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.
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.
Читайте также: Порядковый номер типа стали
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).
Технические характеристики легированной стали 3CR13
Применение современных технологий позволяет получать материалы, удовлетворяющие потребности производителей товаров вне зависимости от сферы их деятельности. На рынке реализуется прокат не только российских, но и зарубежных производителей. Но особого внимания заслуживает сталь 3Cr13, из которой изготавливают кухонные ножи. Имея отличные технические характеристики, сталь 3Cr13 отличается высокими прочностными показателями и невысокой стоимостью.
Химический состав 
Чтобы оценить все плюсы и минусы стали марки 3Cr13, первоначально нужно рассмотреть ее химический состав и назначение входящих в нее компонентов.
Углерод (0,26-0,35%). Углерод является неотъемлемой частью любых сплавов. При его добавлении происходит связывание железа в карбиды, придающие металлу необходимую твердость. Углерод уменьшает пластичность сплава и повышает износостойкость. Но в качественном материале его содержание не должно превышать 0,35%. Высокая доля углерода значительно снижает антикоррозийные свойства металла.
Марганец (1%). Марганец также всегда добавляется в любой тип сплава. Он выполняет функции раскислителя и дегазатора, удаляя при плавке металла кислород. В небольших количествах он повышает износостойкость изделий, пракаливаемость и вязкость. В больших – увеличивает твердость и хрупкость металла.
Кремний (1%). Это вещество действует аналогично марганцу. Оно используется в качестве раскислителя и дегазатора. Добавление небольшого количества кремния позволяет улучшить прочностные характеристики стали 3Cr13.
Хром (12-14%). Хром является неотъемлемой составляющей нержавеющих сталей. Именно он наделяет их невосприимчивостью к коррозии. Но это не единственное его положительное качество. За счет добавления хрома сталь приобретает необходимую твердость, плотность и сопротивление растяжению. К тому же именно хром придает нержавейке эстетичный внешний вид.
Никель (0,6%). Никель – важный легирующий компонент. Он повышает ударную вязкость и усиливает антикоррозийные свойства металла. В больших количествах он способствует размягчению стали, поэтому в сплавах, соответствующих ГОСТ, его должно содержаться не более 0,6%.
Другие добавки
Любой сплав содержит вредные примеси в виде серы и фосфора. Они попадают туда в результате производственных ошибок. Фосфор отлично растворяется в расплавленном железе, повышая его прочность.
Но в процессе выплавки важно следить за его количеством. По технологии объемная доля фосфора в стали не должна превышать 0,04%. В противном случае происходит снижение пластичности и ударной вязкости металла. Он становится чрезмерно хрупким и непригодным к использованию.
В состав данной марки стали также входит сера. Она, как и фосфор, является вредной примесью, снижающей пластичность проката, его ударную вязкость и свариваемость. Излишки серы способствуют образованию коррозии и ухудшают качество поверхности проката. В качественных сталях ее количество не превышает 0,03% а ее негативное влияние снижается за счет добавления марганца.
Сферы применения
Благодаря своим характеристикам данный вид проката применяется при изготовлении бытовых кухонных ножей. Такие изделия имеют умеренную прочность и невысокую стоимость. Они хорошо затачиваются в бытовых условиях, а лезвия служат достаточно долго. При правильном уходе срок службы режущих полотен значительно увеличивается. Нередко данная марка стали используется и при производстве топоров.
Читайте также: Штамповка форм по стали
Данный сплав распространен и в машиностроении. Из него изготавливают иглы карбюраторов, штоки для компрессоров и другие детали, работающие в условиях абразивного трения при воздействии слабоагрессивных веществ.
Сплав не отличается особой пластичностью и плохо справляется с вибрационными нагрузками. В процессе эксплуатации ножи, изготовленные из такого сплава, не гнутся, что объясняется повышенной прочностью. Достичь такого показателя позволяет правильно проведенная термообработка. Сталь закаливают в масле, нагретом до 950-1000°С. После закалки производят отпуск.
Сталь 3Cr13 относится к жаростойким материалам. Она сохраняет свои физические и химические свойства при нагревании не выше 450°С. Изделия могут эксплуатироваться в условиях слабокислотных и слабощелочных сред. Под воздействием кислорода они не окисляются.
Характеристики стали 3cr13mov, которую также выпускают в Китае, немного отличаются от рассматриваемого варианта. Из такого проката изготавливают охотничьи клинки и туристические ножи. Все изделия, имеющие маркировку 3Cr13mov, относятся к средней ценовой категории и доступны большинству потребителей. Но по твердости, износостойкости и качеству заточки они несколько уступают другим видам сплавов.
Характеристики материала
Сталь марки 3Cr13 обладает следующими характеристиками:
- твердость – 57 по шкале Роквелла;
- плотность – 7670 кг/м3;
- температура плавления – 1500°С;
- сопротивление на разрыв – не более 730 МПа;
- сопротивление деформации – не более 590 МПа;
- ударная вязкость – 29 кДж/м2.
Данную марку проката широко используют самые разные производители бытовых кухонных ножей. Небольшое содержание легирующих веществ не способно обеспечить высоких показателей твердости и других технических характеристик. Но использование стали 3Cr13 позволяет изготавливать ножи достаточно высокого качества по приемлемой стоимости.
Аналоги
Сталь 3Cr13 является модификацией марки 440А. Благодаря термообработке, проводимой в особом температурном режиме, производителям удается достичь более высокой прочности, достигающей 57 HRC.
Как и другие виды проката, у китайской нержавейки есть аналоги, которые не уступают ей по прочности и износостойкости. Наиболее известными среди них являются:
- 30х13 (выпускается в России);
- 420 (выпускается в Америке);
- X30Cr13 (выпускается в Германии).
Все аналоги проверяются на соответствие государственному стандарту и техническим условиям, действующим на территории Российской Федерации.
Сталь Aus 8 / Laminated 3Cr13
Сталь Aus 8 / Laminated 3Cr13
AUS-8 — коррозионностойкая сталь японского производства (Aichi Steel Works). Сталь изначально разрабатывалась как ножевая и пользуется большой популярностью при изготовлении клинков серийных моделей складных и кухонных ножей.
Сталь AUS-8 является отличным компромиссом цены и режущих свойств. Термообработка стали AUS-8 хорошо освоена промышленностью, поэтому для ножей из нее характерны высокое качество и относительно низкая цена.
Клинок из такой стали имеет оптимальное сочетание гибкости и твердости 56-59 HRC , что более чем достаточно для повседневного кухонного и складного EDC ножа (от английского Every Day Carry — ежедневное ношение). Меньшая твердость ножа (по сравнению с VG-10 (61-62 HRC) требует более частой заточки, для которой пригодно большее количество марок абразивов и подручных средств и не требуется специальных навыков.
Среди всех сталей, по своим качествам пригодным для изготовления клинков ножей, сталь AUS-8 занимает достойное место. Она позволяют сохранить необходимое соотношение между ценой материала и расходами на его обработку, с одной стороны, и качеством — с другой. И свойства этой стали тоже хорошо уравновешены — вполне приемлемые держание остроты, стойкость к коррозии и механическая выносливость. Как сказали бы американцы, нож с клинком из AUS-8 — the most bang for the buck, что можно было бы перевести примерно так: за такие деньги лучше не купишь.
Читайте также: Форма для выпечки кольцо нержавеющая сталь
Ламинированное строение клинка имеет важное значение, поскольку оно позволяет полосы из разных марок сталей объединить в одно лезвие.
Простой способ представить себе этот тип конструкции заключается в том, чтобы представить себе бутерброд: Мясо — в центре, твердая сталь с высоким содержанием и куски хлеба с обеих сторон — полосы стали с более низким содержанием углерода (см. изображение). Режущая кромка лезвия должна быть максимально твердой для того, чтобы дольше держать заточку и эффективно резать и рубить, но если бы весь клинок был таким твердым, он мог бы быть поврежден во время боя или работы.
В конечном счете клинок должен быть способен выдерживать воздействие и боковых напряжений. Для придания клинку дополнительной прочности и гибкости к нему и приваривают дополнительные, более «мягкие» стальные накладки. Ламинирование используется для изготовления клинков с очень твердым высокоуглеродистым слоем стали в середине клинка для увеличения общей механической прочности, износостойкости и гибкости изделия
C 0,70-0,75% — содержание углерода в сплаве составляет 0,70-0,75%. Углерод — наиболее важный элемент в стали, он повышает ее прочность, придает металлу хорошую твердость.
Mn 0,50% — содержание марганца в сплаве составляет 0,50%. Марганец применяется на стадии выплавки стали. Способен повышать твёрдость стали. Из сталей со значительным содержанием марганца делают различные прочные вещи — рельсы, сейфы и так далее.
Сr 13,00-14,50% — содержание хрома в сплаве составляет 13,00-14,50%. Хром — серовато-белый блестящий твердый металл. Хром влияет на способность стали к закаливанию, придает сплаву антикоррозийные свойства и повышает его износостойкость. Содержится в нержавеющей стали любой марки.
Мо 0,10…0,31% — содержание молибдена в сплаве — 0,10…0,31%. Молибден — серебристо-белый металл. применяется для изготовления специальных и быстрорежущих сталей. Молибден — твердоплавкий элемент, он предотвращает ломкость и хрупкость клинка, придавая ему необходимую жесткость, делает его достаточно стойким к высоким температурам.
V 0,10…0,26% — содержание ванадия в сплаве — 0,10…0,26%. Ванадий — серовато-белый блестящий металл, обладающий большой твердостью. Применяется при производстве специальных сортов стали, в том числе инструментальных. Он отвечает за упругость и усиливает свойства хрома, придает металлу инертность к агрессивным химическим средам.
NI 0,50% — содержание никеля в сплаве — 0,50%. Никель повышает коррозионную стойкость стали и способен несколько повысить прочность.
Si 1,00% — содержание кремния в сплаве — 1,00%. Кремний увеличивает прочность и износоустойчивость стали. Как и марганец, он делает сталь более стабильной и надежной.
P 0,04% — содержание фосфора в сплаве — 0,04%. Фосфор относится к вредным технологическим примесям в сталях и сплавах. Увеличение его содержания даже на доли процента, повышая прочность, одновременно повышает хрупкость. Вредное влияние фосфора особенно сильно сказывается при повышенном содержании углерода. Пределы содержания фосфора как технологической примеси составляют 0,025. 0,045%.
S 0,03% — содержание серы в сплаве — 0,03%. Сера, как и фосфор, относится к вредным технологическим примесям в сталях и сплавах. Повышение содержания серы существенно снижает механические и физико-химические свойства сталей, в частности, пластичность, ударную вязкость, сопротивление истиранию и коррозионную стойкость. Пределы содержания серы как технологической примеси составляют 0,035. 0,06%.
В каталоге найдено 3 товара с такой характеристикой.
- 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