплавом 9ХС необходимо только высококвалифицированным специалистам, так как существует условия и нюансы, которые необходимо соблюсти.
Клинок сделанный из стали 9ХС.
Использование сплава
Применение 9ХС встречается в следующих случаях:
- Изготовка свёрл. Но применять их можно только для сверления отверстий на мягких объектах, преимущественно древесине. Поскольку инструмент негативно реагирует на высокую скорость вращения и перегрев, то и при работе с мягкой структурой рекомендуется регулировать частоту оборотов.
- Цилиндрические развёртки. Их используют для улучшения точности размера отверстий, и удаления шероховатостей. Приспособлением разрешено обрабатывать жерла в чугуне, сплавах со средней жёсткостью, при работе с цветным железом.
- Метчики. Они необходимы для нарезки внутренней резьбы, и представлены в образе винта с прямыми или винтовыми канавками. При работе рекомендуется беречь изделие от интенсивных нагрузок.
- Клейма для холодных работ. Их эксплуатация распространена на заводах для штамповки готовой продукции.
Все действия с данным материалом должны вестись строго по правилам. В противном случае изделие потеряет все свои положительные качества.
Химический состав
В создании стали 9ХС используется 13 веществ, комбинация которых в правильном количестве даёт в результате качественно лучшие физические, механические и эксплуатационные характеристики.
Вот компоненты, которые входят в состав стали 9ХС:
- железо (Fe) – 94%;
- кремний (Si) – до 1,6%, но не менее 0,9%;
- хром (Cr) – до 1,25%, но не меньше 0,95%;
- углерод (C) – 0,9%;
- марганец (Mn) – до 0,6%;
- никель (Ni) – 0,35%;
- медь (Cu) – 0,3%;
- молибден (Mo) – 0,2%;
- вольфрам (W) – 0,2%;
- ванадий (V) – 0,15%;
- сера (S) – 0,03%
- фосфор (P) – 0,03%;
- титан (Ti) – меньше 0,03%.
У разных производителей могут незначительно меняться процентные соотношения. Отклонения не должны превышать 1/10 долю процента, иначе свойства полученного сплава могут отличаться.
Плюсы и минусы
Металл 9ХС отличается рядом преимуществ.
- Уникальные технические характеристики. Данный металл считается довольно прочным. Из него получаются износостойкие изделия, которые практически не подвергаются механическим воздействиям, они очень устойчивы на изгиб, кручение. Даже при постоянной эксплуатации они не станут деформироваться. Кроме того, на их поверхности практически не образуются трещины и прочие мелкие дефекты.
- Повышенная твердость. Она достигается после отжига. Также после этой процедуры материал становится абсолютно податливым к прокаливанию.
- Защита от коррозии. В составе этой стали имеется хром, который защищает материал от негативного воздействия воды.
- Твердость. Инструменты, сделанные из такой стали, смогут легко порезать другие металлы, плотную древесину.
- Одинаковое распределение карбидов. За счет этого обеспечиваются преимущества при применении данного металла в ходе изготовления резьбонарезных приспособлений, у которых мелкий шаг резьбы.
Кроме этого, можно отметить, что металл отличается повышенной прокаливаемостью, упругостью. Он длительное время может держать заточку.
Но сталь марки 9ХС обладает и некоторыми недостатками.
- Внешний вид. Этот металл не будет блестеть, на его поверхности можно будет увидеть своеобразный рисунок.
- Относительно высокая стоимость. Изделия, сделанные из такого металла, производятся путем ковки вручную, поэтому и цена на них довольно большая.
- Сложность обработки. Даже маленькие ошибки при изготовлении такой стали могут привести к снижению ее качеств. Она довольно капризно ведет себя в процессе термообработки, заточки.
- Теряет свои свойства при повышенных температурах. При разогреве свыше 200 градусов снижаются в первую очередь режущие качества инструментов. Также следует отметить, что эта разновидность не подходит для производства сварных конструкций. При термообработке материал потребует соблюдения конкретного оптимального температурного режима.
- Требования к уходу. Хром и кремний не смогут полностью защитить сталь, поэтому необходимо будет тщательно протирать и сушить инструменты после контакта с водой. В противном случае со временем она начнет ржаветь.
Применение
Широко применяется в промышленности, она используется для создания таких изделий:
- ножи;
- клинки для ножей и прочие режущие инструменты;
- свёрла разных диаметров и назначений;
- фрезы для промышленного и бытового оборудования;
- клейма, которые задействуются в работах холодного типа;
- детали для оборудования.
Применять сталь можно в других сферах, если технические и эксплуатационные характеристики соответствуют требованиям к производимой продукции.
Нож «Грибник» — ручная ковка, сталь 9ХС, орех.
Цена
9ХС – дорогой вид стали. Связано это с особенностями ее производства. Такие клинки – не штамповка. Они требуют ручной ковки. Это значительно удорожает стоимость изделия, но с другой стороны эксклюзивность привлекает покупателей. Средняя цена за нож из этой марки стали составляет от 6000 до 25000 рублей.
Нож из стали 9ХС отличается надежностью, огромным запасом прочности и отличными режущими качествами. При правильном уходе он прослужит много лет, не сломается и не подвергнется коррозии.
Отзывы о ножах из 9ХС
Для нужд пищевой промышленности, охоты, туризма и других видов деятельности, часто используются ножи, созданные из стали 9ХС. Впечатления об эксплуатации преимущественно положительные. Пользователи отмечают сложности в заточке и возможность появления зазубрин. В целом, обладатели ножей 9ХС довольны и отмечают высокую прочность изделий, длительное сохранение первоначальной остроты после затачивания.
9ХС – специализированный сплав, используемый для режущих долговечных инструментов, резьбовых составляющих, устойчивых к истиранию деталей. При соблюдении технических требований в обработке этот металлический сплав неплох в эксплуатации.
Предыдущая
НожиСталь RWL-34 от компании Damasteel
Следующая
НожиСталь CPM S35VN
Аналоги
Зарубежными аналогами являются:
- DIN
- WNr
- 150Cr14
- 90CrSi
- 90CrSi5
Изготовленные из этой стали клинки хорошо себя зарекомендовали на рыбалке, охоте и сборе грибов. Их можно применять во время туристических вылазок. В отличие от более популярных марок ножи, произведенные из 9хс методом ковки, более надежны и хорошо переносят агрессивные условия окружающей среды.
Инструментальные стали сегодня имеют широкое использование. Они отличаются высокой прочностью. Благодаря которой и обладают большой сферой применения. Современная промышленность позволяет изготовить инструментальную сталь нескольких марок. Описываемый в этой статье материал имеет все необходимы свойства для изготовления ножей. Своими характеристиками они в несколько раз превосходят ножи из подшипниковой стали.
Преимущества
- К плюсам материала можно отнести выдающиеся технические характеристики. По этой причине она является в целом подходящим выбором для производства деталей или отдельных элементов, которые должны обладать такими качествами как устойчивость к износу, упругость и сопротивление изгибам.
- Когда требуется выполнить элементы режущего типа или какие-либо компоненты, эксперты в данном деле в основном выбирают именно марку 9хс. Выбор в пользу именно этой марки обусловлен целым рядом аспектов. В рассматриваемом случае можно отметить равномерное размещение карбидов по сечению. Благодаря такой особенности обеспечивается весомое преимущество при эксплуатации данного материала при изготовлении инструментов резьбонарезного типа с мелким шагом резьбы.
- Выполненные на основе данной стали заготовки, используемые в изготовлении тех или иных изделий, характеризуются высоким уровнем стойкости к образованию трещин.
- Помимо этого, отдельного упоминания заслуживают и другое свойство – высокий уровень твердости в отожженном состоянии. Данный материал без проблем поддается такой операции как прокаливание и параллельно с этим демонстрирует отличную устойчивость к теплу. Все эти плюсы касаются и ножей, изготовленных на основе 9xc.
Твердость стали 9ХС в зависимости от температуры отпуска
Температура отпуска, °С | HRC ∂ |
Закалка 840-860°С, масло | |
170-200 200-300 300-400 400-500 500-600 | 63-64 59-63 53-59 48-53 39-48 |
Теплостойкость стали 9ХС | ||
Температура °С | Время, ч | HRC ∂ |
150-160 240-250 | 1 1 | 63 59 |
Особенности
В состав данной инструментальной стали включено множество легирующих добавок. Одной из них является хром, содержание которого в сплаве колеблется в диапазоне от 0,95-1,25%. Благодаря хрому достигается более высокий уровень твердости, увеличивается прочность и устойчивость к коррозии. Аналогичные качества демонстрирует кремний, которые также имеется в составе данной стали, причем его количество в сплаве превышает 1%.
Свойства кремния способствуют увеличению прочностного порога, в то время как уровень пластичности и вязкости несколько снижается. При этом увеличивается текучесть материала и хладноломкость.
Помимо вышеупомянутых свойств можно отметить тягу материала к отпускной способности обработки путем резания в горячем состоянии заготовки. Что любопытно, данная инструментальная сталь лишена такого недостатка как склонность к поражению флокенами – дефектами во внутреннем строении, которые негативным образом сказываются на прочностных характеристиках.
Выбирая ножи, в основе которых лежит рассматриваемая сталь, надо знать об одном немаловажном нюансе – 9xc не очень подходит для производства конструкций сварочного типа. Такие заготовки рекомендуется применять исключительно в случае контактно-точечной сварки. Изделия, базируемые на данной марке, стоит применять только в случае холодных поверхностей.
Процедуру термической обработки рассматриваемой стали для ножей осуществляют посредством электрических печей с герметичным кожухом, снабженной автоматизированной регулировкой температурного показателя нагрева и атмосферы. При этом в процессе термической обработки все равно необходимо осуществлять регулярный контроль температурного режима, постоянно проверять твердость.
Помимо этого необходим структурный металлографический контроль и рентгенологический анализ на присутствие в структуре дефектов.
Механические свойства стали 9ХС при повышенных температурах
Температура испытаний, °С | σ0,2 (МПа) | σв(МПа) | δ5 (%) | ψ % | KCU (кДж / м2) | НВ |
Состояние поставки | ||||||
20 | 445 | 790 | 26 | 54 | 39 | 243 |
200 | 320 | 710 | 22 | 48 | 88 | 218 |
400 | 330 | 620 | 32 | 63 | 98 | 213 |
600 | 170 | 200 | 52 | 77 | — | 172 |
700 | 83 | 98 | 58 | 77 | 147 | — |
Образец диаметром 10 мм, длиной 50 мм, прокатанный. Скорость деформирования 20 мм/мин. Скорость деформации 0,007 1/с | ||||||
800 | 110 | 130 | 26 | 68 | — | — |
900 | 65 | 74 | 41 | 95 | — | — |
1000 | 42 | 46 | 52 | — | — | — |
1100 | 20 | 31 | 54 | — | — | — |
1200 | 15 | 20 | 83 | 100 | — | — |
Недостатки
Помимо целого ряда существенных плюсов, сталь имеет и некоторые недостатки. Как пример, в процессе термической обработки материал ведет себя довольно капризно, требуется соблюдение конкретного температурного режима.
Ложку дегтя также добавляет то, что химический состав разных партий может существенно варьироваться. Учитывая сложности механической обработки, для получения необходимого результата потребуется привлекать высококвалифицированного мастера. Однако даже под надзором специалистов далеко не каждое изделие способно выдержать выходной контроль.