Марка стали 440с для чего

Классификация сталей для ножей

Когда мы говорим о таком материале, как сталь, особенно ножевая, следует понимать, что современная промышленность наряду с традиционными технологиями породила огромное количество ее видов, которые различаются как по химическому составу, так и по технологии изготовления. Чтобы не потеряться в этом многообразии, нам следует выделить хотя бы основные понятия. Итак…

По химическому составу стали делятся на углеродистые и легированные:

• Углеродистая сталь представляет собой сплав железа и угля, без добавления каких-либо других элементов. Ее часто называют «черной», или «ржавеющей». Это самый древний вид стали, из которой изготавливались ножи. В целом она отличается высокой прочностью, хорошо принимает и держит заточку, и ее единственный недостаток заключается в том, что она чрезвычайно подвержена коррозии.
• Легированная сталь — та, которую часто называют «нержавейкой», на самом деле не всегда является таковой. Как правило, такая сталь гораздо меньше подвержена коррозии, но это вовсе не значит, что именно она является лучшей сталью для ножа. Главная ее особенность в том, что кроме углерода в сплаве с железом содержатся многие другие элементы, которые могут влиять на ее характеристики самым разным образом.

По технологии изготовления данных сплавов можно выделить довольно много видов стали. Для ножей подходят следующие:

• Сталь, которая получается современным промышленным способом. Это самый распространенный ее тип, который производится методом плавки и штамповки.
• Отдельно из промышленных сталей следует выделить так называемую «порошковую», которая получается не плавкой и штамповкой, а методом порошкового спекания мельчайших частиц металла, что позволяет достичь характеристик, недоступных для обычных промышленных сталей. Из порошковой стали делаются ножи премиум-сегмента, клинки которых обладают особо высокой прочностью, показателями твердости и износостойкости.
• Сталь, которая получается традиционным кузнечным методом. Ее часто называют «кованой», и она высоко ценится.
• Дамаск, как и его близкий родственник — булат, тоже является продуктом кузнечной выделки металлов. Говорят, что дамасская сталь для ножа является одной из лучших, равно как и булатная, но их характеристики в огромной мере зависят от мастерства кузнеца, и сама по себе технология изготовления вовсе не гарантирует высокого качества. Дамасская сталь имеет слоистую структуру, в которой чередуются разные виды металла, а булат обладает особым, «звездчатым» рисунком. Ножи из дамасской стали сами по себе очень красивы, но их свойства напрямую будут зависеть от тех сталей, которые включены в состав слоев.

Применение

В промышленности сталь чаще всего применяется для изготовления матриц для горячей штамповки, роликов, обойм для шариковых подшипников и еще некоторых деталей механизмов, работающих в агрессивных средах.

Отдельная ниша применения стали 440 — изготовление ножей. Повышенная устойчивость стали к коррозии, высокая твердость и прочность позволяют изготавливать как относительно тонкие кухонные или складные ножи, которые очень хорошо режут и обладают стойкостью режущей кромки, так и весьма увесистые мачете и тесаки, отличительной особенностью которых является стойкость к ударным и боковым нагрузкам.

Физические свойства и термическая обработка нержавеющей стали 440

Сталь 440 характеристики по физическим показателям для серий А, В и С имеет следующие:

• плотность материала — 7650 кг/куб. м;
• модуль упругости — 200 ГПа;
• теплопроводность — 242 Вт/м кб.;
• удельная теплоемкость — 460 Дж/кг.кб.;
• электрическое удельное сопротивление — 600.

Твердость стали 440 варьируется в пределах 56-58 единиц.

Средний коэффициент теплового расширения, который измеряется в мм/м/градусов по Цельсию, у серии 440А — 10,1; 440В — 10,3; 440С — 11,7.

Термическая обработка данного материала проходит следующие стадии:

• отжиг;
• закалку;
• отпуск.

Отжиг проходит при температуре +850-900 градусов по Цельсию с последующим постоянным снижением до _600. Охлаждение происходит воздушным способом. Затем — процедура затухающего отжига при 735-785 градусах и остывание в печи.

Закалка проводится при +1010-1065 градусах по Цельсию. Гашение — с помощью теплого масла или воздуха.

Отпуск проходит при температуре +150-370 градусов, благодаря чему материалу придается необходимая твердость. Среди разновидностей такого материала, как сталь 440, характеристики по механическому воздействию лучшие у марки 440С. Данный сплав является наиболее дорогостоящим и надежным. Он определяет стандарт качества изделий.

Характеристики ножевых сталей

Чтобы нормально ориентироваться при выборе лучшей стали для ножа, прежде всего нужно как следует разобраться в тех понятиях, которые используются при описании ее свойств. Таковых несколько. Именно их совокупность определяет плюсы и минусы стали для ножей:

Твердость. Говоря простым языком, она выражает способность стали без последствий продавливать (прорезать) различные материалы, не испытывая при этом повреждений. Твердость стали выражается в единицах твердости по шкале Роквелла (HRc). Для стали ножей диапазон рабочей твердости, как правило, составляет от 52 до 61 ед. Твердостью в 60 единиц, для примера, обладает обычное стекло и напильник. Именно с этим связана методика примерного определения твердости клинка: если напильник способен оставлять царапины на его поверхности, то его твердость, очевидно, ниже 60 единиц, а если клинок царапает стекло — то выше.
Прочность. Это способность стали выдерживать различные нагрузки. Используя нож в качестве рычага, мы проверяем его на прочность. Чем она выше, тем большие нагрузки металл способен выдержать без остаточных повреждений. Очень прочными являются современные порошковые стали благодаря равномерной внутренней структуре и большой плотности состава.
Ударная вязкость. Это способность стали сохранять свои прочностные характеристики при ударной нагрузке. Вязкая сталь практически не имеет шансов сломаться при рубке или при падении на твердую поверхность. Многие инструментальные стали, такие как Х12 МФ, или D2, имеют не очень хорошую ударную вязкость, и хотя в целом они очень прочные, ставить на рубящие ножи их не стоит.
Износостойкость. Это понятие характеризует, насколько быстро металл истирается при соприкосновении с абразивными поверхностями. Данный показатель тесно связан с твердостью стали, и с плотностью ее структуры.
Стойкость режущей кромки. Как следует из названия, это способность ножа удерживать остроту. Кромка является самым уязвимым участком клинка, и только хорошая сталь способна обеспечить долгое сохранение всех своих режущих свойств при остро отточенном лезвии.
Коррозионная стойкость. Данный показатель определяет способность металла сохранять свою химическую однородность при воздействии окислителей или агрессивных сред, в которых может использоваться клинок. Коррозионная стойкость никогда не бывает абсолютной. Порой именно она выходит на первый план при выборе того, какая сталь для ножа будет оптимальной.
Красностойкость

Этот термин редко встречается среди характеристик сталей для ножей, но иногда его понимание очень важно. По сути, красностойкость — это жаропрочность клинка, то есть его способность не изменять свою кристаллическую структуру при сильном нагревании.

Недостатки

Как и любой другой материал, ножи из данной нержавеющей стали имеют свои минусы. К недостаткам инструментов можно отнести:

Необходимость постоянного ухода

После применения ножи необходимо хорошо мыть (особенно уделять внимание труднодоступным местам – между лезвием и ручкой), вытирать насухо и хранить в чехле или футляре; Строгое соблюдение техники безопасности. Пользователю нужно помнить о том, что ножи острые и в эксплуатации ними можно легко травмировать себя или рядом находящегося человека; Отсутствие в сплаве ванадия, благодаря которому износоустойчивость могла быть выше

Если приходится активно пользоваться режущим инструментом на протяжении длительного времени, постоянно перерезая твердые материалы, стоит обратить внимание на ножи нового поколения; средние показатели устойчивости к воздействию агрессивных веществ (солей, кислот) в сравнении со сталями премиум-класса.

Сталь 440с больше относится к классике и считается привычным сырьем. Современные производители выпускают инновационные инструменты, у которых усовершенствованы технические характеристики и эксплуатационные качества.

Обработка и заточка

Необходимо выделить главные принципы заточки ножей.

Одним из основных навыков считают умение концентрироваться на процессе обработки режущей кромки

Важно помнить, что правильная заточка ножа и другого инструмента является настоящим искусством. Именно поэтому процесс требует полного спокойствия и концентрации внимания.

Залогом достижения желаемых результатов является обеспечение одинакового давления используемого инструмента
Параллельно важно уделять внимание углу заточки, который также должен быть неизменным по всей длине клинка с двух сторон

Исключение составляют специальные модели ножей.

Важно, чтобы в процессе заточки острие клинка не срывалось с точильного камня
Настоятельно рекомендуется контролировать движения, которые должны быть максимально плавными и размеренными.

Допускается использование исключительно качественного инструмента. Речь при этом идет о точильных камнях соответствующей длины (не менее длины самого лезвия), имеющих различную зернистость.

При обработке стали AUS-8 необходимо учитывать, в первую очередь, ее твердость, достигающую 65 единиц по шкале Роквелла. Кстати, такие показатели считаются вполне нормальными для современных образцов кухонных ножей. С учетом эксплуатационных характеристик изделий, выполненных из описываемой японской нержавейки, их меняют не из-за выхода из строя, а когда они банально надоедают владельцу.

Чтобы довести режущую кромку до бритвенной остроты, необходимо сначала обрабатывать сталь камнями с крупным и средним размером зерна (от 320 до 600 грит)

Уменьшать зернистость следует постепенно, принимая во внимание состояние затачиваемого лезвия. Для финишной обработки (доводки) клинка используют абразивы от 800 до 1500 грит

Мастера нередко используют камни на 3000 грит и более, для дополнительной доводки. Но стоит заметить, что для заточки кухонных ножей в домашних условиях это чаще всего неактуально. Как показывает практика, ножи успешно сбривают волосы на запястье уже после 1000-го бруска, а этого вполне достаточно для бытовых целей.

Состав сплава 8cr13mov и его особенности

Диапазон твердости 56–58 HRC говорит об отличном качестве металла в применении для производства ножей среднего ценового диапазона. Практически вся промышленная индустрия разных стран использует сталь 8cr13mov для ножей. Плюсы и минусы сплава не позволяют реализовать сталь в качестве премиального сегмента из-за особенностей ее состава. Состав:

1. Углерод (C) 0,08%.
2. Марганец (Mn) 0,4%.
3. Хром (Cr) 13%.
4. Молибден (Mo) 0,15%.
5. Ванадий (V) 0,1%.
6. Никель (Ni) 0,2%.
7. Кремний (Si) 0,5%.
8. Фосфор (P) 0,2%.

Название стали говорит о его исключительном качестве и технических особенностях. Традиционно название сплавов китайского производства составляется из ключевых примесей, указывающих на эксплуатационные особенности и долю вещества в металле. В целом таблица состава является усредненной, и некоторые примеси могут быть с увеличенной долей, но характеристики 8cr13mov остаются заявленными производителем.

Назначение легирующих компонентов

Термин «легирование» означает «связывание» и «соединение». Введение в расплавы легирующих элементов приводит к их растворению в составе железа и образованию карбидов, интерметаллических соединений или несвязанных включений. Правильный выбор компонентов и их количества дает возможность изменять структуру и получать сплав различных свойств и характеристик.

Для коррозионно-стойких сталей, в т.ч. AISI 440, основным легирующим элементом является хром. В структуре железа он образует твердый раствор или карбиды. При введении в расплав более 12,5% этого металла на поверхности остывающего материала образуется прочная защитная оксидная пленка Cr2O3.

Аналогично взаимодействует с расплавом стали 440 молибден. Кроме этого, он способен образовывать в железе мелкозернистую структуру, обеспечивающую сплаву высокую прочность и твердость.

Ножи серии Ganzo G7321.

Функцией марганца и кремния в качестве легирующих элементов является раскисление стали – связывание растворенного кислорода за счет образования окислов, что оказывает влияние на повышение прочностных качеств, пластичности и прокаливаемости стали.

Применение для ножей

Для изготовления ножа 440 сталь, характеристики которой превосходят параметры большинства аналогов, является идеальной основой. Произведенные на ее основе клинки и инструменты отличаются долговечностью, не затираются и не царапаются, обладают максимальной прочностью (рисунок 6).

Где применяется сталь 440: в производстве хирургических инструментов и машинных деталей, штифтов, подшипников и даже насосов

Особое внимание уделяется походным, туристическим охотничьим клинкам. Для большинства качественных ножей складного типа, которые можно приобрести в туристических магазинах или военторгах, 440 марка также является основой

Более детальные характеристики стали 440 приведены в видео.

https://youtube.com/watch?v=pstsFU-mqzw

Источник

Достоинства и недостатки

Как и любой металл, сталь 440C для ножей имеет свои плюсы и минусы. Ее широкое применение обусловлено прекрасными эксплуатационными качествами, которые проявляются в готовом изделии. Ножи 440C отличаются:

Что касается минусов, которые неизбежны для любого материала, то у стали 440C выделяют следующие недостатки:

необходимость постоянного ухода после окончания работы, особенно – во влажной или химически активной среде: в противном случае на клинке могут появиться ржавые пятна и потемнения;
повышенная осторожность в использовании, в связи с очень острой заточкой лезвия, которая сохраняется долгое время;
повышенные показатели твердости снижают так важную для изделий гибкость и пластичность: если поверхность клинка неоднократно испытывает значительные нагрузки, он может сломаться.

Плюсы и минусы

Анализируя ключевые преимущества как самой стали AUS-8, так и изделий из нее, необходимо акцентировать внимание на следующих важных моментах

Высокие механические показатели (речь идет о прочной марке стали).

Простота обработки (речь идет о шлифовке поверхности изделий и ее полировке).
Клинки при условии правильной термообработки материала отличаются достаточно агрессивным резом и параллельно долго сохраняют режущую кромку после ее заточки и правки.
Рабочая часть ножей характеризуется максимальной устойчивостью к выкрашиванию даже при жестких эксплуатационных условиях.
Сталь имеет средний уровень коррозийной устойчивости

Здесь важно учитывать необходимость грамотного ухода за изделиями.

Хорошая ударная вязкость, позволяющая изготавливать качественные секачи, топорики, тяпки и даже мачете.

Простота термообработки. При условии соблюдения всех правил сталь способна демонстрировать твердость в диапазоне 57-59 единиц по Роквеллу (HRC).

Легкая заточка, не требующая наличия теоретических знаний, специальных навыков и богатого опыта.

Неплохое соотношение конкурентоспособной, доступной стоимости изделий и достаточно высокого, стабильного качества.

Хорошие эксплуатационные свойства

Весь широкий ассортимент изделий успешно используется любителями активного и экстремального отдыха, промысловиками, медиками, профессиональными поварами и домохозяйками.

Естественно, существуют определенные недостатки описываемого вида высоколегированной японской стали. И речь идет прежде всего о том, что при длительном воздействии на изделия из AUS-8 влажной среды возможно появление очагов точечной (питтинговой) коррозии.

Назначение легирующих компонентов

Для того чтобы изготовить нержавеющую сталь 440 типа, необходимо легировать железо с помощью дополнительных элементов. Легирование ‒ оно же добавление полезных примесей ‒ необходимо для повышения качеств материала: большей гибкости или большей твердости.

Листовая нержавеющая сталь 440 делается на основе:

1. Хрома ‒ хромирование, как средство от ржавления даже при повышенной влажности, повышение прочности в несколько раз.
2. Марганца и Кремния ‒ предотвращение окисления во время плавления под температурами более 1600 градусов, удержание предельной планки твердости материала.
3. Молибдена ‒ закаливание материала, повышение износостойкости, способствование качественному прокаливанию и закалке без трещин.
4. Серы и Фосфора ‒ добавление полезных примесей.

Химический состав стали 440 марки

Полоса стали 440С 250*30*4мм. Из представленной таблицы видно, что основным легирующим элементом сплава является хром, поэтому по химическому составу сталь 440 относится к классу хромистых.

Содержание других легирующих веществ – молибдена, марганца и кремния – не превышает 1% для каждого из элементов. Стандартом установлено и предельное количество фосфора и серы, являющихся для сталей вредными примесями.

По содержанию углерода сталь 440 классифицируется на 3 марки:

• 440А – низкоуглеродистая (0,65-0,75%);
• 440В – среднеуглеродистая (0,75-0,95%);
• 440С – высокоуглеродистая (0,95-1,20%).

Углерод

Процентный диапазон содержания этого элемента в составе стали достаточно узок. На практике влияние на эластичность материала оказывает изменение количества углерода на сотые доли процента. Прочность и твердость стали с увеличением концентрации элемента возрастают, при этом снижаются пластичность и обрабатываемость материала. Оптимальным значением содержания углерода является 1%, как у стали 440C.

Марганец

В процессе выплавки стали марганец обеспечивает защиту от окисления и предотвращает образование сульфидов, что улучшает условия закалки.

Содержание этого элемента в количестве 1% в сталях серии 400 гарантирует высокую стойкость к ударным и скручивающим нагрузкам.

Хром

Кристалы металла хрома.

Содержание хрома в нержавеющих сплавах составляет 12-28%. Элемент обеспечивает антикоррозионные свойства стали, а образующиеся при взаимодействии с углеродом карбиды увеличивают прокаливаемость и износостойкость. Для марки 440 его содержание – 16-18%.

Молибден и кремний

Как и хром, молибден влияет на коррозионную стойкость нержавеющих сплавов. Для различных типов и марок его содержание не превышает 6%. В стали 440 этот показатель составляет 1%, что гарантирует высокую прочность, износостойкость, прокаливаемость и предотвращает образование горячих трещин.

Кремний выполняет такую же роль в составе сталей, как и марганец: повышение стабильности сплава, обеспечение стойкости к трещинообразованию. Предельное содержание элемента в стали 440 – 1%.

Примеси фосфора и серы

В металлургии эти элементы считаются вредными техническими примесями. Повышенное содержание серы и фосфора негативно влияет на механические и антикоррозионные свойства сплавов, увеличивает их хрупкость. Предельное количество таких примесей в составе стали 440 – не более 0,03% и 0,04%.

Достоинства и недостатки стали 440С

Любая сталь обладает набором характеристик, которые в зависимости от области назначения и применения могут по отдельности или в совокупности иметь плюсы и минусы для потребителя.

Сталь 440C выделяется высокими эксплуатационными качествами при изготовлении режущих инструментов, в т.ч. ножей и клинков, а также подшипников, специального и медицинского оборудования.

Достоинства стали 440C:

• прочность материала при воздействии различных по характеру и направлению нагрузок;
• высокая твердость, обеспечивающая сопротивление ударным нагрузкам;
• износоустойчивость, в т.ч. острых и заточенных кромок;
• коррозионная устойчивость при использовании в различных средах и условиях;
• доступность стали на рынке как в виде металлопроката, так и в виде готовых изделий в широком ассортименте.

Сталь для ножей 440C. Недостатки стали 440С считаются условными, связанными с возможностью найти на современном рынке предложений более достойный вариант:

• не самые высокие показатели износостойкости для режущего инструмента, которые достигаются при легировании ванадием и титаном;
• средние показатели коррозионной стойкости к химически агрессивным средам;
• необходимость тщательного ухода за режущим инструментом из стали 440 (такое требование можно распространить на любой вид специального или домашнего инвентаря).

Условия термообработки

В зависимости от назначения для изделий из сталей серии AISI 440 могут применяться различные виды термической обработки:

1. Перед проведением механического воздействия для снижения твердости проводится отжиг при температуре +871…+899°С и с временем выдержки до 6 часов.
2. Горячая ковка выполняется при температуре +1093…+1160°С и для достижения максимальной твердости может завершаться закалкой, которая включает в себя нагрев до +1010…+1038°С с быстрым охлаждением заготовки в воде или масле.
3. Режим окончательного отпуска для получения равномерной структуры зависит от необходимой твердости. Диапазон температур для этого вида термообработки составляет +100…+500°С; после выдержки должно быть обеспечено медленное остывание изделия.

Где используется сплав 8cr13mov

Несмотря на то, что марка была выведена искусственно, ее первоначальным применением можно считать пищевую отрасль и промышленное производство, хотя последние годы все большая доля металла приходится именно на производство режущих инструментов. Если говорить о производстве поднебесной, то здесь самым популярным предметом будут ножи и кухонные тесаки, но мировая практика говорит о большей актуальности в других производственных сферах.

Приведем самые распространенные виды лезвий и ножей, которыми прославилась сталь 8cr13mov, их характеристики не уступают продуктам премиального качества. Как пример, европейские и американские производители приспособили обработку металла под изготовление следующих видов режущих инструментов:

1. Складные туристические ножи. Самые популярные изделия, для которых используют данную марку стали. Отличное сочетание прочности и упругости металла дает возможность эксплуатировать туристический нож как режущий инструмент или как колющее оборудование в условиях отсутствия цивилизации.
2. Охотничий режущий инструмент. Крайне неудачная покупка для тех, кому необходимо рубить или перебивать твердые предметы, но отличный выбор для свежевания или резки мяса, кожи и сухожилий. Лезвие отлично держит заточку, но негативно переносит грубую физическую нагрузку.
3. Городской цельный или складной нож. Для выполнения повседневных задач подойдет отлично. Если рассматривать сталь 8cr13mov и аналог российский 95х18, то целесообразней будет остановить выбор именно на китайском варианте, так как изделия на его основе значительно дешевле, а эксплуатационные характеристики идентичны.
4. Кухонные и столовые приборы. Встретить кухонный нож с этой маркой металла практически невозможно на рынке, но они все же иногда встречаются. 8cr13mov имеет характеристики выше средних среди кухонных сплавов, поэтому покупать его для кухни нецелесообразно из-за излишних показателей прочности и твердости.

Применяется сплав в производстве различных типов режущего инструмента. Многочисленные положительные отзывы и характеристики реальных пользователей про сталь 8cr13mov могут сказать значительно больше, чем любой производитель и знаток металла. Стоит учитывать, что при низкой стоимости изделия, высокие эксплуатационные стандарты сравнимы с фирменными и дорогими изделиями из японской и российской стали.

Классификация стали по структуре

Сталь марки 440b. Кроме химического состава, на технологические качества сплавов влияет их микроструктура, формируемая при медленном отжиге. Стали серии 400 относятся к мартенситному классу с игольчатой формой зерен. Такая кристаллическая структура определяет более высокую прочность и твердость по сравнению с другими типами.

Прочностные характеристики

В металлообработке используются такие прочностные характеристики сталей и сплавов, как предел прочности, предел текучести, относительное удлинение и твердость по шкале Бринелля или Роквелла. Значения показателей для входящих в серию 440 марок приведены в таблице.

Приведенные данные показывают, что прочностные показатели лучше у сталей с более высоким содержанием углерода. Для каждой из марок их можно повысить с помощью термообработки, но в этом случае может увеличиться хрупкость материала.

Свариваемость

Стали серии 440 относятся к трудносвариваемым, они неприменимы для изготовления сварных узлов и строительных конструкций. При необходимости сплавление деталей из них выполняют по специальной технологии. В ней должны содержаться указания по режимам воздействия на вещества, предварительного и сопутствующего подогрева, охлаждения и термообработки, по используемым сварочным и присадочным материалам.

Аналоги

По своим механическим и технологическим качествам стали серии 440 не являются исключительными. Высокохромистые сплавы с аналогичными характеристиками изготавливаются по европейским, японским и российским стандартам.

Листы стали марка AUS-8.

Европейским аналогом является сталь марки 1.4125, японскими – вариант SUS440C по стандарту JIS или марки AUS-8 и AUS-10. Такими же характеристиками обладает российская шарикоподшипниковая коррозионно-стойкая высокопрочная сталь мартенситного класса 95Х18.

Советуем ознакомиться

Нож из напильника Вооружённые силы франции Вооружённые силы российской империи(полтавский эндшпиль) Попчиковский в.ю. организация и проведение туристских походов Какой нож можно носить с собой в россии по закону Гост 25295-91 одежда верхняя пальтово-костюмного ассортимента. общие технические условия