4 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Характеристика и применение стали 9хс

Инструментальная сталь 9ХС

Инструментальная сталь 9ХС – сплав, из которого создают некоторые строительные инструменты. Также из него делают режущие бытовые и промышленные заготовки. Готовые вещи обладают наивысшей прочностью, устойчивостью к износу и наделены хорошей упругостью. Особенности заключаются в компонентах, входящих в соединение: хром и кремний. Такие добавки придают железу прекрасные технические характеристики.

Требования и расшифровка маркировки

Любая вещь, поступающая на реализацию, обязана соответствовать государственным стандартам. Эти взыскания были придуманы в Советском Союзе для контроля качества продукции и регулировке технологий производства. И если на сталь 9ХС нанесена аббревиатура ГОСТ, то само государство даёт гарантию на то, что сей экземпляр обладает высшим сортом, и полностью безопасен в использовании.

Чтобы попасть в эту категорию, в химический состав слитка обязаны входить следующие элементы:

  • углерод (С) – 0,85-0,95%;
  • кремний (Si) – 1,2-1,6%;
  • марганец (Mn) – 0,3-0,6%;
  • никель (Ni) – не более 0,35%;
  • сера (S), фосфор (P), титан (Ti) – до 0,03%;
  • хром (Cr) – 0,95-1,25%;
  • молибден (Mo), вольфрам (W) – максимум 0,2%;
  • ванадий (V) – до 0,15%;
  • медь (Cu) – в пределах 0,3%;
  • железо (Fe) – около 94%.

Слиток имеет несколько видов поставки, например, 9ХС ГОСТ 5950-2000 распространяется на кованые прутья или мотки, которые предназначены для производства приборов, используемых в морозных условиях или при температуре свыше 300 °C.

Скачать ГОСТ 5950-2000

Скачать ГОСТ 2590-2006

Стандарт 2590-2006 относится к металлу круглого сечения, диаметр которого составляет 0,5-27см. Эксплуатируется подобная продукция в промышленной сфере. Классифицируется вещество по прокатке и длине. 7417-75 распространён на холодный или холоднокатаный металл с круглым сечением 0,3-10см. 8559-75 относится к квадратному калиброванному типу, с размером 3-100 мм. ГОСТ 8560-78 распространяется на шестигранные модели. Вся продукция может выпускаться в мотках с различной поверхностью и плоскостью. Тут всё зависит от пожеланий потребителя. Следует отметить, что при изготовлении разных сортов допускаются некоторые отклонения.

Скачать ГОСТ 7417-75

Скачать ГОСТ 8559-75

Расшифровка инструментальной стали говорит о её параметрах и качестве. Если разобрать эту разновидность, то первая цифра говорит о количестве углерода (0,9%). Символы ХС означают, что сплав содержит 1,5% хрома и кремния. Из этого можно сделать выводы, что заготовка относится к разряду легированных.

Скачать ГОСТ 8560-78

Основные свойства

В соединение листа входит хром, который даёт защиту от ржавчины. Однако для качественной защиты в предмете должно быть не меньше 1,3% вещества. Также инструментальная сталь 9ХС сочетает следующие характеристики:

  • во время отделки не образуются флокены;
  • можно проводить ковку при T=1180 °С;
  • не подходит для сварочных процедур;
  • равномерное распределение карбидов;
  • повышенная теплостойкость.

Такое сырьё отлично подходит для выпуска технических и бытовых лезвий.

В ходе создания применяют руду или утилизированный лом, которые собирают в большие контейнеры и переплавляют. В специальных жаровнях проходит нагрев, после которого все примеси всплывают на поверхность. Подобная методика позволяет получить железо в чистом облике. Далее специалист берёт пробы и добавляет кислород для ускорения процесса. Ну и на последнем этапе добавляются добавки, чтобы добиться необходимых результатов.

Аналоги создают таким же образом, однако, химические компоненты слитка будут немного отличаться.

Из данного металла часто делают ножи, и основные плюсы и минусы можно посмотреть на их примере:

  • Инструмент отличается большой упругостью и устойчивостью к изгибам, что позволяет применять его для нарезки древесины;
  • Режущие признаки лезвия сохранятся на долгий срок;
  • В отожжённом состоянии сплав имеет повышенный порог твёрдости, и его легко прокаливать;
  • Нож не боится высоких температур и завышенной влажности.

Нож из инструментальной стали 9ХС

К недостаткам относятся только сложности изготовления: в ходе обработки металл ведёт себя очень капризно, и мастеру нужно постоянно следить за градусами в жаровне. Также состав предмета сильно варьируется, и это отражается на его конечных свойствах.

Особенности термообработки

Происходит это действие путём нагрева с последующим охлаждением, а его задача – получение необходимых атрибутов за счёт изменений во внутренней структуре. К такой операции прибегают на промежуточном либо конечном этапе работ, и с эксплуатацией специальной печи. Время нагрева играет ключевую роль, поскольку из составляющих удаляется углерод, отвечающий за твёрдость объекта.

Свойства 9хс при повышенных температурах

Термообработка напрямую влияет на её прочность:

  • При Т=170-200 °С HRC=63-64;
  • При Т=200-300 °С HRC=59-63;
  • При Т=300-400 °С HRC=53-59;
  • При Т=400-500 °С HRC=48-53;
  • При Т=500-600 °С HRC=39-48.

Главное знать, что после прогревания в печи сталь охлаждают в масле, а вещам будет присуща склонность к отпускной хрупкости. В других случаях пускают в дело криогенную обработку, которая ведётся при низких температурах.

Использование сплава

Применение 9ХС встречается в следующих случаях:

  1. 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.
  2. 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.
  3. 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.
  4. Клейма для холодных работ. Их эксплуатация распространена на заводах для штамповки готовой продукции.
Читать еще:  Аустенитная сталь: особенности и характеристики

Все действия с данным материалом должны вестись строго по правилам. В противном случае изделие потеряет все свои положительные качества.

Характеристика и применение стали 9хс

На сегодняшний день в металлургии встречается огромное количество инструментальных сталей различных марок. Их распространение связано с уникальными эксплуатационными качествами, некоторых из которых достигаются путем легирования состава различными химическими веществами. Инструментальные стали применяются для производства инструментов, а также ответственных деталей, которые на момент эксплуатации подвергаются повышенному износу. Рассмотрим подробнее сталь 9хс: характеристики, применение и расшифровку маркировки.

Расшифровка маркировки

Для маркировки сталей и других материалов разрабатываются определенные стандарты, применение которых позволяет упростить процесс определения химического состава. Расшифровка данной стали проводится следующим образом:

  1. У инструментальной группы первая цифра указывает на содержание углерода (в десятых долях процента), то есть в этом случае в составе 0,9% углерода. Этот элемент считается основным, так как определяет особенности кристаллической решетки, твердость, прочность, хрупкость и другие качества.
  2. Как ранее было отмечено, сталь была легирована для изменения некоторых эксплуатационных характеристик. В качестве легирующих материалов использовались хром и кремний, которых не более 1,5%.

Кроме вышеприведенных элементов, в составе присутствуют и многие другие, которые являются неотъемлемой частью сталей.

Основные характеристики

Эксплуатационные качества практически любого материала во многом зависят от химического состава. Характеристики 9хс были несколько изменены путем добавления в состав легирующих элементов кремния и хрома.

Характеристики стали 9хс можно охарактеризовать следующим образом:

  1. Небольшая концентрация хрома определяет то, что металл имеет привлекательный вид, а также небольшую коррозионную стойкость.
  2. Кремний повышает прочность структуры, износостойкость.
  3. Низкая свариваемость. Присутствие в составе достаточно большой концентрации кремния становится причиной снижения показателя свариваемости. Поэтому при необходимости соединения двух элементов путем сваривания требуется проводить подогрев структуры.
  4. Высокая склонность к отпускной хрупкости. Именно поэтому при термической обработке применяются методы, которые снижают вероятность появления дефектов или повышения хрупкости.

Особенности состава и структуры определяют высокую вероятность возникновения деформации протяжки. Для уменьшения степени дефектов проводится термическая обработка в два этапа: до механической обработки и после выполнения чистовых работ.

Особенности термической обработки

При проведении термической обработки рекомендуется соблюдать нижеприведенные правила:

  1. Следует постоянно и точно контролировать температурный режим.
  2. Проводить периодическую проверку твердости.
  3. Выполнять рентгенанализ структуры для определения внутренних пороков.
  4. Делать металлографический анализ структуры.

Сегодня для термообработки применяются электрические печи, которые имеют герметичный кожух и система автоматической регулировки температуры нагрева. При необходимости можно контролировать состояние атмосферы для повышения эксплуатационных качеств.

Технологии закалки

Возможные технологии закалки:

  1. Нагрев до температуры 870 градусов Цельсия и отпуск при 500 градусах Цельсия. Остывание может проходить в воде или масле.
  2. Нагрев до 870 градусов Цельсия и отпуск при температуре 200 градусов Цельсия.

Отжиг выполняется при 800 градусах Цельсия с последующей изотермической выдержкой при 710 градусах Цельсия. Форма выпуска заготовок: кованные заготовки, калиброванные прутки, полосы, шлифованные прутки и серебрянка. При выпуске заготовок учитываются стандарты, установленные в ГОСТ.

Область применения

Рассматриваемый сплав имеет относительно невысокую стоимость, однако не может выдерживать длительное воздействие высокой температуры. Именно поэтому он особо популярен среди производителей ножей. При необходимости сплаву можно придать требуемую форму, для чего не требуется специальное оборудование. Изначально изделие затачивается, после чего подвергается термической обработке. Выпуская продукцию подобного типа, следует учитывать, что рассматриваемый сплав обладает некоторой хрупкостью и нужно проводить термическую обработку для ее снижения.

Основное назначение сплава заключается в применении при производстве различных инструментов, к примеру, сверл или метчиков. Главное условие — инструмент не должен во время работы нагреваться до критических значений. Кроме этого, сплав походит для выпуска ответственных деталей, которые работают в сложных эксплуатационных условиях. Поэтому 9ХС часто применяют в машиностроительной или иной подобной промышленности.

Сталь марки 9ХС

Поставщик Ауремо ООО www.auremo.org
Купить: Санкт-Петербург +7(812)680-16-77, Днепр +380(56)790-91-90, info[æ]auremo.org
9ХС труба, лента, проволока, лист, круг 9ХС

Расшифровка марки стали 9ХС: первая цифра говорит о том, что сталь содержит 0,9% углерода, а буквы Х и С о том что в данной марке имеется до 1,5% хрома и кремния, таким образом становится ясно, что это легированная сталь.

Инструмент из стали 9ХС и его термообработка: протяжки изготовляют из быстрорежущей стали и легированных сталей марок Х12М, ХВГ, X, ХГ и 9ХС.

Для уменьшения деформации протяжки обычно подвергают двум термическим обработкам: первой — после предварительной механической обработки и второй — после окончательной механической обработки.

Протяжки, изготовленные из рекомендованных марок сталей, обрабатывают в таком же порядке как и протяжки из стали Х12М, соответственно изменив температуры отжига и закалки.

Твёрдость режущей части протяжек из легированной стали Rc = 61-64, а передней части хвостовика Rc = 35-45.

Для всех марок стали при термической обработке протяжек следует выполнять следующие правила:

1. Протяжки при всех операциях (кроме правки) должны находиться в подвешенном состоянии.

2. Окончательный нагрев протяжек производить в соляных ваннах для малых размеров и в шахтных печах для больших. В случае отсутствия таковых и пользования горизонтальными печами нагрев производить на огнеупорных подставках, при этом протяжки, для обеспечения равномерного нагрева, необходимо периодически поворачивать вокруг своей оси.

3. Правку протяжек после закалки и отпуска производить в горячем состоянии.

4. Правку после очистки производить при подогреве сварочной горелкой до температуры отпуска.

5. При охлаждении во время закалки подвешенную протяжку перемещать вверх и вниз.

Читать еще:  Фасонный швеллер 20 гост 8240-89 для нагружаемых конструкций

Напильники. Для изготовления напильников также применяется сталь 9ХС и кроме того углеродистая, легированная и малоуглеродистая стали с последующей цементацией.

Для закалки напильники нагревают в свинцовых и соляных ваннах и в камерных печах. Чтобы предохранить зубья напильника от обезуглероживания, применяют специальные обмазки, которые наносят на насечённую часть напильника. Эти обмазки содержат в себе науглероживающие и связывающие вещества.

Обмазанные напильники подсушивают возле печи и осторожно, чтобы не повредить обмазку, укладывают на огнеупорную подставку в печь. При нагреве в свинцовых ваннах надо обращать особое внимание на тщательное подсушивание напильников и медленное погружение их в ванну во избежание выплескивания свинца.

Предохранение от обезуглероживания обмазками имеет ряд отрицательных сторон:

1. Измельчение материалов, входящих в состав обмазки, и приготовление обмазки — очень трудоёмкие операции и требуют специального оборудования (мельниц, бегунов и пр.).

2. Обмазка при неосторожном обращении может частично обсыпаться и в этих местах зубья напильников не будут предохранены от обезуглероживания.

Значительно более простым и гарантирующим средством от обгорания зубьев является травление напильников в водном растворе кислот.

Состав раствора по объёму следующий: серной кислоты (концентрированной) 7%; азотной кислоты (концентрированной) 7%; воды 86%.

Напильники травят в растворе в течение 10-15 мин., затем сушат возле печи и нагревают под закалку. При нагреве следует придерживаться нижнего предела температур.

Напильники из легированной стали калят в масле; цементованные из углеродистых сталей — в воде (до полного охлаждения), а напильники из высокоуглеродистсй стали охлаждают в воде до 140-180° с последующей правкой в горячем состоянии и охлаждением на воздухе. Напильники при температуре 140-180° хорошо правятся деревянным молотком или в специальном приспособлении. Кроме того, медленное охлаждение напильников от температуры 140-180° уменьшает возможность возникновения трещин.

Охлаждать в воде следует только насечённую часть, а хвостовик замачивать после потемнения, чтобы он не принял закалку.

Напильники несимметричной формы следует перед закалкой изгибать в сторону, противоположную той, где образуется вогнутость, например, полукруглый напильник изгибается перед закалкой в сторону плоской грани. Цементованные напильники легко правятся в холодном состоянии. Отпуску напильники не подвергаются, а сразу же после закалки чистятся.

На заводах, имеющих соответствующее оборудование, очистку напильников производят на пескоструйных аппаратах. На заводах, где отсутствует специальное оборудование, очистку производят травлением в слабом растворе серной кислоты с последующим крацеванием проволочными щётками. После травления напильники промывают в проточной воде, высушивают и смазывают минеральным маслом, эмульсолом и пр. для предохранения от ржавчины.

Можно рекомендовать следующий способ предохранения напильниксв от ржавчины: тёртые белила, к которым подмешивают незначительное количество сажи, растворяют в бензине, и при частом помешивании раствора окунают в него напильники. При просушивании бензин быстро улетучивается и на напильниках остаётся слой светлосерой краски.

В случае, если хвостовик напильника окажется твёрдым, его после очистки отпускают в свинцовой ванне до твёрдости не выше Rc = 35.

Испытание напильников на остроту зуба производится следующим способом: стальной пластинкой, имеющей твёрдость не ниже Rc = 54, проводят плашмя по напильнику в направлении от носа к хвостовику. Пластинка должна прилипать к напильнику и иметь царапины. На напильнике не должно быть следов выкрашивания или смятия зубьев.

Проверку каждого напильника на твёрдость стальной пластинкой следует производить во время правки или выемки из воды. При таком методе контроля брак обнаруживается в самом начале его появления. Наличие трещин определяют ударом напильника о наковальню или металлическую плиту. При наличии трещин напильник издаёт глухой звук.

В случае, если в ряде напильников, особенно личных, после закалки одна сторона окажется мягкой, а другая твёрдой, причину брака следует искать в высокой твёрдости подкладки, на которой насекается напильник, так как при насечке зубья тупятся.

Для изготовления насадных и концевых фрез и спиральных свёрл применяют стали 85ХФ, 65Х, 6ХВ2С, ХГ, ХВ5, 9ХС, У8А и У10А.

Нагрев концевых фрез и свёрл для закалки лучше всего производить в соляных ваннах, а при их отсутствии в камерных печах.

Насадные фрезы закаливают полностью, а в концевых фрезах и спиральных свёрлах закаливают только рабочую часть. Хвостовую часть закалке не подвергают. Отпускают инструмент из углеродистой стали при температуре 220-260°, а из легированной стали при температуре 240-280°. Выдерживают в печи 20-60 мин. Требуемая твёрдость Rc = 56-58. Свёрла, режущие части которых затачивают напильником, отпускают при температуре 320-360°. Требуемая твёрдость Rc = 45-50.

Характеристики стали 9хс и ее применение

Еще несколько веков назад для изготовления инструмента и конструкций из металла обращались к услугам кузнеца, который из бесформенного куска железа создавал необходимые детали. В наше время действует немало металлургических предприятий, которые производят различные сплавы:

Кроме того, они предлагают потребителям уже готовые заготовки, различающиеся между собой по профилю. Наиболее востребованным видом является металлический прокат. Прокат производители предлагают в широком ассортименте. Он различается не только своей формой, но и физико-химическими свойствами. На рынке металлопроката в настоящее время можно приобрести:

  • простой круг;
  • сложный профиль;
  • рельсы;
  • высоколегированные марки стали и чугуна.

Большую роль в современной промышленности играет так называемый инструментальный материал. Для него характерен ряд особенностей.

  • высокая твердость;
  • наличие превосходных характеристик в плане прочности.

Особенности, присущие маркам инструментальных сталей, обусловлены особым составом сплава, а также техникой, используемой для их получения. Как понятно по названию, их применяют для изготовления инструментов, а также их основных составляющих.

Характеристики

В настоящий момент металлургическими предприятиями выпускается большое количество марок инструментальных сталей. Одна из них — это сталь 9хс. Ее особенность состоит в том, что в составе сплава присутствуют легированные добавки в виде хрома и кремния. Основное использование связано с применением в сфере производства инструментов для измерения и резки и изготовления ножей. В частности, инструментальная сталь этой марки используется для изготовления:

Читать еще:  Технология лазерной резки железа: разновидности, оборудование для процесса, преимущества и недостатки

Одним из достоинств этой стали являются прекрасные технические характеристики. Поэтому она является вполне подходящим материалом для изготовления деталей и отдельных компонентов, к которым предъявляются высокие требования в плане износостойкости, упругости и сопротивлению к изгибу.

Преимущества марки 9хс

Когда стоит задача изготовить режущие элементы или их составные части, то специалисты чаще всего делают выбор в пользу инструментальной стали марки 9хс. Такое решение обусловлено целым рядом причин.

  • У стали этой марки более равномерным является распределение карбидов по сечению. Это обеспечивает преимущества при использовании этого материала для изготовления резьбонарезных инструментов, у которых шаг резьбы мелкий.
  • Заготовки из этой стали, которые используются для изготовления инструментов и ножей , отличаются высокой стойкостью к образованию трещин.
  • Характерной особенностью этой стали является повышенная твердость в отожженном состоянии. Также она без каких-либо сложностей поддается прокаливанию и наряду с этим отличается хорошей теплостойкостью. Это же характерно и для ножей.

Состав и особенности

В составе инструментальной стали 9хс присутствует целый ряд легирующих добавок. Одна из них — хром. Процентное содержание этого компонента в сплаве варьируется от 0,95 до 1,25%. Присутствие этого элемента обеспечивает повышение твердости материала, увеличивает его прочность, а также стойкость к коррозионным процессам. Аналогичными свойствами обладает и кремний, доля которого в составе инструментальной стали этой марки составляет более 1%. Благодаря ему у материала увеличивается порог прочности, а пластичность немного снижается так же, как и вязкость. Но зато повышается уровень текучести и увеличивается порог хладноломкости.

Другие свойства стали 9хс

Если говорить о других положительных качествах этого материала, из которого делают ножи, то отметим склонность к отпускной способности обработки материалов методом резания при нахождении заготовки в горячем состоянии. Кроме этого необходимо отметить отсутствие у инструментальной стали этой марки флонекочувствительности.

Делая выбор в пользу этой стали для изготовления ножей, необходимо знать о том, что она является неподходящим материалом для производства сварочных конструкций. Использовать заготовки из этого материала можно только для контактно-точечной сварки. Инструменты, создаваемые из стали этой марки, можно использовать только с холодными поверхностями.

Термообработка материала и его применение

Процедура термообработки этой стали для изготовления ножей осуществляется в электрических печах, имеющих герметичный кожух, снабженных автоматической регулировкой температуры нагрева и контролируемой атмосферы. При этом на стадиях термообработки должно осуществляться следующее:

  • постоянный контроль температурного режима;
  • металлографический контроль структуры материалов, а также магнитной проницаемости его основных составляющих;
  • рентгенанализ наличия в структуре материала внутренних пороков;
  • постоянная проверка твердости.

Для задач дальнейшей эксплуатации сталь этой марки выпускается в форме листов, различающихся между собой толщиной и длиной, а также кругов.

Использование стали

Для производства изделий используется современное оборудование, а заготовки, подвергаемые обработке, могут быть самых разных видов. Из стали этой марки могут изготавливаться:

  • ножи специального применения;
  • детали, используемые в составе механизмов, применяемых для работы по резке и измерению.

Отзывы о ножах из стали 9хс

Ранее мне не приходилось держать в руках нож, которым бы я мог без опаски стругать гвоздь. Судя по первому использованию, можно говорить о том, что этот нож выполнен из очень прочной стали. Нельзя сказать, что он получился идеальным. Нож был заточен неточно, немного недотягивая до 30 градусов. После моего эксперимента на режущей кромке появились зазубрины. Однако это произошло по моей вине, поскольку наличие такой тонкой кромки требует особого обращения с ножом при боковых усилиях и изломах. В общем же я остался доволен этим ножом, хотя он и выглядит брутально, но это не стоит считать его серьезным минусом, учитывая характер ножа, он вполне ему подходит.

Если судить по моему первому опыту использования этого ножа, то он спланирован идеально. Учитывая все его нюансы конструкции, я бы отнес его к классу «ножей для тяжелой работы». Он имеет рукоять с привлекательным оформлением, которую удобно держать в руке. В ней используется стабилизированная древесина в сочетании с берестой, за счет чего им можно работать даже при больших морозах без рукавиц. Клинок имеет классическое прямое исполнение и предусматривает плавное заострение к концу. Клинок располагается вниз с наклоном, что обеспечивает наиболее эффективное его использование: он идеально подходит и для резки, и для рубки.

Моим выбором стал нож «грибник». С этим ножом можно делать все, что угодно, и ничего с ним не произойдет. Мне приходилось брать его на шашлыки, а также в поход, и он ни разу меня не подвел. Прошло полгода с момента первой его эксплуатации, и он до сих пор держит начальную остроту. Что бы я ни резал им, он отлично выполняет свою задачу. Заслуживают внимания и ножны. Их удобно носить вне зависимости от того, где они закреплены: их можно заткнуть за пояс или прикрепить на ремень и в любом состоянии они не доставят неудобств для владельца. Хотя в определенных ситуациях может возникать впечатление, что они чересчур длинные. В целом же нож заслуживает высокой оценки, а цена на него оправдывает все его преимущества.

Заключение

Для изготовления ножей и инструментов используется не обычная, а специальная инструментальная сталь. Инструменты для резки и измерительных работ создаются при помощи инструментальной стали 9хс. Она обладает целым рядом положительных качеств и при этом минимумом недостатков, что подтверждают отзывы. Это делает материал распространенным. Его активно применяют многие металлургические предприятия для изготовления инструментов и компонентов для оборудования металлургии.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector