Сталь 100Х13М (ЭИ515)

Сталь марки 100Х13М(ЭИ515). Хромомолибденовая сталь мартенситного класса. Назначение: используется в изготовлении хирургического инструмента. Выплавка и передел данной стали, успешно освоен на Златоустовском металлургическом заводе. Химический состав стали 100X1ЗМ (ЭИ515) по ТУ 14-1-3012-80 должен быть следующим:

Химический состав стали марки 100Х13М (ЭИ515), % (ТУ 14-1-3012-80)

Содержание углерода достаточное, чтобы сталь отнести к заэвтектоидным. Сталь имеет меньшее, по сравнению со сталью 110X18М, но большее чем сталь 40X10С2М содержание хрома (как сталь 40X13), что достаточно для обеспечения высокой коррозионной стойкости. Вследствие легирования молибденом в количестве 1,40-1,80% (в стали 40X10С2М - 0,70-0,90%; 110Х18М - 0,50-0,80), данная сталь менее склонна к отпускной хрупкости в сравнении с 40X10С2М или же с наиболее близкой маркой к 100X1ЗМ по содержанию углерода, сталью 95X18. Кроме того, молибден способствует стабилизации структуры при закалке. Молибден может находиться как в твердом растворе а-фазы, около 6% при комнатной температуре и около 31% при температуре 1400°С, так и в связанном виде - интерметаллидная и карбидная фазы.

В состоянии поставки (после отжига или высокого отпуска) сталь должна иметь твёрдость не более 255 НВ. Структура после отжига - зернистый перлит; после закалки и низкого отпуска- скрыто- или мелкокристаллический мартенсит е остаточным аустенитом и карбидами. Состав карбидов: (Cr, Fe, Mo)23C6 с температурой перехода в твёрдый раствор 950—1000°С.

Сталь имеет низкую теплопроводность, поэтому при нагреве необходима выдержка при средней температуре для выравнивания температуры по объёму массивных деталей (заготовок) — ступенчатый нагрев. Сталь трещеночув-тсвительна, что предполагает после горячей деформации замедленное охлаждение, с последующим отжигом при температуре выше точки АС1 на 30-50°С

Термическая обработка стали 100Х13М по режиму 1040±10°С, масло; отпуск 150 °С позволяет иметь твёрдость не менее 59 ед. HRC3. В отличии от стали 40Х10С2М, марка 100Х13М изначально разрабатывалась, как сталь для режущего инструмента (введена в производство с 01.01.1981 года, зарубежный аналог по AISI сталь 154СМ). Изделия, изготовленные из высококачественной, нержавеющей стали марки 100Х13М (ЭИ515), уникальны по своим рабочим свойствам. Использованием такого материала достигается превосходное сочетание режущих и прочностных свойств, коррозионной стойкости и возможности заточки в домашних условиях.

С	Si	Mn	Cr	P	S	Mo	Ni	Cu	Fe
0,90 - 1,05	Н. б 0,6	Н. б 0,6	12,5 - 14,5	Н. б 0,030	0,030	1,4 -1,8	Н. б 0,5	-	основа

НЕРЖАВЕЮЩАЯ СТАЛЬ ДЛЯ НОЖЕЙ - RWL 34 RWL 34 Затвердевающая нержавеющая сталь – мартенсит – для производства клинков ножей Создано производством порошковой металлургии.   Быстрое затвердевание. Новейшие технологии позволяют производить и обрабатывать ( резка и штамповка) быстро затвердевающие стали RSP. 20 лет назад появилось производство ASP сталей (торговое название) в Седерфорс- Швеция. Эти стали нашли свое применение в тех отраслях индустрии, где режущая способность предмета особенно важна. Причина успеха сталей RSP заложена уже в процессе создания этих сталей методом быстрого затвердевания. Грубая структура карбидов конвенциональной стали ограничивает твердость стали. Скопление карбидов действует подобно инициатору на стрессовый уровень. Меньшие по размеру карбиды порошковой металлургии менее влияют на удвоенный стрессовый уровень. Таким образом, порошковые стали, почти в два раза превышают конвенциональные по твердости. Порошковые стали – это лучшая комбинация плотности и твердости стали. На диаграмме изображены твердость, и прочность структуры стали.   ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ  RWL 34 C - 1.05 %,    Si - 0.50 %,  Mn - 0.50 %, Cr - 14 %, Mo - 4 %, V - 0.20 % ; Термическая обработка Температура ковки, скрутки – 1160 -1050 С (2120 – 1920 F) Точка плавления от 1220 С (2230 F). Это обозначает, что сталь относительно чувствительна к перегреву. «Ожог» может произойти при высоких температурах. Решающим пунктом принято считать пункт деформации. Продолжительная тепловая обработка приводит к потере массы и обезуглероживанию. Быстрое охлаждение или отжиг со ступенчатым охлаждением после тепловой обработки приводят к образованию трещин. МЯГКИЙ ОТПУСК После тепловой обработки следует применять мягкий отпуск. 1. Ферритовый отпуск рекомендуется делать при 770 С (1420 F). Время отжига 3 часа при постоянной температуре. При этом достигается твердость 300HV. Защитная атмосфера или упаковка железными литыми пластинами помогут избежать обезуглероживания. 2. Трансформация при отпуске начинается при 865С (1410 F) и после этого следует медленное охлаждение на 10 градусов в час С (на 20 градусов F) до 700С ( до 1300 F). Твердость будет ниже 250 HV. Защитная атмосфера или упаковка железными литыми пластинами помогут избежать обезуглероживания. ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА – ЗАКАЛКА Затвердевание может быть произведено в вакуумной, солоновой или открытой печи. В муфельной печи происходит поверхностная оксидация и обезуглероживание. Это можно снизить но не исключить полностью при использовании защитной фольги или краски. Время при температуре 10 – 15 минут. Большие размеры требуют большего времени. Закалка стали производится сразу после упрочнения при температуре 800С (1500F). Охлаждение от 300С до комнатной температуры может проходить и быстрее. Формирование мартенсита может вызвать искажение формы, из-за различных температур в стали. См. диаграмму   РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКЕ Температура затвердения С/F Отпуск   С/F Отпуск   Твердость HRS   Примечание 1 1050/1920 220/430 1 х 2 часа 59 Низкие температуры для коррозионностойкости 2 1050/1920 175/345 1 х 2 часа 62 3 1080/1980 +глубокое охлаждение 175/345 +глубокое охлаждение 1 х 2 часа 63 4 1100/1920 +глубокое охлаждение 175/345 +глубокое охлаждение 1 х 2 часа 63,5 5 1050/2010 520/970 3 х 1 час 61 Высокие температуры для максимального острия лезвия 6 1100/2010 +глубокое охлаждение 520/970 +глубокое охлаждение 3 х 1 час 64 Глубокое охлаждение улучшает прочность, особенно в комбинации с высокими температурами закалки. Глубокое охлаждение – 80С минус (- 144F). Время – 10 минут. Высокие температуры закалки снижают Коррозионоустойчивость и не должны быть использованы для пищевой продукции. на рисунке изображено: А -- графиты электроды для нагрева и регуляции температуры --шлаковое покрытие --расплавленная сталь В -- азот -- соединение на атомном уровне расплавленных частиц стали с атомами азота С -- помещение порошковой стали в цилиндр -- вакуумное закрытие цилиндра Д --горячий изостатический пресс Е --Ковка F – Вальцовка

Damasteel АВ (Швеция)

Damasteel VINLAND    Дамаск процветал во времена, когда технические возможности ограничивались кузнечной сваркой. Классический дамасский узор являлся доказательством качества и показывал, что материал подвергался длительной и энергичной косой ковке. В 1993 году шведские компании Soderfors Powder AB и Kaj Embretsen объединили свои усилия с целью разработки промышленной технологии получения нержавеющего дамаска. Результат сотрудничества оказался весьма плодотворным, и метод производства узорчатых нержавеющих сталей с использованием технологий порошковой металлургии получил дальнейшее развитие. Эта работа получила первую премию как «Инновация года» на конгрессе ЕРМА в Париже, а в августе 1995 года была образована компания Damasteel АВ для обслуживания рынка заготовками дамасской стали различного ассортимента. Damasteel ROSE    Damasteel АВ внедрила в производство и запатентовала способ получения дамасских инструментальных и пищевых сталей с использованием методов современной порошковой металлургии. Их составными компонентами являются быстрорежущие стали, полученные при помощи технологии быстротвердеющих порошков(RSP). Damasteel TWIST    Развитие технологии получения сталей из быстротвердеющих порошков представляет собой подлинную революцию в металлургии. RSP-материалы обладают рядом преимуществ по отношению к другим видам сталей, срок их службы примерно в 3 раза больше, чем у обычных углеродистых сталей и мартенситных нержавеющих сталей. Размеры неметаллических включений в них сведены к минимуму, и, как следствие, сопротивление разрушению (прочности на разрыв) возросло радикально. Карбиды, которыми богаты износостойкие RSP-стали, позволяют режущей кромке ножа становиться микропилой в процессе работы, например с древесиной. Сталь новой кромки, насыщенная карбидами, быстро теряет свою алмазную остроту, потому что радиус кромки увеличивается до 0,002 мм. Однако эта величина соответствует размеру карбида RSP стали, значит, после того как алмазная острота потеряна, кромка может резать очень прилично в течение еще долгого времени. RSP-стали с меньшим количеством карбидов сохраняют превосходную остроту режущей кромки еще дольше. Твердость таких сталей может быть увеличена от 58 до 62 HRC без каких-либо проблем с выкрашиванием и скалыванием. Damasteel HAKKAPELLA    Вышеприведенные доводы приводят к заключению, что качества быстротвердеющей RSP-стали наилучшим образом подходят для изготовления клинков ножей. Однако использование таких материалов до сих пор очень ограничено и общим объемом клинков, и ценовым соотношением, которое тоже играет важную роль. Обычно цена RSP-материала в три раза выше, чем обычная сталь того же самого состава. Доступность RSP-материалов также ограничена. Их производство в очень малых объемах освоили маленькие производственные подразделения некоторых металлургических европейских и японских компаний.– пока специализация некоторых производств инструментальной стали. Damasteel AB и Crucible Steel – лидеры технологии быстрого затвердевания. Торговые названия RSP-сталей: ASP, CPM, SPM. Damasteel LADDEN    Несомненным достижением Damasteel АВ явилось предоставление ею на рынок высоколегированных нержавеющих дамасских сталей, полученных методом современной порошковой металлургии. Этот процесс, называемый горячим изостатическим прессованием, превращает быстротвердеющий порошок в компактную заготовку. Порошки двух сортов стали помещают слоями в середину стальной капсулы, которую затем вакуумируют и запаивают. Порошки свариваются между собой под высоким давлением в горячем изостатическим прессе. Прессование проводится до плотности 100 %. Такая сварка в твердом состоянии не зависит от типов стали и даже новейшие нержавеющие стали свариваются без трудностей, так как поверхности порошка защищены от окисления. Damasteel ODIN`S     Damasteel в качестве одной из составляющих (светлого компонента) использует RWL 34 (ее состав такой же, как в обычных сталях ATS 34 и 154 CM, американский стандарт AISI 618) в дамасских сталях. Второй компонент (темный) – сталь марки РМС-27.    Сопротивление разрушению сталей резко возросло от первоначального уровня ниже 100 МРа до 6000 Мра сегодня. Первая часть этого роста произошла из-за беспрецедентного совершенствования чистоты стали с уменьшением размера и числа неметаллических включений шлака. Вторая часть – благодаря методам подготовки и термообработки. Третья часть – с получением и развитием современных сплавов. Damasteel HEIMSKRINGLA    Сегодня дамасский узор на современных нержавеющих сталях также, как и столетия назад, является гарантией качества, показывая, что материал изготовлен из быстротвердеющего порошка и сварен до наивысшего сопротивления разрушению. Нержавеющий дамасский клинок из современных материалов с самой высокой степенью заточки теперь пригоден для использования в жестких условиях охоты или рыбалки.