Коррозийно стойкий сплав 95Х18

Источник на сайте https://msk.metalinox.ru

Сталь 95Х18 часто называют «ножевой сталью». Из этого сплава делают высококачественные ножи для охоты, туризма, кухни, а также профессиональные режущие инструменты и прочные элементы конструкций, которые работают при высоких нагрузках. Старое название данной нержавейки – 9Х18 ЭИ229. Она относится к классу коррозионностойких обыкновенных сталей.

Расшифровка стали 95Х18

В марке нержавейки содержатся буквенные и цифровые обозначения главной легирующей добавки, массовая доля углерода и хрома:

«95» – содержание углерода в сплаве (в сотых долях %);
«Х» – основной легирующий элемент (хром);
«18» – его массовая доля в металле.

Химический состав сплава 95Х18 и его влияние на свойства металла

В состав нержавеющей стали марки 95Х18 входят следующие химические компоненты (по ГОСТ 5632-2014):

Элемент	Обозначение	Массовая доля (%)
Кремний	Si	Не больше 0,8
Углерод	С	0,9-1,0
Фосфор	Р	Менее 0,03
Марганец	Mn	Не более 0,8
Хром	Cr	17,0-19,0
Сера	S	До 0,025
Никель	Ni	Менее 0,6
Железо	Fe	Примерно 78,0
Титан	Ti	До 0,2
Медь	Cu	Не больше 0,3

Химический состав сплава 95Х18 включает в себя три основных элемента – железо, углерод, хром, которые напрямую определяют его свойства.

Высокое содержание углерода придает нержавейке значительную прочность в отношении к механическим нагрузкам, в то время как хром улучшает ее устойчивость к коррозии.
Добавление в небольших количествах титана (менее 0,2%) и никеля (не более 0,6%) повышает эксплуатационные характеристики металла и изделий, производимых из него.
Незначительное наличие вредных примесей (менее 0,03 % фосфора, 0,025% серы) позволяет изделиям быть устойчивыми к значительным изменениям температуры и агрессивному влиянию окружающей среды.

Характеристики марки 95Х18

По характеристикам нержавеющей стали 95Х18 (ЭИ229 по ГОСТ 5632) можно сказать, что это металл с низким содержанием добавок, скрытоугольчатый мартенситный сплав с избыточным количеством хрома и карбидов. Изделия из этого материала обладают высокой устойчивостью к коррозии и агрессивным кислотам с низкой концентрацией.

К главным техническим и эксплуатационным свойствам нержавеющей стали 95Х18 можно отнести следующие аспекты:

Твердость (HRC) материала по шкале Роквелла – примерно 60 единиц, что свидетельствует о высоких рабочих характеристиках. Лезвия ножей хорошего качества, других режущих инструментов имеют небольшой разброс в твердости от 58- до 62 единиц. Сталь легко точится, но слабо затупляется
Напряжение на разрыв-растяжение (допустимое) для стали 9518 составляет 770 МПа.
Плотность материала изменяется в зависимости от температурного режима окружающей среды. При комнатной температуре (+20 ^ОС) она равна 7,75 т/м³.
Предел текучести сплава находится в пределах 420-770 МПа. Он зависит от вида металлопроката, параметров отжига и времени отпуска.

Этот вид нержавейки в основном производится в форме кругов, прутков и кованых полос различных размеров. Особо востребованы кованые детали, идеально подходящие для выпуска режущих инструментов. Материал стоек к коррозии, но его не рекомендуется применять в качестве жаростойкого и жаропрочного.

Имея понятие о главных характеристиках стали 95х18, преимуществах и недостатках ее использования, важно также учитывать технические аспекты производства сплава. В зависимости от требований к конечному использованию изделий, процесс термической обработки может немного различаться. Например, металл, предназначенный для подшипников, работающих в агрессивных средах при высоких температурах, подвергается отпуску при температуре от +400 ^ОС до +420 ^ОС на протяжении 5 часов. В результате его твердость (HRB) составляет не менее 55-56 единиц.

К достоинствам материала можно отнести:

Высокую стойкость к коррозии;
Нетребовательность к хранению и уходу;
Невысокую стоимость нержавейки.

При изготовлении ножей основными плюсами будут хорошее удержание заточки, которую легко править, несложность полировки, слабая подверженность ржавлению.

Но недостатки у стали все-таки есть.

В первую очередь, несоблюдение технологии производства всегда ведет к понижению качеств готового продукта.
Термообработка также важна. При более высоких температурных режимах (+450 ^ОС-+500 ^ОС) материал становится более подвержен коррозии, усиленно выделяются карбиды.
Нарушение порядка проведения ковки ведет к снижению твердости нержавейки. Далее она больше не восстанавливается.

Когда нержавейка перегревается (температура более +1 100 ^ОС), нарушается ее структура. Крупнозернистый стабилизированный аустенит вызывает снижение ножевых свойств. В этом материал начинает уступать более дорогим маркам. Лезвия ножей не устойчивы к ударным нагрузкам. И стоит внимательно относиться к рекомендациям продавцов. Нередко выше позиционируются марки дешевого сегмента 65Х13, 40Х12 и другие, которые хуже по качествам.

Механические свойства нержавейки

Механические параметры сплава во многом зависят от способа его обработки и температурных режимов.

Свойства стали, прошедшей закаливание при температуре от + 1 000 ^ОС до +1 050 ^ОС и отпущенной на воздухе или в масле в диапазоне температур от +200 ^ОС до +300 ^ОС:

Временное сопротивление разрыву в МПа (σв)	Предел текучести (в МПа), σ0,2	Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации) в МПа (sT)	Относительное удлинение при разрыве в % (δ5)	Относительное сужение в % (ψ)	Ударная вязкость в Дж/см2 (KCU)	Твердость, НВ(HRCэ), не больше
—	—	—	—	—	—	56

Механические характеристики стержней, отжигаемых при температуре +885 ^ОС- +920 ^ОС в течение 60-120 минут:

Временное сопротивление разрыву в МПа (σв)	Предел текучести (в МПа), σ0,2	Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации) в МПа (sT)	Относительное удлинение при разрыве в % (δ5)	Относительное сужение в % (ψ)	Ударная вязкость в Дж/см2 (KCU)	Твердость, НВ(HRCэ), не больше
770	420	—	15	30	—	—

Механические параметры прутков разного сечения, отжигаемых при температуре +730 ^ОС- +790 ^ОС в течение 120 минут:

Временное сопротивление разрыву в МПа (σв)	Предел текучести (в МПа), σ0,2	Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации) в МПа (sT)	Относительное удлинение при разрыве в % (δ5)	Относительное сужение в % (ψ)	Ударная вязкость в Дж/см2 (KCU)	Твердость, НВ(HRCэ), не больше
880	770	—	12	25	—	24-29

Механические свойства металлопроката, прошедшего подогрев в диапазон от +850 ^ОС до + 860 ^ОС, закалку – от +1 000 ^ОС до +1 070 ^ОС, отпущенного в масле или на воздухе. Также материал обработан холодом (-70 ^ОС- -80 ^ОС) и отпущен на воздухе при температуре от +150 ^ОС до +160 ^ОС:

Временное сопротивление разрыву в МПа (σв)	Предел текучести (в МПа), σ0,2	Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации) в МПа (sT)	Относительное удлинение при разрыве в % (δ5)	Относительное сужение в % (ψ)	Ударная вязкость в Дж/см² (KCU)	Твердость, НВ(HRCэ), не больше
1 980-2 300	—	—	—	—	63	59

Физические характеристики стали 95Х18

Физические характеристики данного металла варьируются, исходя из температуры применения:

Температура в °С	Модуль упругости (E 10^-5) в МПа	Коэффициент линейного расширения (a 10⁶), 1/°С	Коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала) l (Вт/(м·град))	Плотность r (кг/м3)	Удельная теплоемкость материала C (Дж/(кг·град))	Удельное электросопротивление R 10⁹ (Ом·м)
+20	2,04	—	24	7 750	—	—
+100	—	11,8	—	7 730	483	—
+200	—	12,3	—	—	—	—
+300	—	12,7	—	—	—	—
+400	—	13,1	—	—	—	—
+500	—	13.4	—	—	—	—

Технологические качества сплава 95Х18

Термическая обработка стали меняет ее физико-механические свойства. Она может проходить отжиг, закалку, отпуск и ковку. Но применяя определенный метод термической обработки, важно учитывать предел выносливости материала:

Изделия из данной марки нержавейки, сечение которых меньше 70 см, стандартно подвергают отжигу, перекристализации и отжигу при температуре от +850 ^ОС до +920 ^ОС.
Ковка заготовок осуществляется в начале при режиме +1 180 ^ОС. Конечной температурой будет +850 ^ОС.
Термообработка максимально нагревает сплав, изменяя его кристаллическую решетку. Это происходит при температуре до +1 200 ^ОС. Охлаждаются полуфабрикаты в температурном диапазоне не выше +650 ^ОС. Отпуск производится от +150 ^ОС до 650 ^ОС.

Из существенных технологических свойств также стоит выделить небольшую чувствительность к флокенам, склонность к хрупкости при отпуске. Нержавейка плохо сваривается. Температура критических точек сплава составляет – Ac1 830, Ar3(Arcm) 810; Ac3 (Acm) 1100.

Коррозионные свойства металла

Большое содержание хрома в сплаве (17-19 %) способствует формированию защитной плёнки, обеспечивающей металлу улучшенную стойкость к коррозионным воздействиям разного вида. Если соблюдаются определенные технические условия производства – соответствующая закалка, отпуск при температуре не более +400 ^ОС, металл практически не подвержен воздействию окружающей среды, кислот, пресной, соленой воды. Исключение составляют азотная, соляная и серная кислота.

Формы поставки материала из нержавейки 95Х18

Нержавейка 95Х18 поставляется в широком ассортименте металлопроката (ГОСТ):

Фасонный, сортовой групп В22, В32 – 2879-2006, 1133-71, 2590-2006, 2591-2006, 14955-77, 5949-75, 7417-75, 8559-75;
Полосовой, листовой – 103-2006, 4405-75.

Применение стали 95Х18

Широкое распространение сплав получил благодаря улучшенным эксплуатационным характеристикам, устойчивости к коррозии и высокой механической прочности. Помимо ножей, режущих инструментов, из этой нержавейки делают:

Шарикоподшипники различного назначения.
Оси, втулки, другие детали, предназначенные для использования в условиях значительных нагрузок, высоких температур (до +500 ^ОС), среднеагрессивных сред (соленая вода, щелочные, уксусные растворы и другое), и к которым предъявляются повышенные требования по износостойкости, твердости.

Если рассматривать выбор металла и его характеристики для создания качественного ножа, то сталь 95х18 является идеальным материалом для этой цели. При правильной обработке такие ножи будут служить долго, не требуя особого ухода и не подвержены коррозии. Многие пользователи отмечают простоту и легкость заточки таких ножей любым точильным камнем. Благодаря сбалансированному содержанию углерода из них получается очень тонкое режущее лезвие, которое сохраняется долгое время. Такие изделия остаются острыми как в процессе длительного хранения, так и в условиях интенсивной эксплуатации. Они отлично подходят для нарезки пищи в походе, становятся незаменимыми на рыбалке и охоте.

ГОСТы и ТУ на сплав 95Х18

Нержавеющая сталь марки 96Х18 изготавливается согласно ГОСТам:

2879-2006 – стальной сортовой горячекатаный прокат шестигранного вида;
1133-71 – кованые круглые и квадратные прутки;
2590-2006 – стальной прокат круглый горячекатаного изготовления;
2591-2006 – стальной прокат квадратный, выполненный методом горячего проката;
103-2006 – стальной сортовой прокат (горячекатаные полосы);
14955-77 – круглые прутки качественные, со специальной отделкой поверхности;
5949-75 – калиброванная, сортовая нержавейка жаропрочная и жаростойкая;
7417-75 – круглая калиброванная сталь;
8559-75 – квадратная калиброванная сталь;
4405-75 – горячекатаные, кованые полосы.

Аналоги нержавеющей стали 95Х18

Сплав марки 40Х13 довольно популярный металл, востребованный во многих странах.

Ближайшие зарубежные аналоги данной марки являются:

США (ASTM/AISI) – 440B, 440C, 440FSe, A756;

Германия (DIN, WNr) – 1.4125, X102CrMo17, X105CrMo17;
Япония (JIS) – SUS440C;
Франция (AFNOR) – X105CrMo17, Z100CD17;
Евросоюз (EN) – X102CrMo17;
Польша (PN) – H18;
Чехия (CSN) – 17042.

Данные материалы обладают практически идентичным химическим составом. Также они по большему счету совпадают с этой нержавейкой по техническим свойствам.

Источник на сайте https://msk.metalinox.ru