Высокоуглеродистая сталь что это такое?

Выплавка и применение высокоуглеродистой стали

Любая сталь — это сплав. В основном он состоит из железа и углерода (обозначается буквой С), и в него могут добавляться различные легирующие элементы, влияющие на физические свойства конечного продукта. Сталь может быть высоко- и низколегированная, особого назначения, кипящая, спокойная и полуспокойная. Бывает мало- средне- и высокоуглеродистая сталь, разделение зависит от количества углерода в их составе. При повышенном количестве углерода, сталь является высокоуглеродистой.

Высокоуглеродистая сталь

От содержания углерода в составе зависят характеристики стали. Он может содержаться в сплаве в количестве от 0,02 до 2,14%. К высокоуглеродистым относятся стали, где количество углерода более или равно показателю 0,6 %. С увеличением количества углерода в составе стали, увеличивается содержание цементита, а феррита уменьшается. Металл становится более твердым и прочным, но теряет пластичность. Такая закономерность применима для стали с содержанием углерода не более 1 %. Если же его процент в составе повышается, то формируется сетка вторичного цементита, что приводит к снижению прочности.

Качество высокоуглеродистой стали, ее свойства зависят от количества вредных примесей. Чем их меньше, тем выше качество металла. Большое количество примесей характерно для другого вида сплава, который называется легированной сталью. Из-за невозможности удаления примесей из сплава по техническим причинам, позволяет входить в состав стали:

• Водороду.
• Азоту.
• Кислороду.
• Кремнию.
• Марганцу.
• Фосфору.
• Сере.

Присутствие данных элементов объясняется методом, которым выплавлялась сталь: кислородно-конвертерным, мартеновским или вакуумным. Углерод же добавляется в сплав намеренно, при его низких исходных показателях. Наличие марганца в стали увеличивает ее прокаливаемость, значительно повышает прочность и износостойкость, устраняет вредное влияние серы, из-за большого количества которой при ковке металл образует трещины. Поэтому марганец присутствует практически во всех типах стали.

При повышении в составе металла углерода меняются и другие свойства сплава. Снижается его ковкость и увеличивается электрическое сопротивление. При очень высоком содержании углерода металл становится хрупким. Не случайно, при содержании углерода в составе более 2,4%, металлические сплавы относят к чугунам. Эти материалы хуже прочих обрабатываются резанием и давлением, у них снижен показатель жидкотекучести. По этой причине конструкционные изделия и детали из такой стали не изготавливают. Она применяется для производства деталей методом отливки, также из такой стали изготавливают проволоку, которую обрабатывают методом штамповки.

Сварка

Способом сварки изделия из высокоуглеродистой стали стараются не соединять. Из-за повышенной температуры в сварном шве и зоне вокруг него возникают трещины, из состава стали выжигается углерод и в области сварки появляются закаленные сегменты, металл становится пористым. В связи с такими особенностями сварочных работ, выполнять их с этим видом стали стоит при крайней необходимости или ремонтных работах. При этом нужно пользоваться электродами с невысокой тепловой мощностью. Сварочная дуга должна быть не окислительного, а восстановительного типа. Отрицательных эффектов сварки можно избежать если предварительно прогреть соединяемые детали до 200-250 градусов.

Маркировка

Маркировка высокоуглеродистой и любой другой стали дает возможность точно узнать их химический состав, характеристики материала. Наносится несмываемой краской на поверхность стали. Включает как буквенные, так и цифровые обозначения, по которым можно узнать: тип и количество легирующих элементов, качественные характеристики материала, степень раскисления металла и другие:

• Буква «У» в начале маркировки обозначает содержание углерода в пределах 0,75%, сталь относящуюся к категории инструментальных, цифры, располагающиеся после буквы означают содержание в стали углерода в десятых долях процента.
• «А» в составе маркировки указывает что сплав относится к категории высококачественных сталей.
• «Ш» означает, что сталь высокого качества.
• Буквы «сп», «пс» и «кп» присутствующие в маркировке обозначают степень раскисления стали, спокойный, полуспокойный и кипящий соответственно.
• «Г» означает наличие в сплаве марганца в количестве 0,8% и более.

Маркировка стали дает возможность узнать полную информацию о конкретном виде стали, по характеристикам можно точно подобрать металл для своих целей.

Использование

Высокоуглеродистая сталь марок 55, 60, 70 характеризуются высокой твердостью, прочностью, поэтому пригодны для изготовления:

• Высокопрочной проволоки.
• Стальной дроби, использующейся для абразивной обработки материалов (рубленой, литой, колотой).
• Тросов.
• Штоков.
• Пружин.
• Режущих инструментов.
• Деталей землеройных и сельскохозяйственных машин.

Углеродистая качественная конструкционная сталь 15, 35, 45, 50 используется для деталей с последующей цементацией, чтобы повысить твердость, износоустойчивость деталей:

• Валов.
• Зубчатых колес.
• Осей.
• Гаек.
• Болтов.
• Напильников.

Прочие детали, в процессе эксплуатации испытывающие трение.

Марки ШХ4, ШХ15, ШХ15СГ, имеющие легирующую добавку хрома, используют для изготовления подшипников.

Инструментальную сталь повышенного качества широко применяют при производстве металлообрабатывающих инструментов особой твердости: резцов, зенковок, сверл.

Информацию по всем углеродистым металлам можно найти в различных ГОСТ. Как правило, в первую очередь специалисты обращаются к стандартам № 1050 от 1988 и № 380 от 2005 годов, в которых по отдельным позициям есть сноски на иные нормативные документы.

Высокоуглеродистая нержавеющая сталь

Если объединить высокоуглеродистую и нержавеющую сталь для получения высококачественной углеродистой нержавеющей стали, то состав такого металла возьмет лучшее из каждого сплава. Эта сталь устойчива к ржавчине или окрашиванию и она очень твердая. Как правило, этот сплав считается сплавом из высококачественной нержавеющей стали.

Углеродистая нержавеющая сталь имеет хороший край при заточке, и этот твердый металл очень подходит для изготовления ножей. Нож из высокоуглеродистой нержавеющей стали хорошо и долго держит заточку, не темнеет, не впитывает посторонние запахи от приготовляемых продуктов. В нем удачно сочетаются положительные стороны нержавеющей и высокоуглеродистой стали и нивелированы недостатки каждой из них.

Изготовление

Изготовлением металлов и их сплавов занимается металлургическая промышленность. Процесс получения высокоуглеродистой стали — это переплавка чугуна с уменьшением в составе количества серы и фосфора и регулировкой содержания углерода до требуемых концентраций. Различные методы проведения таких процессов позволяют выделить различные виды плавки.

Кислородно-конвертерный способ

Это вид обработки, при котором расплавленный чугун продувается воздухом (бессемеровский метод) или чистым кислородом. При таком способе углерод окисляется и выгорает из сплава, в результате чего чугун постепенно становится сталью.

Бессемеровский метод выплавки стали сейчас не используется из-за невысокого качества получаемого сплава, который в процессе производства насыщался газами и не освобождался от серы и фосфора. Сталь получается прочной, но склонной к быстрому старению.

Мартеновский способ

Это метод, при котором углерод из чугуна выжигается не только с помощью кислорода, но и за счет добавления железной руды и заржавевших металлических изделий. Этот процесс происходит в огромных печах, куда подается горячий воздух и горючий газ. Размер ванн для расплавления первоначальных ингредиентов в таких печах очень велик, они вмещают до 500 тонн жидкого металла. Температура в плавильной ванне достигает 1700 градусов и поддерживается на этом уровне. Выжигание углерода вначале идет под воздействием кислорода, присутствующего в повышенном количестве в горючих газах, а затем посредством оксидов железа. При их взаимодействии образуются шлаки фосфатов и силикатов, которые удаляются и сталь приобретает требуемые по качеству свойства. Плавка стали происходит в течение 7 часов, за это время возможна регуляция состава добавлением нужных руд или металлического лома.

Электротермический (вакуумный)способ

Он позволяет выплавить качественную сталь с минимальным количеством посторонних добавок. Преобразование первоначального сырья в сталь происходит в вакуумной среде, без доступа воздуха, из-за чего этим способом изготавливаются металлы намного качественнее, чем при других видах плавки. Благодаря улучшенным свойствам этой стали, удается изготовить жаростойкие и инструментальные сплавы. Стоимость такого вида обработки металлов дороже, поэтому таким способом изготовления сплавов пользуются в случае технологической необходимости изготовления высококачественного изделия. Для того, чтобы удешевить процесс, используют специальный ковш, который помещают внутрь вакуумной печи и разогревают.

Заключение

Зная и применяя специфические характеристики высокоуглеродистых сталей, их используют в различных отраслях промышленности. Изучение таких свойств и специфики отличий позволит безошибочно использовать требуемый материал.

Высокоуглеродистая сталь – полезно ли иметь много примесей в сплаве?

Высокоуглеродистая сталь нашла свое применение во многих областях, потому что обладает рядом достоинств. Однако далеко не всегда ее использование целесообразно, поэтому очень важно знать свойства и особенности данного сплава. Именно о них и пойдет речь ниже.

1 Какие стали называются высокоуглеродистыми?

Сначала стоит вообще разобраться с тем, что такое сталь. Итак, это сплав углерода и железа, а также иных легирующих элементов. Причем содержание первого колеблется в пределах от 0,02% до 2,14%, и в зависимости от его количества стали делятся на мало-, средне- и высокоуглеродистые. Что же насчет последних, так в этом случае, как уже становится понятно из названия, в сплаве повышенное количество углерода, это более 0,6 %. Такой состав влияет на эксплуатационные характеристики.

Высокоуглеродистая сталь, механические свойства которой мы подробнее рассмотрим чуть ниже, сваривается достаточно проблематично, а все из-за склонности материла к таким дефектам, как закаленные зоны и трещины в области термического влияния. В связи с этим необходимо использовать наконечники с малой тепловой мощностью. Что же насчет пламени, так оно должно быть восстановительным, ведь окислительное приведет к чрезмерному выгоранию углерода, а это поспособствует повышенной пористости шва.

Дабы предотвратить вышеописанные дефекты, следует подогреть материал до температуры 200–250 °С.

2 Свойства и область применения высокоуглеродистой стали

Рассмотрим, как же содержание углерода влияет на свойства сталей. Итак, с возрастанием этого элемента в структуре увеличивается доля цементита, при этом количество феррита, напротив, снижается. В связи с этим материал становится менее пластичным. Что же насчет таких характеристик, как твердость и прочность, то на них подобное изменение влияет положительным образом. Но и тут не все так просто, максимальные прочностные характеристики будут достигнуты при значении углерода 1%, если же его количество еще возрастет, то в структуре возникнет сетка вторичного цементита, и прочность начнет снижаться.

Теперь остановимся на ударной вязкости таких сталей, она снижается, а вот электросопротивление и температурный интервал перехода материала от вязкого разрушения к хрупкому становится выше. Кроме того, стоит отметить ухудшение литейного свойства, свариваемости, да и более проблематичными станут такие операции, как резание и обработка материала давлением. В связи с этим данные марки сталей не совсем пригодны для сваривания, хотя этой операции и не избежать, особенно когда речь идет о ремонтных работах. Их намного чаще используют для штамповки деталей. Кроме того, широкое распространение нашла и проволока, сделанная именно из этого типа материала. Также они применяются и в литейной отрасли.

3 Маркировка для высокоуглеродистых сталей

Безусловно, знать каково влияние тех либо иных химических элементов на свойства сплавов весьма важно, однако как же определить его состав? Ведь именно он играет существенную роль и влияет на свойство, качество, а также предел прочности материала, и если его неправильно подобрать, то иногда последствия могут быть необратимыми. Так, например, в случае превышения предела прочности какого-либо элемента конструкции, она разрушается.

Именно для этого существует маркировка, которая имеет буквенные и цифирные обозначения и наносится специальной несмывающейся краской. Причем по данному коду можно не только прочитать количество легирующих элементов, но и узнать еще дополнительную информацию, такую как качество металла, его степень раскисления и т. д. Об этом и пойдет речь в данном пункте.

Итак, кроме углерода на свойства стали влияет также и наличие марганца. Он способствует прокаливаемости, улучшению прочностных характеристик материала и его износостойкости. В связи с этим он присутствует почти в каждом типе стали, и если его содержание более 0,8%, то в маркировке такого материала сразу после цифрового обозначения, указывающего количество углерода, будет следовать буква «Г». Если речь идет об инструментальных сталях с содержанием углерода более 0,75%, то их код начинается с заглавной буквы «У», после которой следует процентное содержание С в десятых долях. Так, У9 означает, что говорят об углеродистой инструментальной стали, в которой около 0,9% углерода.

Кроме того, высокоуглеродистые стали разных марок имеют и еще некоторые обозначения. Например, если сплав будет высокого качества, то в конце шифра обязательно ставится буква «А», а вот особо высококачественные обозначаются как «Ш». По степени раскисления эти материалы делятся на кипящие, полуспокойные и спокойные их обозначение в маркировке «кп», «пс» и «сп», соответственно.

Высокоуглеродистая сталь

Редакция E-metall Опубликовано 2021-06-23

Чистого железа в природе не существует, этот элемент очень активен, он окисляется в атмосферном воздухе и в воде. При выплавке железной руды, состоящей из оксидов, расплав смешивают с углем или продувают углекислым газом, так получают чугун — сочетание железа и углерода. Дальнейшее разуглероживание превращает материал в стальной сплав.

Высокоуглеродистая сталь содержит от 0,6 до 2% углерода. Это делает ее твердой, стойкой к истиранию, но малая ударная вязкость приводит к повышенной хрупкости.

Сталь в промышленных масштабах не получали до XIX века, так как доменные печи не достигали температуры плавления. До этого металл обрабатывали ковкой и длительным продуванием мехами: до полного восстановления из оксидов. Для сокращения углеродной доли применяли обратную реакцию — окисление при высокой температуре. Углерод при этом выгорает или превращается в углекислый газ. С развитием металлургии появились три способа выплавки:

• Мартеновская печь. Пьер Мартен предложил использовать нагретый воздух повторно, для этого печи оснастили регенератором. Одновременно для удаления фосфора начали использовать ферромарганец. Это дало толчок к развитию железных дорог, созданию прочных осей и рессор. Последняя установка в России функционировала до 2018 года.
• Бессемеровский конвертер. Расплав остается в жидком состоянии благодаря продуванию газами и использованию энергии, которая вырабатывается при реакции окисления. Изначально процесс был разработан для получения чугунов, очищенных от примесей фосфора и серы. Установки яйцевидной формы с возможностью наклона позволяют пропускать воздух сквозь толщу расплава. Известны и другие методы бессемерования, в которых расплав мешают.
• Электрохимический способ. Электропечи могут создать окислительную, восстановительную или вакуумную среду, быстро получить нужную температуру и сократить количество выбросов в атмосферу. Установки бывают дуговыми и индукционными. В зависимости от исходного состава сырья и требуемого результата подбирают технологи плавки без окисления примесей или с окисляющими реагентами.

Твердость высокоуглеродистой стали позволяет применять ее в качестве основного инструментального материала. Легирующие добавки хрома и никеля компенсируют склонность к холодовому охрупчиванию и трещинообразованию. Из сплавов производят канатную проволоку, подшипники, штампы и дробь для дробеструйной обработки металлов. Ранее материал использовали для медицинских целей, но сейчас его заменили высокопрочные нержавеющие стали.

Характеристики высокоуглеродистой стали

Качество стали во многом зависит от ее чистоты, количества вредных примесей. Для раскисления используют марганец, который впоследствии защищает металл от коррозии и ликвидирует вредное влияние серы.

Исходный материал обладает следующими свойствами:

• Высокая твердость и прочность;
• Низкая пластичность и ударная вязкость;
• Плохая свариваемость, сварной шов подвержен трещинообразования;
• Износостойкость, устойчивость к истиранию.

При изготовлении проволоки высокоуглеродистую сталь патентуют: нагревают, выдерживают в соляной или свинцовой ванне при температуре 450-550⁰, затем сразу подвергают волочению. В таком случае проволока способна выдерживать большие растяжения без разрывов. Элементы инструментов производят с помощью литья, ковки или проката с последующей термической обработкой (это делает материал прочнее на 10-15%). Крепежи подвергается длительному прессованию.

При сварке углерод начинает выгорать, это изменяет структуру металла в месте стыка, делает его пористым, поэтому сталь нельзя использовать в сварных конструкциях. Если сваривание необходимо, применяют наконечники с пониженным тепловыделением, предварительный нагрев и низкоуглеродные присадочные материалы. Для соединения деталей толщиной менее 3 мм нагрев не нужен.

Области применения высокоуглеродистой стали

• У7, У7А — для инструментов небольших размеров: молотков, зубил, отверток, плоскогубцев, кузнечных штампов и игольной проволоки.
• У8, У8А, У8Г, У8ГА, У9, У9А — режущие и монтажные инструменты, работающие в условиях, при которых отсутствует нагрев (пилы, топоры, кусачки, кернеры, отвертки), накатные ролики для обработки мягких сплавов и пружинящие детали (клапаны, ламели, пружины). В высокоточном исполнении: элементы часовых механизмов.
• У 10, У10А — технические и швейные иглы.
• У 10, У10А, У11, У11А — режущий и обрабатывающий инструмент, работающий при постоянной температуре: ролики, напильники, штампы невысокого класса точности. Сплавы обладают пружинистостью и применяются в изготовлении плоских и витых пружин.
• У10А, У12А — сердечники трансформаторов.
• У12, У12А — штампы для холодной обработки металла, пуансоны и штемпели;
• У13, У13А — хирургические и гравировальные инструменты, детали с пониженной износостойкостью.

Области применения сталей различных марок

Марки высокоуглеродистой стали используют в изготовлении промышленного оборудования, в машиностроении, для производства слесарных, монтажных, ремонтных инструментов. Также их применяют для производства точных измерительных приборов: угольников, микрометров. По назначению сплавы подразделяют на пружинные, быстрорежущие и подшипниковые.

Маркировка высокоуглеродистой стали

В системе обозначений, принятой в Российской Федерации, маркировка сталей указывает на химический состав. Содержание основных элементов и примесей регламентируется стандартом ГОСТ 1435-99.

Обозначение марок высокоуглеродистой стали:

• У — высокоуглеродистая: содержание от 0,65 до 1,29%;
• Цифра — массовая доля углерода в сотых долях процента. Например: У8 — 0,8-0,9%;
• А — высокое качество, чистота от примесей: серы не более 0,018%, фосфора — до 0,025%;
• Г — повышенное содержание марганца: боле 0,33%.

Для ряда операций важно состояние материала. Заготовки, предназначенные для дальнейшей обработки (слитки и прутки) отмечают группами, обозначение зависит от наличия в составе присадок хрома, никеля и меди (до 0,05%):

• 1 — для любых деталей и сердечников, кроме патентированной проволоки;
• 2 — для проволоки и ленты;
• 3 — для изделий, подвергающихся термообработке, кроме сердечников и проволоки.

Хром и никель затрудняют холодную обработку тонколистового металла, поэтому не допускаются для 2 группы, предназначенной для производства лент. В зависимости от назначения металлопроката в технической документации указывают ряд показателей:

• Термообработка — закаленные полуфабрикаты имеют большую прочность и обозначаются ТО;
• Нагартовка (НГ) — упрочнение поверхности;
• Группы по назначению — для ковки, горячего проката или холодного волочения;
• Баллы по шкале прокаливаемости — важно для режущих инструментов и сердечников;
• Баллы для оценки структуры металла — плотность цементитной сетки учитывается в производстве инструментов.

Таким образом, сплавы одной марки могут быть как пригодными, так и непригодными для некоторых сфер. В зависимости от поставленных задач производитель инструментов может запросить проведение дополнительных испытаний.

Высокоуглеродистая сталь

Высокоуглеродистая сталь — сталь с содержанием углерода свыше 0,6% (до 2%).

Назначение и изготовление

Их основное назначение – это получение канатной проволоки. При изготовлении применяют патентирование, быстро охлаждают до получения мелкозернистой структуры Ф+П (феррит + перлит) и тут же подвергают холодной деформации – волочению. Сочетание ультрамелкой структуры и наклепа позволяет получить в проволоке механическое напряжение = 3000 — 5000 МПа. Из-за малой вязкости конструкционные детали из этой стали не делают. Для изготовления подшипников используют легированные хромом (от 0,35 до 1,70 % (масс.) Cr) стали марок ШХ4, ШХ15, ШХ15СГ, ШХ20СГ, содержащие 0,95-1,05 % (масс.) углерода (ГОСТ 801-78. Сталь подшипниковая. Технические условия). Из высокоуглеродистой стали изготавливают стальную дробь ДСЛ (литая), ДСК (колотая) и ДСР (рубленая) для дробеструйной обработки поверхностей — абразивной очистки или упрочнения (ГОСТ 11964-81. Дробь чугунная и стальная техническая. Общие технические условия). Для изготовления пружин применяют проволоку из сталей КТ-2 (0,86-0,91 % (масс.) C ) и 3К-7 (0,68-0,76 % (масс.) C ).

Сварка

Стали, содержащие свыше 0,6% углерода, свариваются значительно хуже, чем среднеуглеродистые, в которых углерода содержится от 0,25 до 0,6%. Высокоуглеродистые стали очень склонны к закалке и образованию трещин в переходной зоне и зоне термического влияния. Поэтому при их сварке применяется наконечник с меньшей тепловой мощностью, равной 75 л/час на 1 мм толщины металла. Пламя должно быть восстановительным или с небольшим избытком ацетилена. При окислительном пламени происходит усиленное выгорание углерода и шов получается пористым. Предупреждение появления закаленных зон и трещин осуществляется предварительным и сопутствующим подогревом до 200 — 250°. Присадочным материалом служит проволока Св-15, содержащая углерода от 0,11 до 0,18%, или Св-15Г по ГОСТ 2246—54. Предпочитается левый способ сварки. После сварки необходима нормализация. Получить наплавленный металл с высокими механическими свойствами при сварке этих сталей можно также, применяя присадочную проволоку с нормальным содержанием углерода, но легированную хромом (0,5 — 1%), никелем (2 — 4%) и марганцем (0,5 — 0,8%). При сварке металла толщиной менее 3 мм предварительный подогрев не производится.

См. также

Wikimedia Foundation . 2010 .

• Высокосов
• Высокуша

Смотреть что такое «Высокоуглеродистая сталь» в других словарях:

ВЫСОКОУГЛЕРОДИСТАЯ СТАЛЬ — нелегированная сталь, содержащая более 0,6% С. смотри Углеродистая сталь … Металлургический словарь

Высокоуглеродистая сталь — нелегированная сталь, содержащая более 0,6% C … Энциклопедический словарь по металлургии

Сталь — (Steel) Определение стали, производство и обработка стали, свойства сталей Информация об определении стали, производство и обработка стали, классификация и свойства сталей Содержание Содержание Классификация Характеристики стали Разновидности… … Энциклопедия инвестора

Сталь — У этого термина существуют и другие значения, см. Сталь (значения). Сталь Фазы железоуглеродистых сплавов Феррит (твердый раствор внедрения C в α железе с объемно центрированной кубической решеткой) Аустенит (твердый раствор внедрения C в γ… … Википедия

Дамасская сталь — У этого термина существуют и другие значения, см. Дамаск (значения). Клинок (нож), имитация дамасской стали Дамаск (дамасская сталь) вид стали с видимыми … Википедия

Пружинная сталь — это низколегированный сплав, среднеуглеродистая или высокоуглеродистая сталь с очень большим пределом текучести. Это позволяет изделиям из пружинной стали возвращаться к исходной форме несмотря на значительный изгиб и скручивание. Большинство… … Википедия

Конструкционная сталь — Эта статья или раздел описывает ситуацию применительно лишь к одному региону (СССР/Россия). Вы можете помочь Википедии, добавив информацию для других стран и регионов … Википедия

Нержавеющая сталь — Фазы железоуглеродистых сплавов Феррит (твердый раствор внедрения C в α железе с объемно центрированной кубической решеткой) Аустенит (твердый раствор внедрения C в γ железе с гранецентрированной кубической решеткой) Цементит (карбид железа; Fe3C … Википедия

Жаростойкая сталь — Фазы железоуглеродистых сплавов Феррит (твердый раствор внедрения C в α железе с объемно центрированной кубической решеткой) Аустенит (твердый раствор внедрения C в γ железе с гранецентрированной кубической решеткой) Цементит (карбид железа; Fe3C … Википедия

Жаропрочная сталь — Фазы железоуглеродистых сплавов Феррит (твердый раствор внедрения C в α железе с объемно центрированной кубической решеткой) Аустенит (твердый раствор внедрения C в γ железе с гранецентрированной кубической решеткой) Цементит (карбид железа; Fe3C … Википедия

Высокоуглеродистые ножевые стали

Союз железа и углерода

Углеродистой сталью называют сплав, основными элементами которого являются железо и углерод, с примесями других различных химических элементов. В зависимости от процентного содержания углерода в составе стали, их можно разделить на три группы: низкоуглеродистые, среднеуглеродистые и высокоуглеродистые. В этой статье мы рассмотрим самые популярные отечественные марки углеродистой стали.

Высокоуглеродистыми сталями, называют стали, в составе которых процентное содержание углерода превышает 1% и колеблется от 1,5% до 2%. Ножи, изготовленные из стали с высоким содержанием углерода отличаются повышенной твердостью клинка и так называемой «резучестью», т.е. особыми режущими свойствами.

Х12МФ

Сталь Х12МФ занимает первое место из высокоуглеродистых сталей среди производителей ножей. Ее состав регулируется российскими стандартами ГОСТ, и содержит в себе 1,6% — углерод, 12% — хром, 0,3 % — ванадий, 0,6 % — молибден.

За счет входящего в состав углерода, сталь Х12МФ обладает повышенной прочностью кристаллической решетки, что позволяет сделать сведение клинка более тонким, и тем самым повысить его режущие свойства. Благодаря этому, чаще всего, сталь Х12МФ используется в изготовлении охотничьих ножей. Так же нож отлично себя показывает в работе со шкурой или же кожей. Ножи из стали Х12МФ длительное время держат остроту режущей кромки, при правильном и своевременном уходе мало поддаются коррозии, и легко правятся. Так же ножи из стали Х12МФ отличаются повышенной твердостью клинка, но из-за этого обладают малой пластичностью, поэтому не рекомендуется использование ножа в условиях повышенной нагрузки на «изгиб лезвия».

Сталь ХВ5 еще называют «алмазной», такое название она получила в связи с тем, что раньше она широко применялась в изготовлении инструментов для обработки алмазов. Производителями ножей она ценится за свою исключительную прочность. Родиной этой стали считается Япония. Состав: 1,5% — углерод, 0,7% — хром, 5% — вольфрам.

Сталь ХВ5 считается одной из самых твердых сталей, и из нее изготавливаются преимущественно охотничьи ножи. Таким ножом можно с легкостью разделать тушу, снять шкуру. Клинок из стали ХВ5 настолько прочный, что позволяет разрезать кости и более мягкие металлы. Нож из стали ХВ5 долгое время держит остроту режущей кромки и не требует правки. Но из-за малого содержания хрома, клинок сильно подвержен коррозии, поэтому уход за ножом должен быть более тщательный, рекомендуется ношение только в ножнах. Так же важно помнить, что из-за своей уникальной твердости, сталь ХВ5 не пластична. Поэтому нож с клинком из этой стали нельзя метать и работать им «на изгиб»

У8 и У8А

Стали У8 и У8А можно смело назвать – классическими ножевыми сталями. Производство ножей именно из этих сталей, прописано еще в стандартах ГОСТ от 1997 года. Состав их почти идентичен, это 97% железа и 0,8% углерода. А вот индекс «А» в названии стали, обозначает что качество этой стали повышено за счет уменьшения содержания в ее составе таких элементов как фосфор и сера.

Из стали У8 и У8А производят кухонные, бытовые и туристические ножи. Благодаря содержанию углерода, ножи из этих сталей отличаются прочностью режущей кромки и длительному сохранению своих режущих свойств. Они легко точатся, даже без применения специального оборудования, достаточно простого абразивного бруска, пластичны и имеют широкий круг применения. Единственным недостатком ножей из этих сталей можно назвать малую коррозийную стойкость. В связи с этим ножи из сталей У8 и У8А требуют внимательного и тщательного ухода.

Среднеуглеродистые ножевые стали

Среднеуглеродистыми сталями называют стали в составе которых процентное содержание углерода не превышает 1%, и колеблется от 0,7% до 0,9%

Ножи, произведённые из среднеуглеродистой стали отличаются повышенной износостойкостью, простотой обработки, хорошей устойчивостью к коррозии.

ШХ15 – инструментальная сталь широко применяется в изготовлении подшипников. А вот ножевых мастеров она заинтересовала только в двухтысячных годах, но быстро вышла на лидирующие позиции, как среди производителей авторских ножей, так и среди пользователей. Состав стали: 1% — углерода, 1,6 % — хром, 0,3% — кремний, 0,4 % — марганец.

Ножи из стали ШХ15 обладают повышенной износостойкостью, пластичностью, при правильном уходе хорошо выдерживают воздействие агрессивных и водных сред, легко поддаются обработке и полировке.

Сталь ШХ15 можно назвать – универсальной, она подходит для изготовления любого вида ножей и режущих инструментов. Неприхотлива в уходе и отличается невысокой ценой.

Р6М5 – среднеуглеродистая, быстрорежущая сталь. В состав входят: углерод – 0,8 %, хром – 4,4 %, вольфрам — 6,15%, стронций- 4,1%, молибден — 5%, ванадий — 1,9%.

Производство такой стали, сложный и трудоемкий процесс. Это влияет на стоимость сырья, поэтому мы не так часто встречаем ножи из стали Р6М5. Но дело не только в стоимости, сам процесс производства изделий из этой стали довольно непростой, требующий особых знаний и опыта. Поэтому далеко не все производители ножей могут работать со сталью Р6М5.

Ножи из стали Р6М5 отличаются повышенной прочностью режущей кромки, износостойкостью, стойкостью к сколам, жаропрочностью (что позволяет точить ножи из стали Р6М5 на станках, без риска перекала режущей кромки). Но также они обладают рядом минусов. Основным, из которых является сложность заточки и невозможность правки ножа без специального оборудования.

Еще один представитель среднеуглеродистой инструментальной стали – сталь 9ХС. Ее состав регулируется российскими стандартами ГОСТ и включает в себя: углерод – 0,9%, хром- 1,2%, кремний – 1,6%, марганец – 0,6%.

Сталь отлично поддается ковке, что делает ножи, произведенные с использованием этой стали более востребованными. Чаще всего из стали 9ХС изготавливают охотничьи и рыбацкие ножи.

Ножи из стали 9ХС обладают повышенными характеристиками к износостойкости, сопротивлению на изгиб, сохранению своих режущих свойств при повышенных нагрузках. Что позволяет с легкостью справляться с такими задачами, как разделка дичи или рыбы. Но добиться таких качеств от изделия из стали 9ХС может только профессионал своего дела, так что будьте внимательны при выборе ножа из 9ХС, доверяйте только проверенным производителям.

Инструментальная сталь широкого спектра применения. При изготовлении ножей, чаще всего применяется кованая сталь ХВГ, что помогает избежать микротрещин, заминов и сколов. Состав: углерод- 0,9%, хром -1,2%, кремний – 0,4%, никель – 0,3%, медь- 0,2%, вольфрам -1,4%.

Благодаря умеренному содержанию углерода, сталь ХВГ обладает достаточной прочностью, но в тоже время пластичностью. Что позволяет применять ее при изготовлении ножей различной функциональности, от ножей грибника до охотничьих. Ножи из стали ХВГ довольно неплохо переносят водную среду, и при правильном уходе устойчивы к коррозии. Просты в обработке и заточке.