Нынешнее разнообразие сталей поражает воображение. Оно покрывает все роды деятельности при различном ценовом диапазоне. Ножевое производство исключением не является.
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.
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.
Читайте также: Как перешить вещи которые стали малы
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.
Сталь марки 3Cr13 (30Cr13) — коррозионно-стойкая (нержавеющая) сталь китайского производства. Твердость составляет 50-51 HRC.
| Состав стали 3Cr13 (30Cr13), % | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| C | Cr | Mn | Mo | Ni | P | Si | S | V | Другое |
| 0.26-0.35 | 12-14 | 1 | — | 0.6 | 0.04 | 1 | 0.03 | — | — |
Углерод (C, Carbon): улучшает удержание кромки и повышает вязкость; увеличивает твердость и сопротивление износу; уменьшает пластичность; в больших значениях понижает коррозионную стойкость.
Хром (Cr, Chromium): повышает твердость, сопротивление растяжению и плотность; повышают устойчивость к коррозии (>11% делает сплав нержавеющим).
Марганец (Mn, Manganese): повышает прокаливаемость, износостойкость и вязкость; используется как раскислитель и дегазатор для удаления кислорода при плавке металла; в больших % увеличивает твердость и хрупкость.
Молибден (Mo, Molybdenum): увеличивает твердость, прочность, прокаливаемость и плотность; улучшает обрабатываемость и устойчивость к коррозии.
Никель (Ni, Nickel): добавляет ударную вязкость; улучшает коррозионную стойкость; уменьшает твердость.
Фосфор (P, Phosphorus): считается вредной примесью. Растворяется в феррите, за счет этого повышается прочность, но снижается пластичность и ударная вязкость с увеличением склонности стали к хрупкости. В низколегированных сталях с углеродом около 0.1% фосфор повышает прочность и сопротивление атмосферной коррозии. Считается вредной примесью.
Кремний (Si, Silicon): увеличивает прочность; используется как раскислитель и дегазатор для удаления кислорода при плавке металла.
Сера (S, Sulfur): обычно считается вредной примесью влияющей на пластичность, ударную вязкость, свариваемость, коррозионные свойства, качество поверхности стали и т.д. Вредное влияние серы уменьшает присутствие в стали марганца. Содержание же серы в качественных сталях не превышает 0.02-0.03%.
Читайте также: От чего зависит маркировка стали тест с ответами
Ванадий (V, Vanadium): увеличивает прочность, износостойкость, повышает плотность и вязкость; повышает коррозионную стойкость, увеличивая оксидную пленку; карбидные включения ванадия очень твердые.
Вольфрам (W, Tungsten): добавляет прочности, вязкости и улучшает прокаливаемость; сохраняет твердость при высоких температурах.
Кобальт (Co, Cobalt): увеличивает прочность и твердость, позволяет закалку при более высоких температурах; усиливает эффекты других элементах в сложных сталях.
Ниобий (Nb, Niobium): ограничивает рост карбидов; ограничивает обрабатываемость; создает самые твердые карбиды.
Азот (N, Nitrogen): используется вместо углерода в стальной матрице (атомы азота функционируют аналогично атомам углерода, но обладают преимуществами в коррозионной стойкости).
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.
- 420 (выпускается в Америке);
- X30Cr13 (выпускается в Германии).
Китайская сталь марки 3Cr13 — состав и применение
Разнообразие сталей в нынешнее время поражает. Оно покрывает все роды деятельности при различном ценовом диапазоне. Производство ножей – не исключение. Сталь 3Cr13 — уникальная по своему набору легирующих элементов и свойств, а также недорогая, но при этом надежная.
Общие сведения
Сталь марки 3Cr13 относится к группе коррозионностойких жаропрочных. По внутренней структуре принадлежит к сталям мартенситного класса. Производство 3Cr13 полностью находится в Китае. Там же находятся стандарт, по которым регулируют ее химический состав и механические свойства.
Наибольшее распространение марка 3Cr13 получила в изготовлении ножей с низкой стоимостью и умеренными прочностными характеристиками. Такие ножи отличаются тем, что хорошо поддаются заточке. Срок эксплуатации лезвия зависит от степени ухода за ним. При соответствующем уходе нож способен сохранять свои режущие свойства до нескольких месяцев. Также все чаще марка 3Cr13 употребляется в качестве материла для топоров.
Помимо основного назначения – производство ножей – 3Cr13 нашла применение в сфере машиностроения. Главным образом это – изготовление игл карбюраторов, штоков для компрессов и других изделий, условия работы которых предполагает наличие воздействия абразивного трения и слабоагрессивных сред. Также все больше сталь марки 3Cr13 используется для производства мерительного инструмента: штангенциркули, щупы и т.д.
Читайте также: Легированная сталь для низких температур
Описание свойств стали 3Cr13
Плотность составляет 7 670 кг/м3. Плавиться металл начинает при 1 500 ºC. Полное расплавление стали наблюдается при 1 600 ºC. По прочности 3Cr13 сравнима с 30ХГСА. Временное сопротивление на разрыв не превышает 730 МПа. Деформироваться же сталь начинает уже при 590 МПа.
3Cr13 не выделяется повышенной пластичностью. Относительное удлинение на сжатие ее составляет 40%, а на растяжение – 14%. Сплав плохо справляется с динамическими нагрузками. Величина ударной вязкости для него равен 29 кДж/м2.
Твердость является свойством, которое собственно и определяет ее применение, равняется 57 единиц по шкале Роквелла. Стоит заметить, что такую твердость сплав приобретает только после проведения термической обработки. Для 3Cr13 она заключается в закалке в масле при температуре 950-1000 ºC с последующим высоким отпуском.
3Cr13 обладает некоторой жаростойкостью. Она способна держать свои механические свойства при температуре окружающей среды до 450 ºC. Устойчива к слабо концентрированным кислотам и щелочам. Не вступает в химическую реакцию с кислородом в комнатных условиях.
Особенности химического состава
Все вышеперечисленные характеристики стали таковым благодаря набору химических элементов, входящих в состав. Помимо железа включает в себя:
- Углерод (до 0,35%) – неотъемлемое составляющее всех видов сталей. Связывая железо в карбиды, углерод значительно повышает механические параметры материала – его прочность и твердость, что в частности способствует более долгому сохранению ножам их режущих свойств. Минусом такого легирования в сталях является ухудшение их технологических параметров: свариваемости, податливости обработке давлению и прочее.
- Марганец (до 1%) входит в состав большинства видов стали. Применяется в качестве раскислителя: удаления кислорода из сплава на этапе выплавки. Повышает ударную вязкость и износостойкость. Улучшает качество поверхности сталей. Увеличивает толщину прокалываемого слоя от 10 до 20% в зависимости от марки.
- Кремний (до 1%) по своему назначению схож с марганцем: удаляет кислород и снижает вероятность образования химической ликвации стали.
- Хром (12-14%) является самым востребованным легирующим элементом. Связано это с его низкой стоимостью, а также теми свойствами, которыми он наделяет сталь. Хром значительно повышает устойчивость к коррозии и прокаливаемость сплава. Он автоматически делает сталь нержавеющей при добавлении в нее хрома в количестве 10% от состава.
- Сера (0,03%) и фосфор (0,04%) относятся к группе вредных примесей. Их нахождение в стали обусловлено технологическими неточностями. Данные элементы значительно снижают прочность стали и ответственны за появления такого дефекта как хрупкость.
Аналоги
Сталь 3Cr13 по своим характеристикам и составу имеет ряд аналогов во всем мире. Среди них по своей востребованности выделяются 30Х13 (Россия), 420 (США) и X30Cr13 (Германия).
- Свежие записи
- Укладываем художественный паркет самостоятельно
- Как лучше всего защитить стены из газоблока от разрушения в первую зиму после строительства дома
- Арболит, он же — опилкобетон
- Особенности звукоизоляции помещений
- Глина с опилками – самый лучший и дешевый способ утепления бетонных стен дома