Blog despre ascuțire. Proprietăți excelente atunci când sunt tratate termic corespunzător. Duritate 40x13 la livrare

Mulți maeștri se gândesc cum. În primul rând, vorbim, desigur, despre oțel. Ultima dată piata ruseasca Produsele chinezești ieftine au inundat zona. Metalul de calitate scăzută arată adesea frumos, dar este moale. Pentru a unealtă metalică a fost potrivit pentru utilizare, oțelul trebuie să fie dur. Această problemă este de obicei rezolvată cu succes cu ajutorul unui tratament termic adecvat - întărire.

De ce este nevoie de călirea și revenirea oțelului?

Principalul dezavantaj al acestor metode este că nu sunt potrivite pentru utilizare acasă. Cu toate acestea, adesea apar situații când produsele din oțel achiziționate într-un magazin specializat necesită o prelucrare suplimentară, și anume consolidarea. Cu vacanta ulterioara necesar deoarece:

Cel mai adesea, metalul ATs40ХМ este utilizat pentru fabricarea produselor necesare în viața de zi cu zi. Pentru inginerie mecanică, gradul 40KhGM este cel mai des utilizat. Pentru fabricarea instrumentelor chirurgicale - metal de calitate 40x. Întărirea metalului acasă, supusă tuturor tehnologiilor, nu este mai puțin eficientă decât întărirea oțelului în producție.

Când lucrați cu metal, în special la temperaturi ridicate și în prezența surselor de flacără deschisă, trebuie respectate cu strictețe măsurile de siguranță. Acest lucru se aplică atât lucrătorului oțelului, cât și artizanului de acasă.

Experții nu recomandă categoric călirea oțelului folosind substanțe chimice, deoarece există riscul de arsuri grave sau otrăviri severe. Acasă, cel mai bine este să folosiți o metodă termică de întărire a produselor din oțel, atunci când moleculele de metal sunt mai strâns atrase unele de altele datorită eliberării active de energie termică. Toate lucrările trebuie efectuate în aer liber sau într-o încăpere special echipată.

Beneficii cheie

Puteți întări singur metalul. Principalul lucru este să nu uităm de călirea metalului, care trebuie efectuată după întărirea și normalizarea temperaturii. Uneori, această procedură este numită și „recoacere”. Procedura de întărire a metalului cu ulei sau așa-numita „întărire în două medii” - în apă și ulei - este foarte populară. Dar o persoană care nu are experiență nu ar trebui să se angajeze la întărirea folosind lichide fierbinți, deoarece pot apărea răni grave dacă sunt încălcate măsurile de siguranță.

Lipsa călirii metalului după întărire duce adesea la faptul că, din cauza unei schimbări bruște de temperatură, metalul devine mai dur, dar mai fragil și mai casant. Dacă întărirea are loc în fabrică, procedura de revenire are loc în deplină conformitate cu standardele GOST.

Iată principalele avantaje ale călirii oțelului acasă:

Dacă un foc este folosit ca sursă de foc deschis, întărirea oțelului trebuie efectuată pe vreme calmă, astfel încât o rafală accidentală de vânt să nu provoace incendiu. Este imperativ să vă protejați ochii cu ochelari speciali, deoarece observarea prelungită a unei flăcări strălucitoare vă poate afecta în mod negativ vederea. De asemenea, este necesar să purtați îmbrăcăminte de protecție din material rezistent la foc.

Cum să faci un topor mai puternic

Pentru a imbunatati calitatea metalului din care este fabricata lama toporului, o poti intari cu usurinta acasa. Cel mai bine este să întăriți produsele de perforare și tăiere din. De asemenea, nu ar trebui să existe probleme cu produsele metalice 40×13. Puteți crește duritatea lamei coborând-o pur și simplu în foc. Meșteri cu experiență Gradul de întărire este ușor de determinat de culoarea toporului coborât în ​​ea. De obicei, un produs fabricat din oțel 40x devine mai întâi roșu aprins, iar apoi culoarea începe treptat să se estompeze. Culoarea lamei metalice se modifică în funcție de temperatura de încălzire aproximativ după cum urmează:

• Culoare roșu aprins când produsul este încălzit la 300 de grade;
• Culoare portocalie la aproximativ 400 de grade;
• Culoare galbenă bogată când este încălzită la 500-600 de grade;
• Culoare galben deschis, aproape alb etapa finala, când temperatura incandescentă atinge aproximativ 750−800 de grade.

Cum se întărește un cuțit de oțel

Tratamentul termic al cuțitelor din oțel, foarfecelor sau instrumentelor chirurgicale poate fi efectuat într-un cuptor cu mufă. Acest cuptor este potrivit pentru produse de dimensiuni mici din oțel 40x. Unii meșteri folosesc și un arzător cu gaz în acest scop, dar această metodă nu este sigură, deoarece se poate produce un incendiu.

Principalul avantaj al unui cuptor cu mufă este că poate efectua nu numai călirea, ci și călirea. Puteți construi acest dispozitiv simplu pentru tratarea termică a metalului cu propriile mâini. Întărirea oțelului acasă într-un cuptor cu mufă este o modalitate sigură de a crește duritatea metalului fără utilizarea de substanțe chimice (cum ar fi azotul). Pentru a întări un cuțit din oțel 40x, acesta trebuie introdus în cuptor cât este încă cald.

• Setați cuptorul în modul de încălzire treptată la temperatura dorită;
• Tăiați ceara de etanșare de mai multe ori cu un cuțit de oțel;
• Faceți același lucru, dar cu o scădere treptată a temperaturii;
• Când cuțitul s-a răcit, curățați-l cu grijă de orice ceară de etanșare topită rămasă.

Această metodă este adesea folosită de chirurgi pentru a întări bisturiile din oțel acasă. De asemenea, un cuptor cu mufă este adesea folosit pentru a întări piesele metalice utilizate la asamblarea și repararea mașinilor și camioanelor.

Întărirea metalului este o modalitate excelentă de a prelungi durata de valabilitate produs metalic. Desigur, este mai bine să achiziționați imediat piese și unelte întărite. Dar dacă acest lucru nu este posibil, puteți crește ușor duritatea materialului. Cu anumite abilități și cunoștințe de bază de metalurgie, un bun proprietar poate face față cu ușurință acestei sarcini importante. Principalul lucru este să urmați măsurile de siguranță și să nu uitați de o etapă atât de importantă de întărire precum călirea sau recoacerea.

Orice bucătărie instrument de tăiere din metal trebuie să îndeplinească o serie de cerințe, în primul rând igienice. Alegerea evidentă aici a fost oțelul inoxidabil, adică. oțel rezistent la coroziune, înalt aliat, rezistent la căldură, cu rezistență și duritate crescute, grad 40x13. Este adesea numit oțel de cuțit, dar acest material este folosit nu numai pentru fabricarea cuțitelor, ci și pentru producția de rulmenți cu bile, arcuri cu lame, arcuri și tot felul de instrumente de măsurare.

Microstructura unui astfel de aliaj în starea sa stinsă include carburi, martensite și un mic procent de austenită reținută. Toate acestea asigură nivel înalt rezistență la coroziune (mai mare doar pentru oțel inoxidabil 30X13). Mai mult, acest material nu este sudabil, ci este topit în cuptoare cu arc electric deschis sau cu inducție la t = 850-1100°C. Pentru a evita deformarea metalului, oțelul 40x13 este încălzit relativ lent, după care este, de asemenea, răcit lent cu nisip.

Caracteristicile oțelului de calitate 40x13

Compoziția chimică a oțelului de cuțit 40X13 este prezentată în următoarea diagramă:

Călirea acestui material se efectuează la o temperatură de 1030-1050 o C, în timp ce forjarea metalului trebuie încălzită la 1200 o C. După prelucrarea mecanică, oțelul 40x13 cu o secțiune transversală de cel mult 200 mm este supus suplimentar. la recoacerea la temperatură scăzută. Duritatea materialului finit prelucrat este de 143-229 MPa (HB 10 -1) și greutate specifică 7650 kg/mc.

În general, proprietăți fizice Oțelul 40X13 îl face similar cu majoritatea oțelurilor pentru scule. Este indispensabil în fabricarea instrumentelor de tăiere de uz casnic și chirurgical, dar nu este mai puțin popular în producție:

• bucșe
• arbori
• cladiri
• palete de turbine
• șuruburi
• ace de carburator etc.

Rețineți că orice produs realizat din acest metal poate rămâne în orice mediu corosiv pentru o perioadă lungă de timp, a cărui temperatură ajunge la 400-450°C.

Rezistența ridicată la coroziune a oțelului de calitate 40x este solicitată pe scară largă de către proiectanții de aeronave, care au nevoie de un material care are în plus o rezistență sporită și este utilizat pentru producerea de piese de uzură în condiții de sarcini mecanice enorme.

În ciuda numelui său, acest oțel de cuțit are o reținere satisfăcătoare a marginilor. Este relativ moale, dar cu o întărire de înaltă calitate poate demonstra o duritate excelentă (57 HRC). Pe de altă parte, moliciunea metalului facilitează ascuțirea cuțitelor, în timp ce rezistența la coroziune devine principalul criteriu de selecție atunci când se caută cel mai bun material pentru cutitele folosite de scafandri, pescari sau scafandri. Cuțitele din oțel 40x13 nu ruginesc niciodată și nu necesită nicio întreținere, motiv pentru care astăzi acest material este folosit pentru a face o mare varietate de unelte de tăiere pentru uz casnic și suveniruri. Mai mult, producția sa nu este asociată cu costuri serioase, ceea ce ne permite să clasificăm oțelul 40x13 ca un metal inoxidabil ieftin.

Orice material, inclusiv oțelul, are anumite proprietăți care îi sunt unice. Specialiștii implicați în dezvoltarea de noi clase de oțel depun toate eforturile pentru a obține proprietăți și caracteristici optime. Acest lucru se aplică în totalitate oțelului 40X13.

Caracteristici principale

Oțelul 40X13, uneori denumit 4X13, este clasificat ca un grad rezistent la coroziune, rezistent la căldură. Inlocuitorul casnic este otelul 30X13. ÎN compozitia chimica Acest material include:

• carbon până la 0,45%;
• crom până la 14%;
• alte materiale (siliciu, mangan, etc.) până la 0,8%.

Această compoziție permite fabricarea următoarelor produse din acest oțel:

• scule de tăiere și măsurare;
• instrumente medicale, inclusiv chirurgicale;
• elemente structurale care funcționează în medii ușor agresive.
• arcuri, elemente de fixare, arbori și rulmenți capabili să funcționeze în medii agresive, inclusiv la temperaturi de până la 450 ºC.

Acest material este produs în cuptoare deschise. Cel mai des folosit cuptoare cu inducție. Oțelul este topit la temperaturi de la 850 la 110 grade Celsius. Acest mod asigură deformarea sa completă. Pentru a preveni formarea fisurilor și a altor defecte, diverse conditii de temperatura, folosit alternativ. Apropo, pentru a folosi piese din clasa 40X13 în medii agresive, pentru a le crește rezistența la coroziune, se recomandă șlefuirea suprafeței acestora.

Oțelul de această calitate nu poate fi folosit pentru a crea structuri folosind orice tip de sudare.

Analogii

Dintre analogii importați de oțel 40x13, pot fi menționate următoarele:

• SUA - 420;
• Germania - 1,4031;
• China - 4С13.

GOST

Industria metalurgică produce următorul sortiment - foaie (GOST 5582-75), tijă GOST 18907-73, sârmă (GOST 18143-72).

Tratarea termică a oțelului

Calitatea 40X13 obține proprietățile sale unice, în special, rezistența crescută la coroziune, ca urmare a tratamentului termic complex.

După întărire, componentele oțelului 40Х13 sunt:

• carburi;
• martensite;
• resturi de austenite.

Trebuie remarcat faptul că la o temperatură de aproximativ 1050 ºC, oțelul își pierde duritatea. Acest lucru se datorează în primul rând faptului că în acest regim crește cantitatea de austenită. Dar când temperatura scade la 500 ºC, duritatea revine. Acest lucru se datorează faptului că carburile sunt îndepărtate din structura de oțel.

Tratamentul termic final (călirea) se efectuează la o temperatură de 950 - 1000 ºC, urmată de răcire în ulei sau aer. Sub rezerva tuturor condițiilor tehnologice, oțelul va obține duritatea și rezistența la coroziune necesare.

Proprietățile tehnologice ale oțelului 40Х13

Gradul 40Х13 are o procesabilitate bună atunci când se efectuează deformarea plastică în stare fierbinte. Se efectuează la temperaturi de la 850 la 1100 ºC. Dar trebuie să ne amintim că, odată cu încălzirea bruscă, oțelul își poate pierde o serie de proprietăți unice, de exemplu, duritatea. De aceea, procedura de încălzire trebuie efectuată la viteză mică. Odată ce temperatura atinge 830 ºC, se poate efectua laminare sau forjare. Răcirea oțelului trebuie, de asemenea, efectuată lent.

Oțelul 40Х13 este slab supus deformării la rece.

O serie de caracteristici ale oțelului rezistent la coroziune și carbon sunt în mare măsură similare, în special în ceea ce privește duritatea. Dar au microstructuri diferite și acest lucru duce la anumite dificultăți în procesul de prelucrare.

Principalele dificultăți întâmpinate la strunjirea și frezarea oțelului 40X13 sunt:

• întărirea care apare în timpul procesului de tăiere;
• eliminarea deșeurilor de prelucrare;
• uzura accelerată a sculei de tăiere.

Cert este că la prelucrarea tăierii 40x13, așchiile nu se sparg ca majoritatea oțelurilor carbon, ci se încurcă sub formă de așchii lungi. Pentru a rezolva această problemă, pe unealta de tăiere sunt instalate dispozitive speciale - spargetoare de așchii.

Conductibilitatea termică scăzută este bună atunci când utilizați 40X13 în practică, dar creează anumite dificultăți la întoarcere. Adică, temperatura crește brusc la locul de prelucrare, ducând la formarea întăririi și întăririi neuniforme a suprafeței. Această proprietate a oțelului duce la o scădere a duratei de viață a sculei de tăiere și la o creștere a prelucrării piesei.

O altă proprietate a 40X13 este prezența în compoziția sa a carburilor și a altor compuși care au o dimensiune microscopică. Prezența lor face din oțel un fel de abraziv, care dezactivează unealta de tăiere și aceasta duce la o încetinire a procesării.

Pentru a procesa eficient oțelul inoxidabil, se folosește o unealtă de tăiere, a cărei suprafață este acoperită cu carbură de tungsten și alte acoperiri de întărire.

Aplicarea oțelului 40Х13

Proprietățile unice ale acestui tip de oțel au făcut posibilă utilizarea acestuia în construcția de aeronave. Faptul este că această industrie are în mod constant nevoie de materiale care au o rezistență ridicată în timpul funcționării. temperaturi ridicate, de exemplu, într-un motor de avion. În plus, în tehnologia aviației moderne, piesele din acest oțel sunt utilizate în elementele de putere ale structurii fuzelajului etc.

Oțelul U8 aparține clasei de oțeluri carbon eutectoide. În starea inițială - după forjare sau laminare și răcire în aer, structura sa constă din perlită lamelară pură. Tratarea termică a unor astfel de oțeluri se face în două etape: tratare preliminară și tratament final. Prima implică recoacere perlitei granulare la o temperatură de 750–760 °C. Această structură, în primul rând, facilitează prelucrarea mecanică, iar în al doilea rând, după întărire, proprietățile vor fi mai uniforme. Caracteristici ale oțelurilor carbon de călire, inclusiv U8, inadmisibilitatea chiar și a celei mai mici încetiniri în timpul călirii din cauza vitezei critice foarte mari. Se pot forma puncte moi.

Pentru oțel U8 Se folosește călirea intermitentă. Pentru a realiza acest lucru, partea fierbinte este mai întâi plasată în apă și apoi transferată în ulei, unde are loc răcirea finală. In acest fel se evita aparitia punctelor moi, dar datorita vitezei de racire reduse in ultima etapa se reduc tensiunile structurale. Oțelul U8 este călit la 780 °C, iar temperatura de revenire este de 400 °C.

Rezultate garantate dacă sunt respectați parametrii

Oțelul 40X13 tolerează bine deformarea plastică la cald, care se efectuează în intervalul de temperatură de 1100-860 °C.
Oțelul este predispus la crăpare atunci când este încălzit sau răcit rapid. Prin urmare, se folosește încălzirea lentă la 830 °C, iar după deformare, răcirea în nisip sau în cuptor.

După deformarea la cald, recoacere intermediară este utilizată la temperaturi de la 740 la 800 °C sau recoacere completă în intervalul de la 810 la 880 °C cu răcire lentă de cel mult 25-50 °C/h până la 600 °C.

întărire 40Х13în intervalul de la 950 la 1050 °C este utilizat ca final tratament termic. Răcire - în aer sau în ulei. În continuare, călirea se face ținând cont de duritatea specificată și rezistența la coroziune. Pentru oțel 40Х13, folosit ca semifabricat pentru instrumentar chirurgical, intarirea in trepte se face de la 1030-1040 °C cu racire in solutie alcalina la 350 °C. Acest lucru este necesar pentru a reduce deformarea și pentru a crește proprietățile elastice.

Există cerințe speciale pentru tratamentul termic al oțelului 40X. Timpul de răcire al pieselor din acest oțel în apă sau în aer sau apă ar trebui să fie scurt datorită tendinței sale de a tempera fragilitatea și fragilitatea la rece. Prezența cromului reduce rata critică de întărire și previne creșterea boabelor. Temperatura de transformare martensitică a oțelului 40X mai mică, călibilitatea sa este mai mare decât cea a oțelului carbon simplu 40. Ca urmare, este temperat la o temperatură mai mare.
Oţel 40X aparține grupului celor îmbunătățiți. Caracteristicile sale de performanță se îmbunătățesc cu adevărat ca rezultat al expunerii termice adecvate. Datorită acesteia, caracteristicile mecanice sunt mai mari decât cele ale unui număr de oțeluri structurale. În timp ce menține duritatea și ductilitatea suficient de ridicate, acest oțel este unul dintre cele mai durabile.

Inginerie mecanică, construcții, precum și multe alte ramuri ale industriei noastre implică utilizarea diverse materiale, printre care oțelul ocupă un loc aparte. Ea contează număr mare diverse mărci, trăsătură distinctivă care sunt caracteristicile lor. Unul dintre cele mai populare tipuri de oțel este oțelul pentru scule. La marcarea unui astfel de oțel, de regulă, sunt utilizate trei simboluri. Litera „U” este întotdeauna pe primul loc, ceea ce înseamnă că acest oțel este carbon. Apoi vine un număr care indică cantitatea de carbon dintr-un anumit grad de oțel. Și ultimul simbol poate fi litera „A”, care indică faptul că acest oțel aparține grupului de oțeluri de înaltă calitate.

Compoziția oțelului pentru scule u8

Una dintre clasele de oțeluri pentru scule este gradul U8. Acesta este carbon oțel pentru scule, care conține aproximativ 0,83 la sută carbon. În plus, acest grad de oțel include până la 0,33% siliciu și aceeași cantitate de mangan, nu mai mult de 0,028% sulf și nu mai mult de 0,25% nichel, nu mai mult de 0,25% cupru, până la 0,03% fosfor și până la 0 . 2 procente crom. Ca analogi, clase de oțel U8, 7 și 10 apar.
Utilizarea principală a oțelului U8- aceasta este producerea de scule care nu generează căldură în timpul funcționării. Astfel de instrumente pot fi șurubelnițe, poansone centrale, tăietoare, tăietoare laterale, arcuri plate și spiralate, clești combinați, role de moletare, piese ceas mecanic, asamblare, instalații sanitare și unelte pentru prelucrarea lemnului și așa mai departe.
Oțelul de această calitate este produs sub formă de cercuri laminate la cald, simplu foi, benzi și pătrate forjate și așa mai departe. Printre caracteristicile pozitive ale claselor de oțel U8, merită subliniată ușurința prelucrării în timpul încălzirii și rezistența la apariția fisurilor interne în timpul prelucrării.

Caracteristici și produse din oțel 40X

Pe lângă oțelul pentru scule, oțelul aliat structural este, de asemenea, popular, printre care gradul 40X merită văruit. Acest oțel se caracterizează printr-o sudabilitate dificilă, astfel încât în ​​timpul sudării oțelul trebuie încălzit la o temperatură de aproximativ 300 de grade Celsius, iar după sudare trebuie efectuat un tratament termic. Nu mai puțin important este faptul că calitatea de oțel 40X sensibil la fulgi și diferă prin capacitatea sa de distribuire. Cele mai comune piese din oțel 40X sunt axe, arbori, arbori, piston, inele, arbori angrenaj, șuruburi, arbori axe, cremaliere, bucșe și multe altele.

Descrierea oțelului de calitate 40x13

Dacă este nevoie de oțel inoxidabil, rezistent la căldură și rezistent la coroziune, 40x13 ar fi o soluție excelentă. O astfel de caracteristică, cum ar fi rezistența la coroziune, calitatea oțelului 40x13 obţinută datorită întăririi, care permite dizolvarea completă a carburii. Merită spus că pentru fabricarea unui astfel de brand ca 40x13, Se folosesc cuptoare cu inducție, precum și cuptoare cu arc deschis. Calitatea excelentă a acestui tip de oțel este capacitatea sa de a se deforma la temperaturi de la 850 la 1100 de grade Celsius. Pentru a evita fisurile, încălzirea și răcirea unui astfel de oțel se efectuează lent.