Jak poznáte, že je ocel kvalitní?

Vysoce kvalitní a extra kvalitní oceli jsou v dnešní době poměrně standardním produktem. Spotřebitelé však potřebují vědět, co to znamená a které oceli to jsou. Jejich značení a oblíbené značky a způsoby výroby takových slitin si zaslouží pozornost.

Co to znamená?

Hlavní věc, která odlišuje vysoce kvalitní ocel od vysoce kvalitní oceli, nejsou ani tak mechanické a praktické vlastnosti, jako chemické složení. Obsahují znatelně nižší množství nebezpečných nečistot, jako je fosfor a síra. Vlivem síry se zvyšuje červená křehkost kovu. Kromě toho tato nečistota zhoršuje účinnost svařování, plastické vlastnosti a snižuje rázovou viskozitu. Fosfor zvyšuje pravděpodobnost koroze, zvyšuje se také mez kluzu, což způsobuje křehkost za studena.

Vysoce kvalitní oceli jsou hutním produktem dobře chráněným před těmito vlivy. Takový kov je dodáván ve formě polotovarů, které mají ověřené chemické složení a kontrolované technologické a praktické parametry.

Značení všech ocelí – jakostních, zejména jakostních a běžných jakostních – je vždy založeno na stejných principech.

Písmenná označení označují přítomnost chemických prvků:

• X (chrom);
• C (křemík);
• F (vanad);
• T (titan) a tak dále.

Množství uhlíku je vždy uvedeno jako první. To jsou dvě čísla, která vypovídají o jeho přítomnosti, měřená v desetinách procenta. Například „14“ by mělo být chápáno jako průměrná injekce 0,12 %. Pokud tam nejsou žádná čísla uhlíkového indexu, znamená to, že je to 1% nebo dokonce více. Skutečnost, že se jedná o vysoce kvalitní kov, je označena indexem „A“ na konci značky. Zvláště kvalitní oceli jsou označeny symbolem „Ш“ odděleným pomlčkou. Klidný kov nemá speciální indexy. Pokud je poloklidný, pak je to označeno označením „ps“ a vroucí slitiny jsou označeny kombinací „kp“. Způsoby výroby vysoce kvalitních ocelí jsou převážně elektrickým tavením. U nejkvalitnějšího produktu to již nestačí a je zapotřebí elektrostruskové přetavení nebo jiný vylepšený způsob. Jen tak lze zajistit maximální čistotu nekovů a plynů.

Vysoce kvalitní kov se používá různými způsoby. Důležitou roli zde hraje koncentrace uhlíku a provedené tepelné zpracování. Nelze však ignorovat zavedení dalších legujících složek.

Stojí za zvážení, že v některých případech se značení stále provádí jinak. To se provádí pomocí kuličkových ložisek, automatů a dalších specializovaných ocelí.

Označení a oblíbené značky

Výše uvedené informace stačí ke stručnému pochopení, které označení kovu odpovídá čemu a jaké jsou vlastnosti hotového materiálu. Musíme však také vzít v úvahu klasifikaci podle jiných kritérií. Zvýraznit:

• instrumentální;
• uhlík (značka začíná na „U“);
• legované;
• nízkolegované kovy;
• ocel pro speciální účely.

To lze podrobněji popsat na konkrétních příkladech. Dobrým příkladem vysoce kvalitní oceli je 30ХМА. Může být vyroben podle GOST 1971 nebo 2006. Je to žáruvzdorný kov s nízkou úrovní legování a průměrnou koncentrací uhlíku. Tvorba vloček je pravděpodobná, ale ne příliš intenzivní.

Popouštěcí křehkost není pro takový materiál typická. Síra a fosfor jsou extrémně heterogenně distribuovány po celé tloušťce kovu. Zavedení legujících přísad pomáhá vyrovnat se s jejich negativními účinky. Antikorozní odolnost takové oceli zajišťuje i přídavek mědi. Obloukové svařování této slitiny je možné pod tavidlem a v atmosféře ochranného plynu.

Je logické uvažovat o oceli 40ХН2МА. Zahrnuje:

• od 0,37 do 0,44 % uhlíku;
• ne více než 0,025 % síry a fosforu;
• od 0,5 do 0,8 % manganu;
• typické pro mnoho slitin 0,17-0,37 % křemíku;
• 0,2 % (průměr) molybdenu;
• 0,75 % (průměrně) chrómu.

Měrná hmotnost 40ХН2МА je 7850 kg na 1 m3. Tento kov se obtížně svařuje. Je nutné zahřátí a další tepelné zpracování. Je zaznamenána citlivost na tvorbu vloček. Popouštěcí křehkost není typická. Ze zvláště kvalitních ocelí stojí za zmínku 30ХГС-Ш. Podíl uhlíku v něm se pohybuje od 0,28 do 0,35 %. Koncentrace křemíku bude od 0,9 do 1,2 %. Poněkud nižší bude obsah manganu a chrómu (0,8-1,1 %). Limit na množství síry je ještě přísnější než v předchozím případě – maximálně 0,015 %.

Pozornost si zaslouží další 12Х2Н4А-Ш (jiné označení je EI83-Ш). Jedná se o vynikající chromniklovou ocel, která se velmi snadno čistí od sulfidů a oxidů. Koncentrace uhlíku je 0,12 % a obsahuje také 2 % chrómu a 4 % niklu. Tento materiál se používá k výrobě zvláště odolných, kritických produktů, na které jsou kladeny vysoké nároky. Kalitelnost EI83-Sh je velmi dobrá, ale je také velmi náchylná na výskyt vloček. Svařitelnost tohoto kovu je omezená. Svářeči mohou pracovat s ručním i automatickým obloukem. Ocel se musí nejprve zahřát a nanést tavidlo.

Tento kov není vhodný pro extrémní podmínky použití. V obtížných situacích může prasknout zevnitř.

přihláška

Z vysoce kvalitní oceli 30XMA lze vyrobit rotory a disky pro parní turbíny, nápravy a ozubená kola. A také z toho dostáváme:

• hřídele průmyslových strojů;
• šrouby;
• ořechy
• bezešvé trubky (motocyklové a cyklistické polotovary);
• příruby.

40ХН2МА je dostatečně pevný, aby mohl být použit v kritických, silně zatížených dílech. Hovoříme o výrobě šroubů, čelisťových spojek, kotoučů, vík ojnic. Za zmínku stojí i části ocasů vrtulníku. Ocel 30ХГС-Ш se používá k výrobě:

• osy;
• příruby;
• ozubená kola;
• prvky motorové brzdy;
• upevňovací hardware;
• posunovače.

Konečně je ve výrobě žádaná slitina EI83-Sh:

• ozubená kola;
• červy;
• drápové spojky;
• pístní čepy;
• kroužky získané válcováním v celku;
• ozubená kola;
• ostatní cementované díly na bázi plechů válcovaných za tepla.

Pro každý úkol je vybrán nůž s konkrétní rukojetí a tvarem čepele, oceli a tepelného zpracování, které splňují specifické požadavky.

Nožové oceli se dělí na uhlíkové a nerezové (nerezové).

Vlastnosti oceli

1) obsah uhlíku (křehkost, tvrdost, odolnost proti opotřebení) a přísady dalších prvků (dusík, chrom, nikl na rez; křemík mangan – pružnost a odolnost proti otěru, vanad wolfram – odolnost proti opotřebení a prokalitelnost)

2) Od mechanického technologického zpracování (kování, válcování lití, slinování prášku) a tepelného zpracování (kalení – ohřev, rychlé chlazení a popouštění – dlouhé vystavení s nízkým ohřevem pro uvolnění pnutí a snížení křehkosti) oceli.

Čím více karbonu, tím více ostří rezaví a tím křehčí, ale řeže tvrději a déle.

Jako příklad beru oceli, které jsou pro mě osobně nejzajímavější

Carbon 0.5% jsou čepele nožů, které lze ohnout, házet a nezlomí se. Při nárazu do něčeho tvrdého ale dojde k velkému promáčknutí a rychleji ztratí ostrost. Při tepelném zpracování na vysokou tvrdost je zachování ostrosti dostatečné. Nerezové oceli X55CrMo14 (din 1.4110), 420hc a další.

0.65% je také elastičtější čepel, která je odolná proti ohybu. Nerezová pružina 65G, 60c2a (jedna z nejlepších ocelí pro meč), nerezová 14c28N.

0.7-0.8% – stále to můžete ohýbat, ale je lepší to neházet nebo házet na kameny, zejména v chladu. Aus 8, 8cr13mov. Dobrá rovnováha mezi odštípnutím a zaseknutím ostří při nárazu na něco tvrdého.

0.9-1.2 % nelze příliš ohýbat. Řezání trvá poměrně dlouho. Odolné proti korozi 95×18, 9cr18mov, 110x18mshd, 440C, n690, vg10, 154cm a mnoho dalších.

Samostatně vyzdvihnu rezavějící 9xC a středně rezavějící PGK a CPR – ideální na sekeru a velký tlustý nůž se zónovým kalením (čepel je tvrdá, zbytek měkký) a úhlem ostření 40 stupňů nebo konvexní spíše tlustý čočka. Při nárazu na kosti se nemačkají. A nelámou se, pokud je hrot a úhel ostření dostatečně silný.

1.5-1.6% – křehké čepele, tenké hroty se lámou při vybírání dřeva. Středně rezavý D2, x12mf.

Technologie zpracování

Účelem zpracování je předat určité vlastnosti a zlepšit vlastnosti. Cílem je vymáčknout z oceli s určitým chemickým složením maximální užitek.

V prvé řadě se jedná o změnu struktury a zvýšení homogenity oceli.

Například oblíbená otěruvzdorná ocel x12MF. Dokáže udělat 20-30 řezů 37mm jutového lana a ztratí svou ostrost, protože je příliš mnoho nekalené oceli, která nezkrystalizovala. Nebo možná 180 střihů a stále zůstávají docela elastické. Nebo může udělat 100 řezů a zlomit se při pádu na kámen. Tepelné cyklování a kování, kalení a správné popouštění a optimální geometrie čepele činí tuto ocel vlastnostmi podobnou práškovým ocelím a zvyšují jednotnost.

Prášková ocel vynalezen za účelem výroby čepelí s velkým množstvím užitečných přísad a proto, aby nemusely být kovány a tepelně cyklovány pro zvýšení jednotnosti. Prášková ocel je maximálně homogenní a obsahuje minimální množství škodlivých nečistot.

Navíc díky velkému množství přísad jsou práškové oceli relativně křehké. Ale pokud jsou vyrobeny konvenční technologií, rozbijí se při pohledu. Protože karbidy jsou obrovské, hranaté a budou se shlukovat, budou v tomto místě praskliny. Prášková technologie rovnoměrně rozděluje karbidy, díky čemuž jsou zaoblenější a menší.

Přísady Čím více přísad, tím větší a větší karbidy. Karbidy umožňují řezat déle. Vznikne mikropyle. Karbidy vanadu a wolframu jsou mnohem tvrdší než karbidy železa a chrómu. I malý obsah dusíku 0.1-0.2% dramaticky zvyšuje odolnost proti korozi. Díky velkému množství dusíku je čepel v chladu velmi křehká. Karbidy wolframu jsou velmi tvrdé a největší. Wolfram výrazně zvyšuje vytvrzovací teplotu a odolnost proti přehřátí. Molybden zvyšuje odolnost proti korozi, zvyšuje vytvrzovací teplotu a tvrdost. Vanad je drahý kov, ale zvyšuje odolnost proti opotřebení.

Tepelné zpracování

Pokud ocel obsahuje chrom, vyžaduje vysokou teplotní přesnost během tepelného zpracování, kalení a popouštění. Ocel se zahřívá na dostatečně vysokou teplotu, aby se rozpustily některé přísady a přebytečné karbidy. Nerezové oceli obvykle vyžadují více než 1000 stupňů k roztavení chrómu. Jinak ocel zreziví a nebude se řezat. Ale také se nemůžete přehřát, jinak bude hodně měkkého austenitu a obrovského zrna, nůž zkřehne a špatně se řeže. Malá chyba činí nůž nepoužitelným. Obyčejné rezavějící oceli, které neobsahují téměř žádné přísady, se dají vytvrdit okem podle barvy a lze je určit pomocí magnetu, když už není magnetický a je čas vychladnout. Povrch můžete také vyleštit okem, pak se objeví různé barvy: bílá žlutá modrá modrá, zašlé barvy. Lepší je ale měřit teplotu přesně. Čím vyšší je teplota popouštění, tím horší je řez, ale odolnější vůči ohybu, do určité hranice, po které je naopak u některých ocelí velmi výrazná popouštěcí křehkost.

Čím méně přísad, tím rychleji se musí ochladit, aby se dosáhlo tvrdosti. Děje se ve vodě. Čím více přísad a karbidů, tím déle lze kalit, takže „rychlořezné“ oceli trvají dlouho, než se vytvrdí i na vzduchu.

Karbidy inhibují růst zrna. Karbidy niobu a titanu jsou obzvláště malé, nacházejí se podél hranic zrn. V malých množstvích neovlivňují odolnost oceli proti opotřebení, ale mají silný vliv na inhibici růstu zrn a dobu vytvrzování.

Řemeslníci někdy provádějí zónové kalení nebo zónové temperování pro měkký hřbet a tvrdou čepel.

Neexistuje lepší recept na tepelné zpracování oceli conkiet. Vždy se hledá rovnováha mezi odolností proti korozi, ohybu a nárazu a odolností proti opotřebení.

Kryoúprava výrazně snižuje množství měkkého austenitu při kalení při vyšších teplotách. Čím vyšší teplota a delší doba ohřevu, tím více karbidů se rozpustí. Méně agresivní řezání. Je zvláště důležité nepřehřívat ocel, která neobsahuje žádné jiné karbidy než karbidy chrómu. Je potřeba, aby se část karbidů rozpustila, aby nerezavěly, a část zůstala, aby se dobře řezala. Teplotní rozsah je úzký, musíte se přesně trefit. Čím tenčí jsou úkosy čepele, tím kratší je doba kalení.

Například x12MF se obvykle kalí při 1000-1020°C po dobu 5-7 minut, aby se rozpustil chrom a nejmenší karbidy, takže zrno je jemné a ostří elastické. A to tak, aby měkkého austenitu bylo minimum. A dovolená 200-250° 2x na 1,5-2 hodiny.

Není nutné kalit na příliš vysokou tvrdost, protože s musatem je mnohem obtížnější čepel ostřit a protože tvrdost bude třískat. Před kalením se obvykle provádí kalcinace a tepelné cykly, aby se zajistila jednotnost a zjemnění zrna.

Zónové kalení tvrdé čepele s měkkým hřbetem se provádí pro rezivění uhlíkových ocelí pomocí vysokofrekvenčních indukčních proudů. Čepele z nerezové oceli jsou zcela zahřáté, aby se rozpustil chrom, a po vytvrzení je celá čepel nebo jen pažba temperována. Pažbu můžete upnout mezi měděné pláty a čepel mírně do vody, nebo také na chlazenou trubku. Nahřejte pláty na pažbě na popouštěcí teplotu pažby, přidržte a až vychladne na popouštěcí teplotu, lze břity vyjmout z vody.

KOVÁNÍ A VÁLCOVÁNÍ Válcování obvykle vytváří podél nebo napříč ostřím karbidové linie, podél kterých se odlamuje břit nebo hrot. Opakované ruční kování rozvádí karbidy do všech směrů a činí čepel odolnější proti vylamování.

Bilance vlastností

V závislosti na složení můžete nakreslit graf všech ocelí ve formě oblouku nebo přímky. Nahoře budou oceli, které se nelámou, ale okamžitě ztratí svou ostrost. A ty spodní jsou velmi křehké, ale nejdéle jim trvá přeříznutí lana.

Optimální oceli z hlediska vyváženosti vlastností budou uprostřed blíže k hornímu protilehlému rohu. Budou mít lepší rovnováhu mezi zářezy na hranách a třískami, odolností proti ohybu a tvrdostí.

Jednou z takových ocelí je nerezová prášková ocel CPM MagnaCut. Zahřejte na 1085-1150 stupňů ve fólii, podržte 26-20 minut, ochlaďte mezi kovovými deskami nebo v oleji, poté v tekutém dusíku, poté temperujte na 175-230 stupňů po dobu 2 hodin (ochlaďte na klidném vzduchu), poté spusťte čepel, poté druhé temperování 175 -230° 2 hodiny. Tvrdost 61-62hrc (pokud to snížíte na dusík o něco dříve, pak je tvrdost vyšší, pokud později, tak nižší).

Nerezové práškové oceli se obvykle vyrábějí při vysokých popouštěcích teplotách, aby se zlepšila odolnost proti ohybu a vylamování. A pak jsou elektrochemicky potaženy chromem na ochranu proti rzi. QPM53, k390, pmd52, vanadis 8 – rezaví, dlouho se řežou a nejsou příliš křehké. Karbidů je hodně, jsou poměrně velké, takže tloušťka řezu je s výhodou alespoň 0.25-0.3 mm a úhel ostření hrotu břitu je 35-40 stupňů. Podle grafů je qpm 53 lepší než vanadis 8, ale při porovnání konkrétních nožů jsou čepele z vanadis 8 a více viskózní a déle se řežou a snáze se upravují. To znamená, že konkrétní termista dokáže tuto ocel „uvařit“ lépe než jiné oceli.

Pro zlepšení vlastností pevnosti v ohybu a odolnosti proti korozi je „sendvič“ vyroben z různých ocelí. To je ale obtížné, protože je obtížné vybrat oceli se stejnými optimálními podmínkami tepelného zpracování a ideálně je spojit tak, aby obložení nerezavělo a bylo měkké a elastické. Buď vyrobí Damašek, což je vícevrstvý sendvič vyrobený z měkké a tvrdé oceli, nebo uvaří Bulat, který má velmi velkou mikrostrukturu. Mýty o damaškové oceli jsou značně přehnané, rezaví a štěpí se a je řezaná mikropiloty.

INFORMACE O ÚHLECH OSTŘENÍ A TLOUŠŤCE

Obvykle dělají rovné sjezdy ze zadku a tenké snížení 0,2 mm. Pro snazší ostření a úpravy odstraňte méně kovu. A tak, aby po několika přeostření zůstaly úkosy poměrně tenké. Čím ostřejší je úhel ostření, tím menší je otupovací plocha, tím menší námaha při řezání, tím déle nůž řeže s mírným zatížením. Řeže mnohem déle. Úhel 20-30°

Ale pokud je materiál tvrdý a zatížení je velké, pak se ostré ostření zvlní nebo ulomí a tenké úkosy se budou vlnit, nebo bude velká tříska nebo se čepel zlomí. Pro zátěže se vyrábí úkosy 0.5-1 mm, silné konvexní ostření ve tvaru čočky nebo dvojité klínové 25-30° a 35-45° otupení hrany. Různé části čepele mohou mít různé tloušťky úkosů a ostření. Hrot je speciálně tupý, aby se neulomil. Narážení kostí na keramické talíře a ocelové předměty a trhání mraženého masa nejsou neobvyklé. Proto jsou v kuchyni 2 ostré nože, které jsou pečlivě uloženy, a další nože, které vám nevadí.