Сталь 40х13

Любая из разработанных марок стали необходима для решения определённого класса технических задач. Она имеет собственный состав, обладает определёнными механическими качествами. К примеру, сталь 40х13 относится к категории нержавеющих огнеупорных мартенситных сталей коррозионно-стойких. Иногда в быту её называют «ножевая». Она и её аналоги обладают одинаковыми параметрами. Им характерны хорошие механичные качествами, большая устойчивость к коррозии (даже в слаброагрессивных средах). Эти нестандартные свойства формируют область её использования.

Она выпускается в виде следующих изделий:

• прокатный лист (разной толщины);
• лента (разной ширины);
• установленный простой прокат;
• разной толщины проволоку.

Листовая сталь 40х13

Состав и свойства

В состав стали марки 40х13 помимо центральных элементов входят следующие элементы химии: хром (14%), углерод (не превышает 0,45%), на другие детали кремний и остальные приходится не больше 0,8%, что отвечает ГОСТ 5582-75.

Состав стали

Ключевыми элементами химии, входящими в состав, считаются: железо, углерод, кремний, марганец, хром, сера и фосфор. Процент содержания углерода в данной стали (в зависимости от выпуска) меняется в интервале 0,36-0,45%. Эту сталь относят к классу среднеуглеродистых.

Состав стали 40х13

Химическая микроструктура в закалённом состоянии в себя включает мартенситы, карбиды и остаточное содержание аустенита. Собственно эти элементы предоставляют хорошую устойчивость к коррозии. Довольно большие показатели характерны только нержавейки марки 30х13.

Механичные свойства

Механичные свойства стали 40х13 определяются её составом и способом обработки. В результате проведения специализированной смягчающей обработки и будущего отпуска при температуре примерно 740 градусов удаётся увеличить прочностный предел и достигнуть значения в 560 МПа. Эта обработка дает возможность добиться относительного удлинения более 15%, что особенно актуально для дальнейшей обработки механическим способом. Если это сталь горячекатаная с дальнейшей ковкой и калибровкой, то её твердость может достигать 229 НВ. В результате проведения процедуры закалки твердость по Роквеллу превосходит 55 HRC единиц. Плотность данной марки стали равна 7,68 г/см 3 .

Механичные свойства стали 40х13

В результате проведения последовательной закалки и постепенного невысокого отпуска эта марка стали приобретает хорошие противо ржавочные свойства. Единственным ограничением в данной области считается длительное использование в условиях приморской атмосферы или в солёной морской воде.

На основании приведенных физических параметров, марку 40х13 можно отнести к классу инструментальных сталей.

Область использования

Благодаря собственным отличительным особенностям сталь 40х13 используется в таких промышленных отраслях как:

• авиационная;
• автомобилестроение (в том числе машиностроение);
• обработка металла;
• производство оборудование для пищевой промышленности;
• медицине;
• изготовление домашних приборов и устройств.

При изготовлении вертолётов и самолётов из неё делают отдельные конструкционные элементы фюзеляжей.

В автомобилестроении и машиностроении её используют для производства: валов, самых разных втулок, корпусов, турбинных лопастей, игл для карбюраторов двигателей автомобиля, пружин, подшипников. Она активно применяется для изготовления широкого разнообразия метизной продукции (болтов и гаек). По мимо этого такая марка стали применяется во время изготовления инструмента для измерений, изделий, которые предназначены для работы в слабоагрессивных средах при низких температурах (не выше 450 °С).

Особенное место она занимает при изготовлении бытовых и медицинских инструментов для резки. При проведении хорошей закалки из стали 40х13 получаются хорошие ножи и скальпели. По этому она стала называться медицинской стали. В данном случае твёрдость данных инструментов по шкале Роквелла достигает 58 HRC единиц. Данные инструменты отлично поддаются заточке, они почти что не покрываются ржавчиной и не просят внимательного ухода.

Помимо таких свойств, отмечают, что эта марка металла вовсе не флокеночувствительна.

Способы обработки

Рассматриваемая сталь подвергается двум главным видам обработки: термической и механической. Термическая обработка стали 40х13 используется чтобы придать ей соответствующих технологических параметров. Механическая – для создания необходимой формы, решения поставленных технических задач.

Аналогичный металл профессионалы относят к той категории материалов, которые при проведении термообработки просят определённого нестандартного подхода. Конкретно данный вид обработки добавляет требуемые свойства.

Сталь 40х13 в печи для закаливания

Главными видами термообработки считаются:

• последовательная закалка;
• медлительный отпуск после нагрева;
• холодная и горячая пластическая дефармация;
• отжиг.

В результате проведения закалки в структуре появляются следующие элементы:

• карбиды;
• мартенситы;
• некоторые останки называемых по другому аустенитов.

Первые два способа обработки дают возможность дать стали хорошую устойчивость к коррозии и отличные механичные свойства. Это удаётся благодаря тому, что она владеет замечательной пластической деформацией. Закалка такой стали осуществляется при помощи постепенного нагрева до температуры более 950 °С, однако не более 1100 °С. Методичный нагрев нужен благодаря тому, что эта марка стали обладает очень высокой чувствительностью к трещинам. Во избежание проявления плохих последствий деталь из металла (особенно с толщиной более 100 миллиметров нужно обогревать более 10 минут).

Во избежание образования трещин, в том числе и в глубине металла, образец подвергают так называемому отпуску. Другими словами, поэтапному понижению температуры и выдерживанию образца при температуре до 300 °С. В данном случае сталь приобретает собственные самые большие характеристики прочности. Если режим температур не будет выдержан, и процесс случится при 450 °С, сталь потеряет собственные характеристики по ударной вязкости. Самые лучшие коррозийные свойства и высокую эластичность она приобретает при воплощении следующих показателей. Методичный нагрев до температуры 700 °С, дальнейшая выдержка в течение 20 минут, охлаждение в ёмкости с маслом.

В качестве смягчающей термообработки применяется говоря иначе отжиг. Деталь нагревается до температуры 800 °С. Дальше проводят медлительное охлаждение в самой печи до температуры около 500 °С.

Температура закалки и отпуска стали 40х13

В виде замены типовому виду нагрева, для проведения термообработки используют нагрев токами высокой частоты. Конкретно этот метод применяется при необходимости проведения закалки слоя поверхности детали. Это детали, которые входят в механизмы с узлами трения и качения, в детали арматуры трубопроводной. В большинстве случаев такая закалка применяется исключительно к деталям, у которых толщина превосходит 15 миллиметров. При помощи нее удаётся достичь критерия твердости после закалки равного 36,5 HRC единиц.

Приведенные рассуждения доказывают, что марка стали 40х13 довольно критична к правилам выполнения условий температурной обработки.

Она подвергается следующим видам обработки механическим способом:

• сверление отверстий;
• заточка;
• фрезеровка;
• ковка.

Проведение данных операций связано с определёнными трудностями:

• Упрочнение слоя поверхности (это связано с добавочным нагревом заготовки в момент резания или высверливания).
• Проблемы с удалением отходов металлообработки (получаемая стружка из металла образовывает длину узкую закрученную полоску). Это вызывает конкретные неудобства при долгой отделке. Данную проблематику решают при помощи установки специализированных устройств на инструмент для резки металла. Они делают периодический облом стружки.
• Очень высокий износ кромки резки. Это связано с увеличением температуры детали в месте соприкасания с кромкой инструмента для резки. В данном случае наличие в данной марке кристаллических соединений (карбидов и мартенситов) делает эффект наличия в ней абразивных компонентов что приводит к быстрому изнашиванию кромки резки.

По мимо этого появляются проблемы при заточке инструментов для резки, изготовленных из этой стали. В момент заточки увеличивается температура затачиваемой кромки и образуется говоря иначе железный наплыв. Это приводит к возникновению неравномерного упрочнения края затачиваемой поверхности.

Ковка, как механическая обработка, выполняется только при нагревании детали до температуры 1250 °С. В процессе ковки разрешается температурное уменьшение не ниже 850 °С.

После проведение данной процедуре (горячей деформации) разрешается только медлительное охлаждение с дальнейшим низкотемпературным отжигом.

В доступный список обработки механическим способом, к несчастью, не попадает сварка. А дело все в том, эта марка металла относится к категории трудносвариваемых материалов. По этому такой способ обработки не применяется для сцепления конструкций, изготовленных из данного материала.

Существующие аналоги

Производством стали с похожими характеристиками занимаются все развитые страны. В различных государствах она имеет собственную маркировку:

• в Америке это сталь, которая имеет маркировку AISI 420;
• в Германии подобиями нашей стали считается целая линейка (от X38Cr13 до X46Cr13);
• КНР создает сталь под маркой 4С13;
• в стране восходящего солнца это сталь SUS 420J2;
• во Франции, тоже есть целая линейка со одинаковыми параметрами. Это X40Cr14, Z33C13, Z38C13M, Z40C13, Z40C14, Z44C14, Z50C14.

Эти все аналоги имеют хорошие антикоррозийные критерии. Они могут долгое время держать влияние с подобными слабоагрессивными жидкостями, как спиртосодержащие напитки, вино и даже коньячный спирт.

Если вы нашли погрешность, пожалуйста, выдилите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.