Сталь 9хс зарубежные аналоги сталей

Сталь 9ХС для ножей: плюсы и минусы

От стали, из которой сделан нож, зависят его основные характеристики: упругость, твердость, прочность, износостойкость. Марка стали 9ХС полностью отвечает заявленным требованиям, поэтому ее часто используют для изготовления клинков для ножей.

Что представляет собой сталь 9ХС для ножей?

Сталь марки 9ХС – инструментальная углеродистая сталь. В качестве легирующих добавок в ней используется хром и кремний. Они придают сплаву прочность и надежность, а также хорошую упругость, сопротивление на изгиб и износостойкость.

Преимущественно 9ХС используется в промышленности. Из нее делают:

  • сверла;
  • метчики;
  • резцы;
  • фрезы;
  • машинные штемпели;
  • клеймы для холодных работ.

Также она достаточно популярна у производителей ножей.

Характеристики стали 9ХС

Сталь 9ХС характеризуется:

Эти свойства определяются ее химическим составом, особенности которого видны уже из маркировки – 9ХС, которая указывает на количество углерода в сплаве и основные легирующие элементы:

  • Цифра «9» показывает содержание углерода в сплаве – 0,9%.
  • Буква «Х» обозначает химический элемент хром. Его в сплаве содержится 0,95-1,25%.
  • «С» указывает на то, что в сплаве содержится кремний – от 1,2 до 1,6%.

Углерод – один из основных элементов любого вида стали. Чем выше его процентное содержание в сплаве, тем прочнее и тверже получится металл. В 9ХС углерода оптимальное количество, чтобы сталь была твердой, но не слишком хрупкой.

Легирующих элементов в стали 9ХС минимальное количество. Хром отвечает за прочность стали. Еще одна его важная функция – предупреждение развития коррозии. Но для полноценной защиты в сплаве его должно быть не менее 13%. В 9ХС хрома значительно меньше, но даже в таком количестве он выполняет свою функцию: кратковременный контакт с водой ножам не страшен. Кремний имеет схожее воздействие с хромом на металл. Его вводят в состав стали, чтобы повысить ее теплоемкость и увеличить прочность.

Помимо этого в составе 9Хс есть еще 9 веществ, которые вводят для улучшения качества стали:

Основные физические характеристики стали 9ХС:

  • твердость, HRC = 63,
  • плотность — 7830 кг/м 3 ;
  • температурный интервал ковки: от 1180 до 800 градусов.

Для каких ножей используется?

Сталь 9ХС широко применяется для изготовления клинков ножей. Чтобы придать сплаву необходимую форму, не требуется специальное оборудование, поэтому изготовители ножей любят эту марку.

Ножи из стали 9ХС чаще всего приобретают для туризма, охоты, рыбалки. Они замечательно справляются с задачами, которые возникают в походных условиях. Благодаря особому сплаву 9ХС, ножи обладают высокой прочностью. Он способен выдержать значительные нагрузки: удары, скручивание, контактное нагружение.

Нож Куница 24.5 см — 8100 руб.

Одна из самых важных характеристик для туристического или охотничьего ножа – хорошие режущие свойства. Клинки из стали 9ХС с легкостью разрежут твердые предметы, такие как ветки деревьев или кости животных, подходят для разделки туши. Хорошо переносят агрессивные условия окружающей среды, не боятся воды и воздействия высоких температур. Хотя из-за недостаточно высокого процента хрома в составе их нельзя отнести к нержавеющим.

Плюсы и минусы стали 9ХС

Сталь 9ХС подходит для изготовления ножей, благодаря своим свойствам:

— Твердость. Нож из стали твердостью 63 единицы без проблем справится с любой задачей. Он с легкостью разрежет даже твердые материалы: ветки дерева, кости, жилы.
— Защита от коррозии. Благодаря содержанию хрома в составе, такие ножи не боятся воды. После контакта с разными видами жидкости на них не появится ржавчина.
— Упругость.
— Высокие качества режущей кромки.
— Долгое время держит заточку.
— Высокая устойчивость к механическим повреждениям и образованию трещин.
— Карбиды равномерно распределены по сечению, что повышает эксплуатационные качества готового изделия.
— Повышенная прокаливаемость.
— Высокая термическая устойчивость. При обработке вероятность появления флокенов минимальна.

Есть у этой марки и некоторые недостатки. К ним можно отнести:

— Внешний вид. Клинок из стали 9ХС не блестит и имеет своеобразный рисунок.
— Высокая цена. Из-за особенностей производства, требующего повышенного контроля за температурой во время закалки, и необходимости ручной ковки ножи из стали 9ХС стоят недешево.
— Сложность в обработке. Даже небольшое нарушение технологического процесса изготовления стали способно привести к снижению ее качеств. При термической обработке очень важно соблюдать определенный температурный режим. Если сталь перегреть, она станет твердой, а если недогреть, то лезвие быстро потеряет свою остроту. Поэтому для этой цели чаще всего используют электрические печи с автоматической регулировкой температуры.
— Теряет свои положительные качества при высоких температурах. При нагреве выше 200°С снижаются режущие свойства инструмента.
— Требует ухода. Хром, содержащийся в составе 9ХС, предотвращает развитие коррозии, но его недостаточно для полноценной защиты. Чтобы не появилась ржавчина, нож после контакта с водой или другими жидкостями, надо тщательно просушить.

Аналоги

9ХС имеет как отечественные, так и зарубежные аналоги. К ним относятся:

  1. ХВГ и ХВГС. В этой марке содержание марганца больше, по сравнению с 9ХС. Это увеличивает ее склонность к деформации. Благодаря этому качеству, ХВГ часто используют для изготовления мерительных инструментов.
  2. 90 CrSi и 90CrSi5 — немецкий аналог.
  3. 150Cr14 — производство Германия.

9ХС – дорогой вид стали. Связано это с особенностями ее производства. Такие клинки – не штамповка. Они требуют ручной ковки. Это значительно удорожает стоимость изделия, но с другой стороны эксклюзивность привлекает покупателей. Средняя цена за нож из этой марки стали составляет от 6000 до 25000 рублей.

Нож из стали 9ХС отличается надежностью, огромным запасом прочности и отличными режущими качествами. При правильном уходе он прослужит много лет, не сломается и не подвергнется коррозии.

Источник

Сталь 9ХС: плюсы и минусы для ножей, характеристики, отзывы

Описание 9ХС

Инструментальная легированная сталь 9ХС применяется для изготовления деталей, материал которых должен обладать повышенной износостойкостью, прочностью при изгибе, кручении, контактном нагружении, а также упругими свойствами.

Расшифровка

Марку 9ХС довольно легко расшифровать. Цифра 9 будет обозначать среднее содержание углерода (0,9%). Знак Х укажет на то, что сталь легирована хромом. При этом его доля составляет около 1%. Знак С указывает, что материал также легирован кремнием. В среднем он содержит его около 1%.

Плюсы и минусы

Металл 9ХС отличается рядом преимуществ.

  • Уникальные технические характеристики. Данный металл считается довольно прочным. Из него получаются износостойкие изделия, которые практически не подвергаются механическим воздействиям, они очень устойчивы на изгиб, кручение. Даже при постоянной эксплуатации они не станут деформироваться. Кроме того, на их поверхности практически не образуются трещины и прочие мелкие дефекты.
  • Повышенная твердость. Она достигается после отжига. Также после этой процедуры материал становится абсолютно податливым к прокаливанию.
  • Защита от коррозии. В составе этой стали имеется хром, который защищает материал от негативного воздействия воды.
  • Твердость. Инструменты, сделанные из такой стали, смогут легко порезать другие металлы, плотную древесину.
  • Одинаковое распределение карбидов. За счет этого обеспечиваются преимущества при применении данного металла в ходе изготовления резьбонарезных приспособлений, у которых мелкий шаг резьбы.

Кроме этого, можно отметить, что металл отличается повышенной прокаливаемостью, упругостью. Он длительное время может держать заточку.

Но сталь марки 9ХС обладает и некоторыми недостатками.

  • Внешний вид. Этот металл не будет блестеть, на его поверхности можно будет увидеть своеобразный рисунок.
  • Относительно высокая стоимость. Изделия, сделанные из такого металла, производятся путем ковки вручную, поэтому и цена на них довольно большая.
  • Сложность обработки. Даже маленькие ошибки при изготовлении такой стали могут привести к снижению ее качеств. Она довольно капризно ведет себя в процессе термообработки, заточки.
  • Теряет свои свойства при повышенных температурах. При разогреве свыше 200 градусов снижаются в первую очередь режущие качества инструментов. Также следует отметить, что эта разновидность не подходит для производства сварных конструкций. При термообработке материал потребует соблюдения конкретного оптимального температурного режима.
  • Требования к уходу. Хром и кремний не смогут полностью защитить сталь, поэтому необходимо будет тщательно протирать и сушить инструменты после контакта с водой. В противном случае со временем она начнет ржаветь.

Основные характеристики

Основные характеристики этой стали можно будет найти в ГОСТ 5950-2000 и ГОСТ 2590-2006. Для начала мы разберем химический состав этого металла. В него входят следующие компоненты:

Хром в составе металла обеспечивает в том числе повышенную твердость и прочность. Также он отвечает и за коррозийную стойкость материала. Таким же свойством обладает и кремний, который имеется в составе. За счет него у стали увеличивается прочность, но при этом снижаются вязкость и пластичность.

Медь также способна значительно повышать стойкость к коррозии. Молибден увеличивает упругость стали. Вольфрам формирует карбиды, которые придают готовому сплаву максимальную твердость. Из-за карбидов в процессе нагревания увеличивается зернистость.

Ванадий значительно повышает плотность материала. Титан используется для того, чтобы предотвратить межкристаллическую коррозию. За счет марганца увеличиваются износостойкость, стойкость к ударным воздействиям.

Далее мы разберем основные физические характеристики стали 9ХС. Ее плотность составляет 7830 кг/м3. Удельное электросопротивление достигает 400 нОм*м. Твердость материала по Роквеллу будет зависеть от температуры отпуска, она варьируется от 63–64 до 39–48 д.

Металл прокаливается в заготовках с диаметром до 40 миллиметров при охлаждении в специальном масляном составе и до 30 миллиметров при обработке в горячих субстанциях. Микроструктура этого металла после термообработки – мартенсит и карбиды.

Химический состав стали 9ХС

Наименование Количество Описание
Марганец 0,6 % Увеличивает износоустойчивость, стойкость против ударных нагрузок.
Никель 0,35 % Увеличивает прокаливаемость стали и защищает металл от коррозии.
Медь 0,3 % Улучшает антикоррозийные свойства сплава.
Молибден 0,2 % Увеличивает красностойкость и упругость стали.
Вольфрам 0,2 % Образует карбиды, которые придают сплаву особую твердость. Благодаря им, зернистость при нагреве не увеличивается, а при отпуске металл становится не таким хрупким.
Ванадий 0,15 % Уменьшает зерно, увеличивает плотность стали.
Серы и фосфор 0,03 % Cчитаются вредными примесями, более 0,045 делает сталь красноломкой.
Титан

Механические свойства стали 9ХС при повышенных температурах

Химический элемент %
Углерод (C) 0,85 – 0,95
Кремний (Si) 1,2 – 1,6
Марганец (Mn) 0,3 – 0,6
Никель (Ni) до 0,4
Фосфор (P) до 0,03
Хром (Cr) 0,95 – 1,25
Молибден (Mo) до 0,2
Вольфрам (W) до 0,2
Ванадий (V) до 0,15
Титан (Ti) до 0,03
Сера (S) до 0,03
Медь (Cu) до 0,3
Железо (Fe)
Температура испытаний, °С σ0,2 (МПа) σв(МПа) δ5 (%) ψ % KCU (кДж / м 2 ) НВ
Состояние поставки
20 445 790 26 54 39 243
200 320 710 22 48 88 218
400 330 620 32 63 98 213
600 170 200 52 77 172
700 83 98 58 77 147
Образец диаметром 10 мм, длиной 50 мм, прокатанный. Скорость деформирования 20 мм/мин. Скорость деформации 0,007 1/с
800 110 130 26 68
900 65 74 41 95
1000 42 46 52
1100 20 31 54
1200 15 20 83 100

Твердость стали 9ХС в зависимости от температуры отпуска

Температура отпуска, °С
HRC
Закалка 840-860°С, масло
170-200
200-300
300-400
400-500
500-600
63-64
59-63
53-59
48-53
39-48
Теплостойкость стали 9ХС
Температура °С
Время, ч HRC
150-160
240-250
1
1
63
59

Физические свойства стали 9ХС

T (Град) E 10 – 5 (МПа) a 10 6 (1/Град) l (Вт/(м·град)) r (кг/м 3 ) C (Дж/(кг·град)) R 10 9 (Ом·м)
20 1.9 7830 400

Сферы применения

Из инструментальной стали 9ХС изготавливается следующее:

  • сверла, используемые для сверления мягких материалов (древесины), так как металл реагирует на перегрев и высокую скорость вращения;
  • развертки – режущий инструмент, которым обрабатывают отверстия после сверления;
  • метчики, используемые для нарезки внутренней резьбы;
  • ударные клейма, применяемые для штамповки готовой продукции.

Из этого металла делают ножи, которые могут эксплуатироваться не только в бытовых, но и в походных условиях. Уникальные характеристики материала позволяют резать древесину и даже металл. К основным преимуществам ножей, изготовленных с применением стали 9ХС, относятся следующие качества:

  • упругость и устойчивость к изгибам;
  • продолжительное сохранение качества заточки;
  • повышенный порог твердости;
  • устойчивость к высоким показателям температуры и влажности.

9ХС – это легированная сталь, обладающая высокими прочностными характеристиками. Ножи долго держат заточку, поэтому нанесенная на них маркировка «9ХС» гарантирует высокое качество продукции и длительный срок ее эксплуатации. К тому же такие ножи производятся вручную методом ковки.

Заменить данную марку можно как российскими, так и зарубежными аналогами. К первым относятся ХВГ и ХВСГ. Среди зарубежных сплавов аналогичными характеристиками обладают следующие марки:

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.

Химический состав

В создании стали 9ХС используется 13 веществ, комбинация которых в правильном количестве даёт в результате качественно лучшие физические, механические и эксплуатационные характеристики.

Вот компоненты, которые входят в состав стали 9ХС:

  • железо (Fe) – 94%;
  • кремний (Si) – до 1,6%, но не менее 0,9%;
  • хром (Cr) – до 1,25%, но не меньше 0,95%;
  • углерод (C) – 0,9%;
  • марганец (Mn) – до 0,6%;
  • никель (Ni) – 0,35%;
  • медь (Cu) – 0,3%;
  • молибден (Mo) – 0,2%;
  • вольфрам (W) – 0,2%;
  • ванадий (V) – 0,15%;
  • сера (S) – 0,03%
  • фосфор (P) – 0,03%;
  • титан (Ti) – меньше 0,03%.

У разных производителей могут незначительно меняться процентные соотношения. Отклонения не должны превышать 1/10 долю процента, иначе свойства полученного сплава могут отличаться.

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.

Характеристики

В стали марки 9ХС есть множество легирующих добавок, которые обеспечивают нужные характеристики и свойства. Кроме основных компонентов есть кремний, кальций, хром, углерод, сера, в общем 12 легирующих и дополнительных компонентов. Благодаря такому комплексу веществ, у стали есть такие основные характеристики:

  • плотность (r) – 7830 кг/м3;
  • твёрдость по Роквеллу (HRC) зависит от температуры отпуска – от 63-64 до 39-48 ∂;
  • HB 10-1 = 241 МПа;
  • температурные показатели ковки: от 1180 до 800 градусов.

Благодаря повышенной упругости, выраженной прочности, износоустойчивости и плотности, сталь такого типа считается оптимальным вариантом для создания режущих инструментов и составляющих этого типа.

Расшифровка маркировки

У каждого типа стали есть своя маркировка, в которой зашифрованы особенности состава. Маркировка стали 9ХС имеет такую расшифровку:

  • цифра «9» показывает, что в составе сплава есть 0,9% углерода;
  • буква «х» обозначает наличие в стали хрома;
  • буква «с» указывает на то, что в состав добавлен кремний.

Наличие углерода обеспечивает повышенную вязкость вещества. Хром – универсальный компонент, он повышает возможности термического воздействия на сплав, делает его максимально прочным и устраняет риск возникновения коррозии.

Плюсы

У стали 9ХС есть преимущества, которые выделяют её на фоне других сплавов.

  1. Обладает уникальными техническими характеристиками, позволяющими использовать его в изготовлении прочных, упругих, износоустойчивых деталей с высоким коэффициентом сопротивления изгибам.
  2. В сплаве 9ХС карбиды всегда равномерно и правильно распределены по сечению, что повышает эксплуатационные качества готовой продукции, в частности, резьбовых элементов, созданных из него.
  3. Обладает высокой степенью устойчивости к механическим повреждениям и образованию трещин.
  4. После отжига приобретает ещё одно неоспоримое преимущество – повышенную твёрдость и податливость прокаливанию.
  5. Обладает высокой термической устойчивостью.
  6. Сплав устойчив к образованию флокенов во время отделки.

Благодаря таким преимуществам сталь 9ХС является востребованным и практичным инструментальным сплавом.

Минусы

Есть и недостатки у этого сплава, которые, тоже нужно учитывать в производстве инструментов и режущих изделий.

  1. Специфические требования в термической обработке.
  2. Не подходит для выполнения сварочных работ.
  3. При обработке требуется строгое соблюдение температурного режима.
  4. Осложнённая механическая обработка.

Работать со сплавом 9ХС необходимо только высококвалифицированным специалистам, так как существует условия и нюансы, которые необходимо соблюсти.


Клинок сделанный из стали 9ХС.

Аналоги

Зарубежными аналогами являются:

Изготовленные из этой стали клинки хорошо себя зарекомендовали на рыбалке, охоте и сборе грибов. Их можно применять во время туристических вылазок. В отличие от более популярных марок ножи, произведенные из 9хс методом ковки, более надежны и хорошо переносят агрессивные условия окружающей среды.

Для каких ножей используется?

Сталь 9ХС широко применяется для изготовления клинков ножей. Чтобы придать сплаву необходимую форму, не требуется специальное оборудование, поэтому изготовители ножей любят эту марку.

Ножи из стали 9ХС чаще всего приобретают для туризма, охоты, рыбалки. Они замечательно справляются с задачами, которые возникают в походных условиях. Благодаря особому сплаву 9ХС, ножи обладают высокой прочностью. Он способен выдержать значительные нагрузки: удары, скручивание, контактное нагружение.


Нож Куница 24.5 см — 8100 руб.

Одна из самых важных характеристик для туристического или охотничьего ножа – хорошие режущие свойства. Клинки из стали 9ХС с легкостью разрежут твердые предметы, такие как ветки деревьев или кости животных, подходят для разделки туши. Хорошо переносят агрессивные условия окружающей среды, не боятся воды и воздействия высоких температур. Хотя из-за недостаточно высокого процента хрома в составе их нельзя отнести к нержавеющим.

Источник

Читайте также:  Размеры труб сталь 20 по госту