Стомана 95х18: характеристики и приложение за производство на ножове и твърди части

Anonim
При производството на конструктивни елементи на конструкциите на сгради, самолети, машини, инструменти, оръжия и инструменти, стоманата е основният материал. Стоманата намира приложение в различни икономически области поради комбинацията от механични и технологични свойства и химичен състав.

От многото разнообразни стомани всеки тип се отличава с определени характеристики, които могат да бъдат положителни и отрицателни. За елемент служи за дълго време, изберете материал с желания химически състав и структура, в резултат на топлинна обработка.

Стомана 95 × 18

При производството на метални части, компоненти и оръжия се установяват изисквания за пластичност, якост и якост. Първо изберете химическия състав на материала, а след това, като използвате топлинна обработка, му дадете желаните качества и качества.

Характеристики на стомана 95 × 18 са много търсени, тя се използва за производство на трайни и твърди части, например, ръкави, аксиални конструкции, лагери, тази марка произвежда висококачествени ножове, за които 95 × 18 е най-добрият вариант. Този химичен състав наскоро откри своите ефективни свойства, но поради високата си производителност, той придоби популярност сред стоманодобива и производителите на оръжие .

Материалът е доста капризна работа, с леко отклонение от препоръчаната технология се случва преждевременно почивка или прегаряне. Опитните предприятия, които са придобили необходимия опит в този бизнес, си позволяват да пускат продукти от тази стомана.

Химичен състав

Ефективността на показателите на готовия материал за производството на твърди части зависи от наличието на химични елементи в състава:

  • магнезий и силиций - не повече от 0, 8%;
  • сяра и фосфор - не повече от 0, 027−0, 32%;
  • никел и манган - не повече от 0, 6%;
  • титан - не повече от 0, 2%;
  • хром в диапазона 16, 5–19%.

Голямо количество хром дава на материала антикорозионни свойства, не позволява на ръжда слой да се развива на повърхността на продуктите. Металът, получен без да се нарушава технологията, докато се кова, освобождава детайла от малки пукнатини, концентрацията на водород и кислород в порите му намалява. Процесът на коване уплътнява структурата, остават няколко празни кухини в кристалната решетка, докато пластичността се увеличава, но силата остава непроменена.

Основни показатели на метала и неговите свойства

Материалът принадлежи към класа на стоманите, които са добре устойчиви на корозия, затова служи за производството на трайни конструктивни елементи, които по време на експлоатацията имат специални изисквания по отношение на износоустойчивост, работа в агресивна среда, при високи температури. Промишлеността доставя на пазара дълги продукти под формата на калибрирани, оформени или заточени барове, ленти, сребърни резници, ковани заготовки и изковки.

Механични характеристики

Неправилното закаляване и ненавременното закаляване водят до появата на негативни характеристики. 95 × 18 стомана принадлежи към мартензитния клас, тя се усилва по време на процеса на охлаждане, след отгряване, структурата на ледебурите се получава с малък излишък на карбиди, които се различават морфологично:

  • формата на първичните карбиди е удължена по посока на изковаване или навиване, те се появяват след течната фаза;
  • Вторичните фини карбиди се утаяват по ръбовете и в тялото на първоначалните аустенични зърна при охлаждане.

При повишаване на температурата по време на охлаждане броят на остатъчните аустенити достига максимална стойност, твърдостта придобива екстремни характеристики, които варират в диапазона 57 - 58. Тези стойности в стоманата се получават чрез закаляване при 1050 ° C, за сравнение се получава твърдост от 26 HR при температура 1250 ° C.,

Механични характеристики:

  • 95 × 18 стомана има специфично тегло 7, 75 тона на кубичен метър;
  • в МРа, твърдостта на материала варира от 230-245;
  • индикатор за плътност - 7.75 × 10 3 kg / m3;
  • топлопроводимост на метала - 24, 3 W;
  • специфичният топлинен капацитет на стоманата при 20 ° C е 0, 483 × 10 3 J;
  • параметърът на съпротивление е 0, 68 × 10 6 ома. м.

Основни параметри на обработката

Работата с метал изисква използването на правилни технологични методи за създаване на материал в съответствие с приетите стандарти в Русия. За производството на висококачествена или валцована стомана, използвайки метода на валцуване или повторно изковаване на оригиналната заготовка при високи температури, последвано от постепенно охлаждане. Деформацията настъпва в обхвата от 1125-900 ° C, последвано от бавно охлаждане или поддържане на температурата от 750 ° C с по-нататъшно охлаждане.

Процесът на втвърдяване изисква масло с температура от 1000 до 1050 ° С. Ваканцията се извършва при 200−310 ° C, ако увеличите производителността до 490−500 ° C, устойчивостта на корозия рязко намалява в резултат на увеличаване на броя на карбидите. Ако след охлаждане с температура до 350 ° С към охлаждащата вода се добави сол под формата на 3% разтвор, материалът ще получи задоволителни антикорозионни свойства.

За отгряване, задайте максималната температура в диапазона 880−910 ° C. Ако се обработва профил с напречно сечение до 700 mm, тогава се използва технология на рекристализация с по-нататъшно освобождаване. Температурата при студена обработка е 70–85 ° C, изковаването се извършва първо при температура 1195 ° C, като температурата постепенно се повишава до 845 ° C, след което се поддържа при 750 ° C, охлажда се.

Характеристики на материала

Независимо от факта, че допингът на металите се осъществява в най-икономичния режим за производство, стоманата 95 × 18 в някои случаи не се препоръчва за производството на конструктивни части и компоненти поради определени характеристики:

  • повишена способност за образуване на зърна при нагряване;
  • груби зърна, получени поради липсата на полиморфни процеси по време на технологичната обработка, не могат да бъдат отстранени чрез термично въздействие;
  • студоустойчивостта на заварените съединения от този метал и самата стомана е ограничена от прага -40˚С;
  • Ниски формиращи се в процеса на пластична студена деформация, това се дължи на малкия брой на засегнатите плоскости на приплъзване в структурната решетка.

Подобряване на свойствата на материалите

За да се увеличи дълготрайността и антикорозията на заваръчните шевове, се намалява способността за образуване на зърно в решетката се въвежда в състава на карбид-образуващите елементи. Допълнително намаляване на зърнистостта се получава, когато повърхностно-активните компоненти са включени в сплавта с микродози, най-ефективният от които е церий. Такова микролегиране с редкоземни елементи се оказва полезно само при внимателно измерване на въвеждането и спазването на технологиите.

Следните замърсявания оказват влияние върху намаляването на студовия капацитет на стоманите:

  • Азот и въглерод - когато общото количество на тези примеси е ≤ 0, 01%, силата и характеристиките на заваръчните шевове на техните стомани с богати на феритни хроми значително се увеличават;
  • кислород, фосфор, до известна степен сяра, силиций и манган също намаляват студения капацитет на материала.

Ако говорим за изискването за чистота на феритни хромови сплави, тогава спазването на такъв качествен индикатор води до повишена точност на технологичните процеси и топене. Антикорозионната устойчивост срещу разрушаването на междукристалните съединения се постига с азотно и въглеродно съдържание в общо съотношение 0, 01–0, 015%. Ако този нормализиран индикатор е надхвърлен, тогава допълнително се използват стабилизатори под формата на ниобий и титанови добавки.

Повишената крехкост на феритни стомани възниква поради нарушаване на технологията на температурната обработка, понякога, при диапазон от 540–860 ° C, се освобождава средната фаза на техния твърд разтвор и се появява „475 ° C крехкост“. Тези видове повишена чупливост на материала са обратими и се отстраняват с подходяща термична експозиция.

За да се повишат качествата на повърхността, е важно да се свържат силикатни включвания с продукти за деоксидация, като за целта се използва методът на легиране на силиций. Методът прави невъзможно появата на точкова корозия на повърхността поради действието на силиций под формата на пасивен филм.

Механичните натоварвания за метал се избират стриктно според предназначението им, тъй като повишената крехкост провокира разрушаването на ръба и появата на кривината на острието поради неправилно използване на предмети. Въпреки антикорозионните качества на метала, дългият престой на лопатките в условия на наситен разтвор на сол води до нарушаване на целостта на повърхността и лошо се отразява на работата на продукта. В повечето случаи характеристиките 95 × 18 се използват за производството на части, които не са обект на заваряване по време на монтажа.

Общо стоманодобив

Всички произведени метали са разделени на въглеродни и легирани групи.

въглероден

Той се произвежда чрез комбиниране на въглерод с желязо в процеса, докато съдържанието на въглерод е ограничено до 2%, то става основният компонент, в допълнение към въвеждането на фосфор, силиций, сяра, магнезий. Въглеродната стомана има няколко недостатъка:

  • с нарастваща сила намалява пластичността на метала;
  • когато се използват продукти в среда с висока температура (200 ° C), загубите на якост и твърдост, намаляват се рязаните качества на ножовете;
  • материалът има ниска устойчивост на корозия, агресивна среда, атмосферни влияния;
  • при нагряване значително се увеличава;
  • Поради ниските показатели за якостта на въглеродните метали, увеличава се дебелината на конструктивните елементи, продуктът става по-скъп, възникват трудности при проектирането.

легирана

В допълнение към обичайните примеси, тези метали се допират по време на производствения процес с химически елементи, за да се подобри тяхната работа. В процеса на топене в състава се въвеждат никел, хром, ванадий, волфрам, молибден, манган и силиций. Легираните стомани се разделят на групи:

  • нисколегирани съединения - не повече от 2, 5% от добавките и примесите;
  • среднолегирани метали - примеси в диапазона от индикатори 2, 5−10%;
  • Високолегираните стомани съдържат добавки с тегло над 10%.

В сравнение с въглеродните метали, легираните стомани имат голям брой положителни свойства:

  • увеличен експлоатационен живот на продуктите;
  • спестяване на метал;
  • повишена производителност;
  • намаляване на сложността на дизайна.

Използването на допирана група метали е от решаващо значение за прогресивната технология, тъй като те се отличават с висок индекс на твърдост, съчетан със сила в статично състояние. Тези стойности варират в производствения процес поради процентното изменение на съдържанието на въглерод и условията на топлинна обработка. В зависимост от съдържанието на въглерод, тези видове метали се различават:

  • нисък въглерод - по-малко от 0.31%;
  • среден въглерод - въглерод съдържа 0.31–0.75%;
  • Съставът на стоманите с високо съдържание на въглерод е повече от 0, 75% въглерод.

Производствен процес

Стоманата, излята от чугун или чугунени заготовки, продукти и материали, съдържащи желязо, използва метален скрап и отпадъци. За започване на образуването на шлака, въвеждат се шпатула и вар, се използват дезоксиданти, например, добавят се феромарганец, алуминий и легиращи компоненти.

Методът с кислород-конвектор включва първоначалното отстраняване на примеси и въглерод от чугуна чрез продухване с кислород и се извършва в кръгли пещи с форма на круша, които се обръщат. Този метод е разделен на Бесемер и Томас.

Методът Бесемер се използва за топене на изходния материал, съдържащ висок процент силиций, който в процеса на продухване значително повишава температурата на сплавта (до 1500 ° С). В същото време желязото се окислява и въглеродните примеси изгарят. Желязният оксид преминава в стомана, тъй като е напълно разтворим в състава на чугуна.

Методът Томас се използва за чугун с голямо количество флуор в състава. За облицовка на пещи се използват магнезиеви и калциеви оксиди, което води до повишено съдържание на оксиди в шлакообразуващите вещества. В процеса на горене се получава фосфатен анхидрид, който реагира с излишък на калций и се превръща в шлака. Топлината се генерира при изгарянето на фосфор.

Стомана 95 × 18 е отлична за производство на различни видове ножове, режещи елементи на агрегати, металорежещи машини. Неговите якостни характеристики позволяват използването на продукти за дълго време, без да се нарушават първоначално определените качества.