Твердость стали D2 после термообработки в AiR составляет 61-63 HRC по шкале Роквелла. Благодаря высокой твердости лезвия D2, нож долго сохраняет свою остроту и будет долго служить своему владельцу. Рабочие ножи с толщиной хвостовика до 4,0 мм изготавливаются из стали D2.
Сталь 50х14мф характеристики
Современная металлургия предлагает более 550 000 различных марок стали и сплавов. Каждая из этих марок разрабатывается на основе конкретных производственных требований. Сталь 50х14мф и ее свойства не являются исключением.
Сталь 50х14мф относится к группе высоколегированных коррозионно-стойких сталей. Его свойства и химический состав регламентируются государственным стандартом ГОСТ Р50328.1-92, согласно которому сталь содержит следующие элементы:
- Углерод 0,48-0,55%. Как легирующий элемент, является главным упрочнителем стали. Это происходит за счет растворения частиц углерода в железе и образования его карбидов. Повышение процента содержания углерода в стали также ведет за собой увеличение твердости и предела выносливости. Отрицательным эффектом данного легирования является ухудшение пластичности и свариваемости стали.
- Хром 14,0-15,0%. Основное назначение хрома в сталях — повышение эффекта упрочнения от проведения термической обработки, улучшение антикоррозионных свойств и увеличение сопротивления воздействию абразивному износу. Помимо всего прочего, хром способствует сохранению механических характеристик при высоких температурах. Среди недостатков легирования хромом стоит отметить вытеснение карбидами хрома к поверхности металла таких элементов как сера, фосфор и мышьяк, что приводит к повышению хрупкости. Хром повышает устойчивость сталей к появлению следов коррозии, а также в целом положительно влияет на общие механические характеристики стали.
- Марганец не более 0,6%. Присутствие марганца в большинстве сталей просто необходимо. Связано это, в первую очередь, с тем, что данный элемент является основным раскислителем для сталей. Он способствует удалению кислорода и серы, что уменьшает уровень химической ликвации и благоприятно влияет на механические свойства. Также наличие марганца в составе оказывает хорошее влияние на качество поверхности.
- Молибден 0,45-0,80%. Введение молибдена в состав значительно увеличивает значение жаропрочности и сопротивление к ползучести при высоких температурах. Также молибден положительно влияет на эффект упрочнения стали после проведения термической обработки. В сочетании с ванадием данный элемент заметно снижает вероятность образования отпускной хрупкости.- Фосфор не более 0,03%. Фосфор относится к группе вредных примесей. Его попадание в сталь происходит по причине несовершенства технологического процесса выплавки сплава и недостаточной чистоты химического состава шихты.
- Фосфор является хрупким элементом, который стремится расположиться на границе кристаллов стали, ослабляя тем самым связь между ними. Это и приводит к значительным потерям стали в прочности.
- Сера не более 0,03%. Сера, так же как и фосфор, отрицательно влияет на свойства стали. Ее наличие в составе характеризуется, главным образом, появлением такого эффекта как красноломкость, т. е. склонность стали к образованию трещин при повышенных температурах. Также сера значительно снижает антикоррозионные свойства, предел выносливости и износостойкость.
- Кремний не более 0,6%. Добавление кремния увеличивает прочность (предел упругости и предел текучести), не уменьшая при этом пластичность. Положительно влияет на износостойкость и упрочняющий эффект от термической обработки.
- Ванадий 0,10-0,15%. При добавлении ванадия в состав происходит значительное измельчение зерна, что в свою очередь приводит к заметному улучшению механических характеристик. Ванадий также способствует удалению кислорода и повышению плотности стали.
Физические свойства
Марка 50х14мф имеет несколько большую плотность, чем обычные конструкционные стали, что объясняется наличием в ее составе ванадия и молибдена. Его удельный вес составляет 7900 кг/м3.
Теплопроводность стали составляет от 15 до 26 Вт/(м*градус), в зависимости от значения температуры. Теплоемкость в среднем составляет 550 Дж/(кг*градус). Коэффициент линейного расширения также схож с другими сталями этой группы, его значение составляет 17,9*106 1/град.
Коррозионные свойства
Коррозионная стойкость этой стали значительно повышается после термической обработки. Это особенно актуально для сред, содержащих хлорсодержащие элементы. Это позволяет 50x14mf выдерживать такие медицинские процедуры, как дезинфекция, стерилизация и очистка перед стерилизацией.
Устойчив к слабым щелочным растворам и некоторым кислотам. Он не вступает в химическую реакцию с водой и кислородом и инертен к органическим организмам.
Механические свойства
Прочность на разрыв при 20 °C составляет 7000 кг/см2, что почти в 1,5 раза больше, чем у стали 45. Сталь начинает деформироваться при 3800 кг/см2. Эта сталь очень эластична. Модуль упругости составляет 2 000 000 кг/см2.
С точки зрения пластичности, он имеет удлинение при растяжении 22% и прочность при растяжении 55%, что сравнимо с 12X18H10T.
Сталь обладает хорошей устойчивостью к ударным нагрузкам при условии точного соблюдения процесса термообработки.
Твердость в значительной степени зависит от выбора режима термообработки: температуры нагрева, температуры выдержки и температуры охлаждения. В зависимости от этого твердость может составлять от 40 до 58 единиц по Роквеллу.
На величину прочности сильно влияет рабочая температура материала. Например, при повышении температуры окружающей среды до 400ºC сталь теряет почти 30% своей прочности.
Технологические свойства
Сталь марки 50Х14МФ обладает достаточно высокими технологическими свойствами. Он подходит для горячей обработки давлением, но температура не должна опускаться ниже 850ºC. Стальной лист обычно производится путем прокатки. Прутки, квадраты и другие профили изготавливаются по рисунку.
Сталь трудно поддается сварке из-за высокого содержания углерода. Сварные швы чрезвычайно хрупкие и трескаются при нагрузке, составляющей 20% от максимальной прочности цельного металла.
Закалка
50х14мф не используется без предварительной термообработки. Этот процесс обычно состоит из закалки и отпуска.
Закалка является важным этапом в производстве изделий 50х14мф. Несоблюдение предписанных методов нагрева и температур выдержки приведет к повышенной хрупкости или, наоборот, недостаточной прочности. Закалка происходит при температуре 1050 ºC и может увеличить конечную прочность стали до 9700 кг/см 3 .
После закалки проводится небольшая закалка для более равномерного распределения внутренних напряжений. Температура затвердевания составляет 200ºC. Время затвердевания составляет 4-5 часов. Сталь охлаждается вместе с печью.
Что собой представляет сталь
Сталь — один из самых распространенных и популярных материалов для изготовления ножей. Он представляет собой сплав углерода и железа. Различные легирующие элементы добавляются для достижения определенных свойств, таких как :
- Хром (Х)
- Никель (Н)
- Марганец (Г)
- Кремний (С)
- Молибден (М)
- Вольфрам (В)
- Титан (Т)
- Тантал (Та)
- Алюминий (Ю)
- Ванадий (Ф)
- Медь (Д)
- Бор (Р)
- Кобальт (К)
- Ниобий (Б)
- Цирконий (Ц)
- Селен (Е)
- Редкоземельные металлы (Ч).
Эти ингредиенты улучшают свойства стали. Закалка и термическая обработка сплава также играют важную роль. Когда он нагревается до определенной температуры и выдерживает эту температуру, его механические свойства изменяются.
Сталь 50х14мф
Сталь 50х14мф — коррозионностойкая (нержавеющая сталь). Он используется для производства нержавеющей стали:
- Режущего инструмента для пищевой промышленности (переработка мяса и рыбы).
- Медицинского инструмента для рассечения мягких тканей (скальпелей, съемных лезвий для них).
- Ножей высокого качества.
- Холодного оружия.
При маркировке сталей первая цифра указывает на процентное содержание углерода, остальные буквы и цифры указывают на наличие легирующих элементов и их процентное содержание. Если после буквы нет цифры, то содержание углерода составляет менее 1 %. Легирующие элементы приведены в порядке убывания их процентного содержания. Не пользуясь справочником, можно сказать, что сталь 50х14мф содержит около 0,5% углерода, хрома — в пределах 14%, а также достаточно большое количество молибдена и ванадия.
Сплав содержит небольшое количество марганца, фосфора, серы и кремния.
Достоинства сплава
Физические и химические свойства стали 50х14мф придают ножам, изготовленным из нее, отличные характеристики. В нем есть:
- Коррозионной стойкостью, особенно к хлорсодержащей среде. Это свойство сплав приобретает благодаря присутствию легирующих элементов: хрома, молибдена и кремния.Добавление хрома приводит к образованию на поверхности металла оксидной плёнки, которая защищает его от ржавчины. Сталь с содержанием более 13% хрома называют «нержавеющей», что говорит о ее стойкости к коррозии.Усиливают действие хрома в сплаве, делают его состав более равномерным молибден и кремний.
- Устойчивостью к воздействию слабых щелочей и некоторых кислот. Это качество металл приобретает благодаря примеси молибдена. Он придает стали стойкости к агрессивной среде.
- Хорошей сопротивляемостью к ударным нагрузкам, которую сплав приобретает за счет присутствия молибдена, который снижает ломкость и хрупкость клинка.
- Достаточной твердостью, которая позволяет самостоятельно точить ножи и длительно эксплуатировать их без заточки. Это свойство сталь приобретает благодаря примеси марганца, который придает металлу зернистую структуру. Это содействует увеличению прочности клинка, его жесткости и износостойкости. Примеси марганца и кремния также улучшают прочность и жесткость стали.
- Способностью легко (без ухудшения свойств) переносить повышенные температуры. Повышению жаропрочности способствует молибден.
- Несмотря на все выше перечисленные характеристики сталь марки. 50х14мф имеет доступную цену, что тоже можно отнести к преимуществам.
