Технические характеристики стали 9ХС

Сталь 9ХС используется при изготовлении инструментов, поэтому ее называют инструментальной. Этот материал обладает повышенной прочностью, упругостью и износоустойчивостью. Из стали этой марки изготавливаются ножи и другие режущие предметы, применяемые как в быту, так и в промышленности. А придать железу такие характеристики удается за счет добавления в сплав хрома и кремния.

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:

• DIN;
• WNr;
• 150Cr14;
• 90CrSi;
• 90CrSiS.

Особенности эксплуатации

Особенностью сплава 9ХС является то, что его нельзя подвергать длительному высокотемпературному воздействию. Поэтому особую популярность он обрел среди производителей ножей.

Особая структура металла позволяет придавать заготовкам форму без применения специального оборудования. Далее изделие затачивают и подвергают термической обработке. Термическая обработка позволяет придать готовому изделию дополнительную прочность.

Из этой стали изготавливают ответственные детали – сверла, метчики и пр. Но в процессе их эксплуатации инструмент нельзя нагревать до критических значений. Перегрев повышает хрупкость стали.

Предъявляемые требования

Технология производства и контроль качества продукции регулируется государственным стандартом. И в большинстве случаев изделия, производимые из стали марки 9ХС, ему соответствуют. По крайней мере, если на изделии нанесена аббревиатура «ГОСТ», значит, государство гарантирует его качественное исполнение и безопасность в использовании.

ГОСТу соответствует тот металлопрокат, в состав которого входят следующие элементы:

• углерод (оптимальное содержание 0,85-0,95%);
• кремний (1,2-1,6%);
• марганец (0,3-0,6%);
• никель (не более 0,35%);
• сера, фосфор и титан (содержание каждого из данных компонентов не должно превышать 0,3%);
• хром (0,95-1,25%);
• молибден и вольфрам (содержание каждого из этих компонентов не может превышать 0,2%);
• ванадий (не более 0,15%);
• медь (не более 0,3%);
• железо (порядка 94%).

Выделяют несколько разновидностей металла марки 9ХС. Каждый из них соответствует определенному государственному стандарту.

ГОСТ 5950-2000. Предназначен для изготовления кованых прутьев и мотков, из которых производят приборы. Данные приборы могут эксплуатироваться в условиях экстремально низких или высоких температур.

ГОСТ 2590-2006. Предназначен для производства металла круглого сечения диаметром от 0,5 см до 27 см. Данная продукция предназначена для эксплуатации в промышленности.

ГОСТ 7417-75. Данный стандарт распространяется на холоднокатаный металл с радиусом сечения 0,3-10 см.

ГОСТ 8559-75. Этот стандарт применяется по отношению к калиброванным изделиям размером 3-100 мм.

ГОСТ 8560-78. Из такого металла изготавливаются шестигранные детали.

Расшифровка маркировки

Расшифровка марки стали 9ХС говорит сама за себя. Первая цифра указывает на то, что сплав содержит 0,9% углерода. Буква «Х» обозначает присутствие хрома. Буквенное обозначение «С» указывает на то, что в сплав добавлен кремний.

Хром придает сплаву твердость и прочность, а также защищает металл от коррозии. Аналогичными свойствами обладает и кремний. К тому же, за счет снижения уровня вязкости и пластичности, кремний повышает порог прочности.

Преимущества сплава

Благодаря высоким техническим характеристикам сталь 9ХС для ножей подходит наиболее всего. Из нее же изготавливают другие режущие предметы, их составные части, а также различные ответственные детали, материал которых должен обладать повышенной износостойкостью, прочностью на изгиб и к кручению. Поэтому к основным преимуществам стали марки 9ХС можно отнести следующее:

• равномерное распределение карбидов по сечению, позволяющее изготавливать режущие и резьбонарезные инструменты;
• минимальный риск возникновения внутренних дефектов, приводящих к образованию трещин;
• высокая теплостойкость и твердость в отожженном состоянии.

Готовят сплав из железной руды или вторичного сырья. На начальном этапе их помещают в большие емкости и переплавляют. Нагреваются емкости в специальных жаровнях, где все посторонние примеси всплывают вверх. Примеси убирают, и на выходе получают чистейшее железо. На завершающем этапе в расплавленную массу вводят добавки, позволяющие придать сплаву необходимые технические характеристики.

Недостатки сплава

Эта марка стали является очень капризной. При проведении термической обработки важно соблюдать температурный режим. Металл нельзя перегревать, поэтому при работе с ним используются электрические печи с автоматической регулировкой температуры нагрева.

Благодаря характеристикам сталь 9ХС не применяют для производства сварочных конструкций. Данный фактор объясняется присутствием высокой концентрации кремния, снижающего показатели свариваемости. Если нужно соединить две детали, возможно применение контактно-точечной сварки.

Особенности термической обработки и закалки

Термическая обработка проводится с соблюдением определенных правил. К их числу относятся:

• необходимость постоянного слежения за температурным режимом на всем этапе обработки;
• необходимость проведения периодической проверки твердости;
• выполнение анализов структуры, позволяющих вовремя выявить наличие внутренних дефектов.

Как уже говорилось выше, термическая обработка стали марки 9ХС выполняется в электрических печах. Они снабжены автоматической регулировкой температурного режима. А с целью повышения эксплуатационных качеств металла в них предусмотрена возможность слежения за состоянием внутренней атмосферы.

Закалка может проводиться двумя способами:

• сталь нагревают до 870°С и остужают до 500°С;
• сталь нагревают до 870°С и остужают до 200°С.

Остужают заготовки только в масле.

Характеристики стали 9ХС позволяют широко применять сплав в машиностроении и металлургии. А произведенные из нее ножи обрели заслуженную популярность среди рыболовов, охотников и грибников. Они станут незаменимым атрибутом в любой туристической поездке.