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: Расчет режимов резания при сверлении для 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).
Популярные ножевые стали: в чем отличия?
Качеству стали при выборе ножа уделяется большое внимание. Пожалуй, не меньше, чем бренду. Действительно, именно материал лезвия влияет на то, как нож проявит себя в деле.
Современные производители используют десятки различных сплавов, которые состоят из железа, углерода и легирующих добавок. Именно последние – а также термообработка и прокатка – определяют класс стали и ее характеристики.
Основные характеристики сталей
1 – Твердость: измеряется по шкале Роквелла и показывает степень сопротивления металла деформации в результате внешнего воздействия.
2 – Жесткость: устойчивость к образованию сколов и трещин.
3 – Износоустойчивость: стойкость к воздействию абразивов и адгезивов (определяется, в первую очередь, химическим составом).
4 – Устойчивость к коррозии – то есть образованию ржавчины под воздействием влаги и соли.
5 – Сохранение остроты: устойчивость к затуплению и образованию заломов на кромке.
Увы, но даже ультра премиальные сплавы не способны обладать идеальным сочетанием всех этих характеристик: на первый план выходят, от силы, одна-две. Поэтому здесь всегда приходится идти на компромисс.
Мы предлагаем вам подборку наиболее популярных сталей различного класса.
Стали ультра-премиум-класса
1 – М390. Сравнительно новая порошковая сталь уникальной обработки с высоким содержанием хрома, выпускаемая австрийской компанией Bohler-Uddeholm. Обладает повышенной жесткостью, устойчивостью к коррозии и износу. Лезвие из такой стали труднее поддается заточке, зато сохраняет ее максимально долго.
2 — ZDP-189. Также появилась на рынке сравнительно недавно и производится Hitachi. Обладает максимальной твердостью (до 66 HRC) – за счет повышенного содержания углерода и хрома. Как и в случае с предыдущей маркой, лезвие из ZDP-189 трудно заточить без специальных приспособлений, но заточка сохраняется очень долго. Минус – низкая устойчивость к коррозии.
Читайте также: Холодильники самсунг из нержавеющей стали
Пример: складной нож Dragonfly 2 Green (Spyderco).
3 – Elmax. Порошковый сплав с высоким содержанием хрома, молибдена и ванадия. У стали почти идеальный баланс характеристик: она очень стойкая к износу и коррозии, при этом ее легко затачивать, и лезвие надолго остается острым. Выпускается Bohler-Uddeholm.
Пример: складной нож Hinderer Black Scale Folder (Zero Tolerance).
4 — CTS-XHP. Порошковая сталь с высокими показателями твердости и сохранения изначальной заточки. Но сам процесс затачивания довольно трудоемкий. Производится американской компанией Carpenter.
Пример: складной нож Recon 1 Clip (Cold Steel).
Стали премиум-класса
1 — CPM S110V. Высоколегированная порошковая мартенситная сталь с высоким содержанием углерода, хрома и ванадия, а также добавлением ниобия. Обладает высокими показателями антикоррозийной устойчивости, устойчивости к износу и сохранением режущей способности при относительно сложной заточке. Производится американской компанией Crucible Industries LLC.
Пример: складной нож Manix 2 (Spyderco).
2 — CTS-204P. Порошковый сплав с высоким содержанием хрома и уникальной воздушной закалкой. Результат – высокая прочность, износоустойчивость и сопротивление коррозии. Легка в обработке (полировке), что позволяет использовать ее для кастомных и даже серийных ножей. Производится Carpenter CTS.
3 — CPM S35VN. Улучшенная версия стали популярной стали S30V, выпускаемой компанией Crucible. Мелкозернистая, с добавлением ниобия, что придает повышенную жесткость и устойчивость к коррозии в сочетании с легкой заточкой. Пример: складной нож Native 5 Lightweight FRN (Spyderco).
4 — CTS-XHP. Высокоуглеродистая порошковая сталь с добавлением хрома. Обладает улучшенной чистотой и прочностью сплава (за счет воздушной закалки). Высокие показатели твердости, устойчивости к коррозии, легкости и сохранения заточки. Одна из самых дорогих и универсальных сталей: используется как для тактических, так и кухонных ножей. Пример: складной нож Marcin Slysz Bowie (Spyderco).
Стали класса Hi-End
1 — 8Cr14MoV. Одна из лучших китайских сталей с высоким содержанием углерода и хрома. За счет увеличенного (по сравнению с предыдущей) содержания хрома обладает высокой жесткостью и антикоррозийностью. Показатели твердости – средние (56-58 HRC), хорошая режущая способность.
Пример: фиксированный нож Burnley Obake (CRKT).
2 – NIOLOX (1.4153.03 Stainless Steel (SB1 steel)). Легированная углеродистая сталь с добавлением хрома, молибдена, ниобия и ванадия. Обладает мелкозернистой структурой и высокими показателями твердости (58-63 HRC). Жесткая и упругая, устойчивая к ржавчине и агрессивным воздействиям, с превосходной режущей способностью. Легко затачивается и надолго сохраняет изначальную остроту.
Пример: складной нож Mike One Outdoor (Pohl Force).
3 — 154CM. Японская сталь, схожая по характеристикам с S30V. Достаточно жесткая и устойчивая к коррозии, с долгим сохранением заточки. Легкость заточки – средняя.
4 — ATS-34. Высокоуглеродистая сталь, аналогичная предыдущей и также выпускаемая в Японии – компанией Hitachi. Также содержит хром, обладает высокой антикоррозийной способностью, идеально сохраняет заточку и противостоит сколам и трещинам.
5 — D2. «Полу-нержавеющая» инструментальная сталь с низким содержанием хрома, но достаточно хорошими показателями антикоррозийности и сохранения заточки. За счет высокой жесткости затачивается с трудом и только при помощи специальных инструментов.
Читайте также: Сталь 45фл гост 977 75
Пример: складной нож SR 1 Aluminum (Lionsteel).
6 — VG-10. Японская сталь с высоким содержанием хрома и ванадия. Очень твердая и отлично сохраняющая заточку, но подверженная сколам и трещинам.
7 — H1. Японская сталь, выпускаемая компанией Moyodo Metals. Одна из лучших в плане антикоррозийности, но и достаточно дорогая. Минус – слабое сохранение режущей способности. Идеальная для ножей для дайвинга и рыбалки.
Пример: складной нож Pacific Salt (Spyderco).
8 — Bohler N690Co. Легированная мартенситная сталь производства Bohler-Uddeholm. Показатель твердости – 60 HRC, однородная структура с добавлением хрома, кобальта, молибдена, ванадия, марганца и кремния. За счет состава обладает высокой прочностью, жесткостью, упругостью, устойчивостью к износу и агрессивным средам. Высокие антикоррозийные свойства и сохранение изначальной остроты. Подходит для экстремальных условий.
Пример: фиксированный нож Shrapnel OG (Extrema Ratio).
Стали среднего класса
1 — 440C. Одна из самых массовых сталей, которая используется в складных карманных ножах. Обладает самым высоким содержанием углерода и хрома. Достаточно жесткая, устойчивая к коррозии и износу, простая в заточке.
Пример: складной нож Direkt (Boker Plus).
2 — AUS-8. Японский аналог 440С со схожими характеристиками, но чуть хуже сохраняющий заточку.
Пример: универсальный нож Anchorage Pro Skinner Cocobolo (Boker Plus).
3 — CTS-BD1. По характеристикам схожа с AUS-8 и 8Cr13MoV, но содержит больше хрома. Следовательно, более устойчива к ржавчине и лучше держит заточку. Выпускается компанией Carpenter.
Пример: складной нож Spartan (Cold Steel).
4 — 420HC. Высокоуглеродистая сталь с повышенной твердостью и исключительной устойчивостью к коррозии. При должной обработке, обладает превосходными показателями – несмотря на сравнительно низкую цену.
Пример: складной нож Eco Lite Red (Buck).
5 — 440A. Аналогична 420HC, но отличается более высоким содержанием хрома, улучшенной износоустойчивостью и сохранением заточки. Минус – более низкая устойчивость к коррозии.
6 — 12С27 (Sandvic 12C27). Мартенситная сталь с высоким содержанием хрома и низким уровнем примесей. Одна из самых сбалансированных по характеристикам сталей, которая используется для всех видов ножей. Особенно устойчива к коррозии, твердая, прочная, отлично сохраняет заточку. Выпускается шведской компанией Sandvic AB на протяжение 50 лет, постоянно совершенствуясь в составе.
Пример: складной нож Sanglier 8VRI (Opinel).
Стали класса Low-End
420 и 420J. Обладают более низким содержанием углерода, хуже держат заточку и сопротивляются износу. Среди неоспоримых плюсов – низкая цена, универсальность, устойчивость к коррозии.
В заключение добавим: марка стали – важный, но не единственный показатель качества ножа. На него влияют также технология обработки, качество сборки и другие факторы. В этом плане обращать внимание на бренд иногда полезнее: у разных марок технология обработки одних и тех же сталей может различаться.
- 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