Сталь 9ХС: характеристики, расшифровка, применение

Характеристики стали 9ХС

Главным преимуществом стали 9ХС является её высокая упругость. Благодаря этому из неё можно изготовить практически любое изделие. Кроме этого сплав обладает высочайшей прочностью. Сталь довольно не прихотлива в содержании.Ножи из сплава 9ХС очень хорошо себя показывают в походах или на охоте. Изделия обладают высокой износостойкостью. Несмотря на высокую твёрдость, клинки из металла имеют более чем достойный показатель упругости и ударной вязкости.

Не каждый сплав может похвастаться сочетанием этих качеств. Хорошее количество углерода, делает сталь достаточно твёрдой и не слишком хрупкой. Основными физическими показателями сплава можно назвать следующие параметры:

• от способа закалки, сплав имеет твёрдость в 60-64 HRC;
• ковка сплава начинается с 1180 градусов и заканчивается при 800;
• твёрдость материала HB 10 -1 = 241 МПа;
• сталь не применяется для сварных конструкций;
• сплав не флокеночувствителен;
• металл склонен к отпускной хрупкости.

Характеристика	Значение
Марка и аналоги	Заменители: ХВГ, ХВСГ. Аналоги:  DIN, WNr, 150Cr14, 90CrSi, 90CrSi5.
Класс	Сталь инструментальная легированная
Виды выпуска	Сортовой прокат, в том числе фасонный, калиброванный пруток, шлифованный пруток и серебрянка, полоса, проволока.
Твердость металла	62-64 HRC
Температура закаливания	Закалка 870°С, масло. Отпуск: 180-240°С, 450-500°С
Тип охлаждения	в колодце на воздухе
Уровень хрупкости	склонна
Ударная вязкость	0.78 МДж/м^2
Температура критических точек	Ac1 = 770, Ac3(Acm) = 870, Ar1 = 730, Mn = 160

Расшифровка маркировки

Сталь 9ХС содержит в составе очень много легирующих добавок. Они обеспечивают необходимые характеристики сплаву. Каждый металл имеет свою маркировку, в которой зашифрованы особенности стали. Маркировка 9ХС обозначает буквально следующее:

• первая цифра «9» говорит, что в составе имеется углерод в количестве 0,9%;
• следующая буква «Х» сообщает о наличии хрома в составе;
• последняя буква «С» указывает на то, что в составе присутствует кремний.

Химический состав

Марка 9ХС обладает следующим химическим составом:

• углерод – до 0,9%;
• кремний – до 1%;
• хром – до 1%;
• марганец – до 0,60%;
• никель – до 0,30%;
• сера – до 0,05%;
• фосфор – до 0,03%;
• молибден – до 0,2%;
• ванадий – до 0,2%;
• медь – до 0,3%.

Основной составляющей сплава является железо. Его доля достигает 94%.

Малое содержание серы и фосфора гарантирует высокие эксплуатационные качества стали, снижает риск повреждения инструмента в процессе интенсивной эксплуатации.

Таблица №1 Механические свойства стали 9ХС

Плюсы и минусы стали

Как и любой сплав, сталь 9ХС имеет свои положительные и отрицательные свойства. Разберём их более подробно:

Плюсы

• ножи из сплава приобретают очень хорошую твёрдость. Таким изделием можно резать различные плотные материалы;
• режущая кромка клинка длительное время остаётся острой;
• сталь имеет высокую устойчивость к образованию трещин и механических повреждений;
• равномерно распределённые карбиды в структуре сильно повышают эксплуатационные качества сплава;
• сталь имеет достаточно хорошую упругость и высокую ударную вязкость;
• сплав хорошо справляется с термическими воздействиями и при этом не теряет своих качеств;
• металл имеет повышенную прокаливаемость;
• сплав обладает высоким коэффициентом сопротивления на изгиб;
• после отжига сталь приобретает повышенную твёрдость и податливость к прокаливанию;
• во время термической обработки в сплаве не образуются флокены;
• достаточно хорошая сопротивляемость коррозии.

Минусы

• сложность производства, а особенно термическая обработка;
• ножи из стали стоят недёшево;
• при нагреве сплава свыше 200 градусов он теряет свои характеристики;
• долгое соприкосновение ножа с водой может вызвать появление коррозии, что потребует дополнительного ухода;
• клинок из сплава никогда не будет блестеть и не имеет характерных рисунков.

Применение стали 9ХС

Благодаря своим характеристикам сталь 9ХС применяется в различных областях. Но в основном её применяют для изготовления различного режущего инструмента. Её можно встретить на следующих предметах:

Свёрла

Из сплава 9ХС изготавливают свёрла. Но применяют их в основном для сверления не твёрдых материалов, преимущественно для древесины. На сталь негативно воздействуют высокие температуры, поэтому перегрев сверла недопустим.

Развёртка

Сталь 9ХС применяется для изготовления цилиндрических развёрток. Они применяются для точности размеров отверстий и для удаления шероховатости. Развёрткой можно обрабатывать чугун и цветные металлы.

Метчики

Рассматриваемый сплав применяют для изготовления метчиков, они предназначаются для нарезки внутренней резьбы. Во время работы рекомендуется беречь изделие от перегрева и интенсивных нагрузок.

Клейма

Металл применяется для производства клейм для холодных работ. Они в основном применяются на заводах для штамповки готовой продукции.

В последнее время сталь 9ХС нашла себя в производстве ножей и режущих предметов. Ножи с нормальной коррозийной устойчивостью, прекрасно подходят для походов, охоты и рыбалки. Клинки прекрасно справляются с неблагоприятной внешней средой.

Ножи из стали выдерживают высокие механические нагрузки, сильные удары и скручивание. Имея высокую твёрдость клинок будет длительно сохранять заточку. Но заточить изделие в походных условиях у пользователя не получится.

.

 

Ножи из стали 9ХС

Сталь представленных ножей 9ХС, которая относится к инструментальным легированным сталям, предназначенным для изготовления инструментов, обрабатывающих холодные материалы, а также для которых важна высокая износостойкость, прочность на изгиб или кручение.

Заготовки из этой стали, которые используются для изготовления инструментов и ножей, отличаются высокой стойкостью к образованию трещин. Характерной особенностью этой стали является повышенная твердость в отожженном состоянии. Также она без каких-либо сложностей поддается прокаливанию и наряду с этим отличается хорошей теплостойкостью.

Охотничий нож Бобр

Изделие Бобр – традиционный охотничий нож от мастерской Бессонова. Благодаря толстому обуху прекрасно подойдёт для тяжёлой лагерной работы. Такому ножу найдется применение на рыбалке, охоте или в туристическом походе. Рукоять выполнена из кожи – это довольно популярный материал, используемый при изготовлении рукоятей охотничьих ножей. Характеристики ножа:

• Длина ножа: 250 мм;
• Длина клинка: 125 мм;
• Длина рукояти: 125 мм;
• Ширина клинка: 38 мм;

• Толщина обуха: 5,0 мм;
• Материал клинка: 9ХС;
• Материал рукояти: Дерево, кожа;
• Вес: 269 грамм.

Традиционный охотничий нож.

Охотничий нож Скат

Нож Скат представляет собой надёжный инструмент для грубых работ. Нож имеет сквозной тип монтажа, это значит, что хвостовик доходит до конца рукояти. Это придает ножу большую надежность. Нож обладает удобной рукоятью из натуральной древесины с обмоткой из бересты. Характеристики изделия:

• Общая длина: 264 мм;
• Длина клинка: 135 мм;
• Толщина обуха: 2.3 мм;
• Материал клинка: Булат;

• Материал рукояти: Дерево;
• Материал клинка: 9ХС;
• Бренд: ООО Булат, Россия;
• Вес: 183 грамм.

Надёжный инструмент для грубых работ.

Охотничий нож Барс

Мощный грубый нож для тяжелых работ. На обухе идет достаточно длинная и глубокая выемка. На ней вырезаны крупные угловатые насечки. Вкупе с чойлом, это дает более короткий хват и ножом будет удобно ковырять материал. У кончика ножа выполнен достаточно агрессивный серрейтор. Поэтому ножом будет удобно перерезать веревки и другой волокнистый материал. Характеристики клинка:

• Общая длина: 283 мм;
• Длина клинка: 156 мм;
• Толщина обуха: 5.2 мм;
• Материал клинка: Булат;

• Материал рукояти: Дерево;
• Материал клинка: 9ХС;
• Бренд: ООО Булат, Россия;
• Вес: 233 грамм.

Мощный и грубый нож для тяжелых работ.

Заточка изделий из стали 9ХС

Заточка продукции из сплава 9ХС производится посредством абразивного инструмента. Как правило, используются круги различной степени зернистости. Мастер начинает с круга, имеющего максимально допустимое зерно, после чего переходит к абразивам с меньшими показателями.

К работам допускается качественный заточный инструмент с одинаковой фракцией абразивов. Применение некондиционной продукции приведет к появлению сколов и трещин на режущей поверхности.

Рис. 8 Заточка сверла

Стандарты, регламентирующие качество проката 9ХС

Выпуск проката из стали марки 9ХС регламентирован следующими нормативами.

• Прокат фасонного и сортового типа – ГОСТ 5950-73.
• Пруток калиброванный – ГОСТ 7417-75 и ГОСТ 8559-75.
• Пруток шлифованный – ГОСТ 14955-77.
• Поковка – ГОСТ 1133-71.

Выпуск полосы из стали 9ХС регламентирует ГОСТ 4405-75.

Соответствие проката перечисленным стандартам подтверждается наличием документов от завода-производителя и бирок на партии товаров.

Рис. 9 Калиброванный пруток 9ХС

Механические свойства стали 9ХС при повышенных температурах

Температура испытаний, °С	σ0,2 (МПа)	σв(МПа)	δ5 (%)	ψ %	KCU (кДж / м2)	НВ
Состояние поставки
20	445	790	26	54	39	243
200	320	710	22	48	88	218
400	330	620	32	63	98	213
600	170	200	52	77	—	172
700	83	98	58	77	147	—
Образец диаметром 10 мм, длиной 50 мм, прокатанный. Скорость деформирования 20 мм/мин. Скорость деформации 0,007 1/с
800	110	130	26	68	—	—
900	65	74	41	95	—	—
1000	42	46	52	—	—	—
1100	20	31	54	—	—	—
1200	15	20	83	100	—	—

Твердость стали 9ХС в зависимости от температуры отпуска

Температура отпуска,°С	HRC ∂
Закалка 840-860°С, масло
170-200 200-300 300-400 400-500 500-600	63-64 59-63 53-59 48-53 39-48

Теплостойкостьстали9ХС
Температура°С	Время, ч	HRC ∂
150-160 240-250	1 1	63 59

Аналоги 9ХС

Аналоги 9ХС присутствуют в немецких и общеевропейских стандартах. В первых это сплавы 150Cr14 и 90CrSi5, во-вторых – 1.2108.

Термическая обработка

Сталь подвергается закалке, изотермическому и рекристаллизационному отжигу. Каждая процедура обладает собственными особенностями.

Закалка

Закалка стали происходит при температуре 865-875 градусов. Материал разогревается в электрической печи, после чего охлаждается в масляной ванне. По завершении процедуры заготовка приобретает твердость 63 – 64 HRC.

Рис. 10 Процедура закалки 9ХС

Изотермический отжиг

Отжиг изотермического типа проводится с целью аустенизации сплава на железной основе. Операция выполняется в два этапа.

1. Нагрев до 790 – 810 градусов с выдержкой порядка 1 – 2 часов.
2. Нагрев до 700 – 720 градусов с выдержкой 3 – 4 часа.

В результате материал приобретает твердость до 241 HB.

Таблица №2 Механические свойства стали 9ХС при повышенных температурах

Рекристаллизационный отжиг

Нагрев материала до температуры, превышающей температуру кристаллизации. Задача процедуры – улучшение структуры стали и снятие внутренних напряжений. Отжиг проводится в электропечи, предполагает прогрев заготовки до 730 градусов.

Рис. 11 Отжиг 9ХС

Материал охлаждается на открытом воздухе. После его остывания выполняется контрольная проверка отдельных образцов.

Часто задаваемые вопросы

Для чего используется сталь 9ХС?

Из стали 9ХС производятся металлорежущие инструменты, ответственные компоненты конструкций и механизмов. Последние обладают высокой упругостью, усталостной прочностью и износостойкостью.

Какие легирующие элементы присутствуют в стали 9ХС?

Основными легирующими элементами являются кремний и хром. Содержание каждого компонента не превышает 1%.

Можно ли использовать изделия из стали 9ХС во влажных помещениях?

Продукция на основе 9ХС обладает высокой коррозионной стойкостью. Хром, содержащийся в составе сплава, снижает интенсивность окисления, позволяет использовать изделия во влажной среде и с частичным погружением.

Что означает цифра 9 в маркировке 9ХС?

Цифра 9 указывает на процентное содержание углерода. Количество данного элемента для стали 9ХС не превышает 0,9%.
Похожие статьи
Удельный вес стали Сталь – сплав железа с углеродом, используемый в промышленности и строительстве. Нередко материал усиливается присадками, увеличивающими прочность, коррозионную стойкость, ударную вязкость и прочие параметры. Такие стали называют легированными.
Углеродистая сталь Углеродистые стали – это обширная категория сплавов. Их ключевое отличие – отсутствие легирующих элементов и повышенное содержание углерода. Материал востребован при изготовлении сортового проката и металлорежущего инструмента.
Сталь Р18 Р18 – легированная быстрорежущая сталь, инструментального типа. Материал производится по ГОСТ 19265-73, востребован при изготовлении сверл, метчиков, зенкеров и прочего металлорежущего инструмента.
Сталь ВК8 ВК8 – это твердоспеченный сплав вольфрамовой группы. Материал востребован при производстве металлорежущего инструмента, осуществляющего строгание, сверление, черновое фрезерование и зенкерование.
Вибрация станка и способы борьбы с ней Вибрация станка – распространенная проблема, свойственная большинству металлорежущих установок. Она приводит к некорректному перемещению подвижных элементов, снижению точности обработки, появлению механических дефектов на поверхности деталей. Постоянные вибрации провоцируют расстройку системы, ослабление соединительных компонентов и дорогостоящие поломки

Отзывы

Многие эксперты, которые на практике пользовались режущими инструментами из стали 9ХФ, говорят о её хорошем качестве.

При этом практики советуют калить материал с последующим отпуском.

Без термообработки сплав слабоват.

Есть сравнения с аналогом 9ХС: у сплава 9ХФ лучше свойства упругости (при кручении, изгибе и т. д.), но, к сожалению, он проигрывает в износоустойчивости. Да и диапазон применения у него уже. Однако, опираясь на эти данные, нельзя утверждать, что какие-то образцы хуже, а какие-то лучше. Каждый вправе выбирать, какие инструменты подходят для тех или иных условий.