Закалка и отпуск стали 40х13

Характеристики

В связи с этим такую сталь не применяют для изготовления метательных ножей.

Указанные выше характеристики марка будет иметь исключительно при полном соблюдении всех процессов термической обработки. Термообработка проводится по различным технологиям, но существует два самых распространённых способа:

1. Сначала металл закаливают в масле, соблюдая температурный режим – 950–990 градусов Цельсия, затем проводится низкий отпуск. Этот метод относят к одному из самых лучших: с его применением удаётся получить оптимальное соотношение крепости и твёрдости.
2. Закалка происходит при температуре 1020–1060 градусов Цельсия с охлаждением в обычной воде. Для достижения необходимых свойств применяется отпуск при 400 градусах Цельсия. Подобная термическая обработка несколько сложнее по своей технологии, но даёт возможность добиться более высоких показателей упругости стали.

Марка 8Cr13MoV, используемая для ножей, производится с применением горячей ковки под высоким давлением. Работа со сплавом ведётся при температурном режиме 1140 градусов, доводка – при 850 градусах. Металл во время отпуска становится хрупким, что может приводить к возникновению неоднородности состава.

Сталь плохо поддаётся шлифовке, сварке вовсе не поддаётся. 8Cr13MoV является устойчивой к коррозиям, а конкретно – к воздействию воды и некоторых солей.

Плюсы

Широкое распространение сталь 8Cr13MoV получила багодаря своим положительным качествам:

1. Доступная стоимость. Несмотря на небольшую цену сплава, изделия из него получаются довольно качественные, что позволяет конкурировать им с более дорогими аналогами. Ножи из этой стали долго прослужат в быту.
2. Сравнительно высокие показатели прочности и твёрдости. Лезвие долго держит заточку и не крошится при работе с грубыми материалами.
3. Устойчивость к образованию ржавчины. Изделия из такого металла не требуют сложного ухода.
4. Простое затачивание. Даже после продуктивного и длительного использования режущую кромку из 8Cr13MoV легко привести к заводскому состоянию при помощи брусков.
5. Правильная термическая обработка позволяет создавать клинки с увеличенной пластичностью, что даёт возможность использовать эту марку для производства тонких кухонных ножей.

Указанные преимущества делают изделия из этой стали весьма желанными и популярными.

Минусы

Несмотря на все достоинства сплава, нельзя забывать и про его недостатки:

1. Существует возможность образования ржавчины. Сталь обладает устойчивостью к коррозии, но если она долго поддаётся воздействию влаги, на ней возникают небольшие точки ржавчины, которые прогрессируют дальше. Чтобы клинки служили долго, желательно после каждого использования протирать их сухой тряпочкой.
2. Низкий показатель упругости. Из-за этого минуса ножи из такой марки лучше не подвергать высоким ударным нагрузкам. Для метания они тоже совершенно не подходят: большая вероятность раскола.
3. Маленькая прочность, если провести неправильную термическую обработку. При несоблюдении всей технологии лезвия могут быть менее прочными.
4. Режущая кромка быстро теряет остроту. Если неправильно затачивать лезвие и не соблюдать угол 30 градусов, придётся часто подтачивать его, что значительно уменьшает срок службы ножа.

Характеристики стали ЭИ107

ЭИ-107 – это нержавеющая сталь мартенситного класса. В её основе лежит мартенсит – фаза, которая образуется в сплаве при охлаждении со скоростью выше критической. Есть модификация 40×13. При этом способе обработки молекулы металла приобретают игольчатую структуру. Благодаря этому свойству марки сталей мартенситного класса приобретают прочность и твёрдость.

Сплав имеет характерное отличие: охлаждаясь с критической температуры, он способен приобретать высокую твёрдость.

Это свойство надо учитывать в процессе изготовлении изделий. В технологический процесс при горячей обработке давлением или сваркой включают операцию отжига при 860°С (постепенное охлаждение с печью). Начальная t⁰С для деформации составляет 1200°С, в конце ковки – 900°С.

При обработке ковкой тонких и длинных элементов можно получить структуру мартенсита. По завершении отжига достигается твёрдость 269-197 НВ. Отпуску закалённые изделия необходимо придать в тот же момент. Это операция необходима для снятия остаточного напряжения.

Дешевизна сплава обусловлена относительно низким содержанием легирующих элементов. Марка относится к группе сплавов жаропрочных и окалиностойких, необходимость этих характеристик ставится под сомнение: нужны ли такие свойства для режущих инструментов, которые эксплуатируются при температуре, близкой к комнатной. Для сильхромов характерна высокая температура критических точек.

Низкоуглеродистая сталь при правильно выполненной термической обработке даёт возможность добиться нужной твёрдости (50-55 HRC), при этом нисколько не страдает износостойкость.

Нож из стали ЭИ107.

Одновременное добавление кремния и хрома увеличивают отпускную хрупкость, присадка молибдена уменьшает её и создаёт сопротивление к значительному укрупнению зерна при закалке.

Достоинства и недостатки

Положительных качеств у ЭИ107 больше, чем отрицательных. Отмечаются основные плюсы:

дешевизна (ножи, изготовленные из неё, имеют небольшую цену, что очень важно для потребителя);
стойкость к образованию ржавчины;
сравнительная лёгкость затачивания (в любых условиях);
низкая хрупкость (клинки этой марки очень трудно сломать).

Единственный недостаток: при работе с твёрдыми поверхностями, например, при рубке костей, угол удара был рассчитан неправильно, произойдёт выкрашивание режущей кромки ножа. Такое же условие надо соблюдать при заточке: необходимо кромку держать под углом от 30 до 40⁰. Несоблюдение правила может привести к нарушению целостности лезвия.

Обработка материала

Термообработка стали 40 х 13 – это процедура, которая во многом определяет наличие положительных характеристик у сплава. После прохождения этого этапа, материал состоит из таких частиц, как карбиды, мартенситы, остаточные аустениты. Если во время термической обработки сплава температура будет превышать 1050 градусов по Цельсию, то будет образовываться больше аустенитных частиц. Это приведет к тому, что твердость стали 40х13 будет снижаться. Если понизить температуру плавки металла до 450-550 градусов по Цельсию, то можно получить такой эффект, как вторичная твердость. Это происходит из-за того, что при такой температуре начинает выделяться вещество, которое называется мелкодисперсным карбидом.

Применение

Раньше этот материал использовался для изготовления советских и недорогих кухонных ножей. К сожалению, из-за своей низкой стоимости они отличались сравнительно плохим качеством (из-за заводов-изготовителей ножей, а не стали), но для обычных бытовых и кухонных целей подходили отлично. Таким ножом с лёгкостью можно было разделывать курицу, другие мясные блюда, но самый главный плюс — безопасность для здоровья. Никакого риска заразиться какой-нибудь химической болезнью, используя сталь 40×13, просто не существует.

Отдельная сфера применения — авиамоделирование. В самолётостроении нельзя, чтобы материал, из которого изготавливаются важные составляющие части, сильно электрифицировался и подвергался различной коррозии, ведь на кону человеческие жизни. Конструкторы не стали бы использовать низкокачественную сталь, поэтому данный факт станет ещё одним плюсом. Но самый частый способ употребления — изготовление различных составляющих деталей. Высокая прочность и возможность использования в механизмах, работающих на износ, делают материал главным составляющим.

Стоит заметить, что медицинские скальпели изготавливаются именно из вышеуказанного сплава, что подтверждает информацию про безопасность для человеческого организма. Ещё из этой стали производят различные технические приспособления: подшипники, пружины, элементы для измерительных систем, детали компрессора и многие необходимые в повседневной жизни вещи.

Одним из главных минусов является тот факт, что использовать эту сталь для сварки категорически нельзя. При резком изменении температуры она теряет многие свои свойства, начинает ржаветь, разрушается кристаллическая решётка.

Поливинилхлоридный пластикат И40-13А

Полимеры— Пластикаты поливинилхлоридные производства «Башпласт»

ООО «Башпласт» на RusCable.Ru:— все марки ООО «Башпласт»— страница ООО «Башпласт»

И40-13Аот других производителей

Внешний вид: Выпускается в виде гранул натурального цвета.

Описание: Поливинилхлорид – синтетический термопластичный полярный полимер. Продукт полимеризации винилхлорида. Порошок сыпуч и хорошо перерабатывается. Первые две буквы в условном обозначении поливинилхлоридного пластиката типов ИО обозначают тип пластиката:ИО – изоляционный и для оболочек. Две последующие цифры указывают порядок величины удельного объемного электрического сопротивления при 20 °С.

Применение: Поливинилхлоридный пластикат предназначен для изготовления изоляции проводов и кабелей, эксплуатирующихся при температуре от минус 40°С до плюс 50°С.

Получение: Термопластичный материал, полученный переработкой поливинилхлоридной композиции с добавлением пластификаторов, лубрикантов (механо-химических стабилизаторов), пигментов и термостабилизаторов хлористого водорода.

Технические характеристики:

Примечание: Освоено производство пластиката с использованием стабилизаторов, не содержащих соединений свинца (БС).

Условия хранения: Поливинилхлоридный пластикат должен храниться в закрытом помещении, исключающем попадание прямых солнечных лучей и на расстоянии не менее 1 м от нагревательных приборов. Температура хранения пластиката должна быть не ниже температуры его морозостойкости и не выше 35 °С. Перед пуском в переработку поливинилхлоридный пластикат должен быть выдержан не менее 12 ч в производственном помещении.

Гарантийный срок хранения: В закрытом помещении — 1 год со дня изготовления, в условиях длительного хранения в нормальных складских условиях при температуре от +5°С до +35°С — 11 лет со дня изготовления.

Класс опасности: 4 класс.

Упаковка: Специализированные мягкие контейнеры типа МКР-1,0Л, МКО-1,0С и МКР-1,0С с полиэтиленовым вкладышем массой 500-700 кг (полувагон 40 тн) и 4-5 слойные бумажные мешки марки НМ с полиэтиленовым вкладышем или полипропиленовые мешки массой 25±0,5 кг (вагон 60тн.).

Транспортировка:  Пластикат, упакованный в специализированные мягкие контейнеры или помещенный в универсальные контейнеры, транспортируют автомобильным транспортом в открытых транспортных средствах или на открытом подвижном составе в соответствии с техническими условиями погрузки и крепления грузов.

Процесс закалки

Процесс обработки высокой температурой стали 40Х и иного сплава называют закалкой. Стоит учитывать, что нагрев выполняется до определенной температуры, которая была определена путем многочисленных испытаний. Время выдержки, после которого проводится охлаждение, а также другие моменты можно узнать из специальных таблиц. Провести нагрев в домашних условиях достаточно сложно, так как в рассматриваемом случае нужно достигнуть температуры около 800 градусов Цельсия.

Химический состав стали 40Х

Результатом сильного нагрева и выдержки металла 40Х на протяжении определенного времени с последующим резким охлаждением в воде становится повышение твердости и уменьшение пластичности. При этом результат зависит от нижеприведенных показателей:

1. скорости нагрева металла 40Х;
2. времени выдержки;
3. от скорости охлаждения.

При проведении работы в домашних условиях следует учитывать температуру обработки и время охлаждения.

Механические свойства стали 40Х в зависимости от температуры отпуска

В домашних условиях ТВЧ используется крайне редко. После проведения работы при использовании ТВЧ повышается эксплуатационная прочность детали, что связано с появлением поверхностных сжимающих напряжений.

Провести закалку 40Х на примере изделия болта М24 можно следующим образом:

1. разогревается электропечь;
2. следует провести разогрев до 860 °C, для чего в некоторых случаях необходимо 40 минут;
3. время, необходимое для аустенизации, после которого проводится охлаждение, составляет 10-15 минут. Равномерный желтый цвет изделия – признак правильного прохождения процесса закалки 40Х;
4. завершающим этапом становится охлаждение в ванной с водой или другой жидкостью.

Определить самостоятельно момент, после которого следует охладить металл, в промышленных и домашних условиях невозможно. Именно поэтому по проведенным исследованиям было принято, что для нагрева металла в электропечах необходимо 1,5-2 минуты на один миллиметр, после чего структура может быть перегрета.

Определение твердости проводится по методу Роквелла. Улучшение, проведенное путем отпуска или закалки, можно измерить при помощи обозначения HRC. Стандартное обозначение HR, к которому проводится добавление буквы в соответствии с типом проведенного испытания. Обозначение HRC наиболее часто встречается, последняя буква означает использование алмазного конуса с углом 120 при испытании.

Способы обработки

Рассматриваемая сталь подвергается двум основным видам обработки: термической и механической. Термообработка стали 40х13 применяется для придания ей соответствующих технологических свойств. Механическая – для создания требуемой формы, решения поставленных технических задач.

Подобный металл специалисты относят к той категории материалов, которые при проведении термической обработки требуют определённого специфического подхода. Именно этот вид обработки придаёт требуемые свойства.

Сталь 40х13 в печи для закаливания

Основными видами термической обработки являются:

• последовательная закалка;
• медленный отпуск после нагрева;
• горячая и холодная пластическая деформация;
• отжиг.

После проведения закалки в структуре образуются следующие компоненты:

• карбиды;
• мартенситы;
• некоторые остатки так называемых аустенитов.

Первые два способа обработки позволяют придать стали хорошую коррозийную стойкость и отличные механические свойства. Это удаётся за счёт того, что она обладает хорошей пластической деформацией. Закалка такой стали происходит с помощью постепенного нагрева до температуры более 950 °С, но не более 1100 °С. Последовательный нагрев необходим потому, что эта марка стали обладает повышенной чувствительностью к трещинам. Чтобы избежать проявления негативных последствий металлическую деталь (особенно с толщиной более 100 миллиметров необходимо нагревать более 10 минут).

Чтобы избежать появления трещин, в том числе и в глубине металла, образец подвергают так называемому отпуску. То есть, постепенному понижению температуры и выдерживанию образца при температуре до 300 °С. В этом случае сталь приобретает свои максимальные прочностные характеристики. Если температурный режим не будет выдержан, и процесс произойдёт при 450 °С, сталь потеряет свои характеристики по ударной вязкости. Наилучшие коррозийные свойства и хорошую пластичность она приобретает при соблюдении следующих параметров. Последовательный нагрев до температуры 700 °С, последующая выдержка в течение 20 минут, охлаждение в ёмкости с маслом.

В качестве смягчающей термической обработки используется так называемый отжиг. Деталь нагревается до температуры 800 °С. Далее проводят медленное охлаждение в самой печи до температуры около 500 °С.

Температура закалки и отпуска стали 40х13

В качестве альтернативы стандартному виду нагрева, для проведения термической обработки применяют нагрев токами высокой частоты. Особенно этот метод используется при необходимости проведения закалки поверхностного слоя детали. Это детали, которые входят в механизмы с узлами трения и качения, в элементы трубопроводной арматуры. Обычно такая закалка применяется только к деталям, толщина которых превышает 15 миллиметров. С её помощью удаётся добиться показателя твердости после закалки равного 36,5 HRC единиц.

Она подвергается следующим видам механической обработки:

• сверление отверстий;
• заточка;
• фрезерование;
• ковка.

Проведение этих операций связано с определёнными трудностями:

• Упрочнение поверхностного слоя (это связано с дополнительным нагревом заготовки в момент резания или сверления).
• Проблемы с удалением отходов металлообработки (получаемая металлическая стружка образует длину узкую закрученную полоску). Это вызывает определённые неудобства при длительной обработке. Эту проблему решают с помощью установки специальных приспособлений на металлорежущий инструмент. Они производят периодический облом стружки.
• Повышенный износ режущей кромки. Это связано с повышением температуры детали в месте соприкосновения с кромкой режущего инструмента. В этом случае наличие в этой марке кристаллических соединений (карбидов и мартенситов) создаёт эффект наличия в ней абразивных элементов что приводит к быстрому износу режущей кромки.

Кроме этого возникают трудности при заточке режущих инструментов, сделанных из этой стали. В момент заточки повышается температура затачиваемой кромки и образуется так называемый металлический наплыв. Это приводит к появлению неравномерного упрочнения края затачиваемой поверхности.

После проведение этой операции (горячей деформации) допускается только медленное охлаждение с последующим низкотемпературным отжигом.

В доступный перечень механической обработки, к сожалению, не попадает сварка. Дело в том, эта марка металла относится к категории трудносвариваемых материалов. Поэтому этот метод обработки не применяется для соединения конструкций, изготовленных из этого материала.