Описание стали марки 9ХФ и ее использование

Описание стали 9ХФ очень примечательно для потребителей металлургической продукции, как и ее использование (применение). Внимание надо уделять характеристикам и расшифровке марки, ее термообработке. Правильно оценить сплав получится, если, кроме всего прочего, узнать способ получения стали и ее твердость, оценить режимы закалки.

Изготовление стали 9ХФ практиковалось уже много десятилетий назад, потому она довольно широко известна. Химический состав такой марки металла жестко задан по ГОСТ 5950, принятому в 2000 году. Содержание 0,9% углерода позволяет сделать заготовки тверже. За увеличение прочности отвечает марганец, вхождение которого будет от 0,3 до 0,6%. Хром, предотвращающий коррозию, вводят в количестве 0,4-0,7%.

А также в состав этого сплава входят:

• молибден (его сравнительно немного, не более 0,2%);

• ванадий (концентрация не менее 0,15%, максимум вдвое больше);

• 0,4% никеля (обеспечивающего вязкость при ударной нагрузке);

• 0,4% кремния (важная добавка с точки зрения прочности, раскислитель и верный помощник в удалении кислорода при плавке);

• ряд иных примесей (присутствующих в очень малых количествах).

Способ получения стали 9ХФ довольно традиционен. Ее могут вырабатывать в мартеновских печах либо путем электрической плавки, либо в кислородных конвертерах. Методика делится на 3 ключевых стадии:

• расплавление шихты;

• окисление примесей (лишающее их прежней опасности);

• раскисление приготовленного металла.

Последняя стадия может делиться на два частных периода. Начинают с окисления углерода при одновременном поступлении раскислителей. Но окончательно раскисляют сталь в ковшах. Более современным и практичным решением является использование электрических печей. Для получения 9ХФ и прочих конструкционных инструментальных сталей предпочтительна углеродистая шихта.

Разливка расплава по изложницам ведется напрямую из ковша. Такой подход позволяет предотвратить трату металла на литники. Часто практикуется и сифонная разливка. При подобном варианте получают чистые слитки и могут одновременно наполнять несколько изложниц.

Сплав 9ХФ довольно гибок и тверд. До 6 месяцев лезвие сохраняет первичную заточку. Разумеется, это свойство проявляется только при грамотном применении. Ценные характеристики металла не утрачиваются и при суровых морозах. Потому он может уверенно применяться в полярных районах европейской части России.

Допускается эксплуатация подобного металла также в условиях Сибири и дальневосточных районов. Этот материал комплексно легируют ванадием и хромом. Потому сопротивляемость коррозионным изменениям заметно выше, чем у других марок. Сталь 9ХФ довольно хрупка. Из-за низкой свариваемости сделать из нее какие-то сварные конструкции и элементы практически невозможно.

Превосходство по содержанию углерода на 50% по сравнению со сплавом 65Г позволяет стабильнее удерживать заточку. Введение ванадия снижает коробление при закалке. Такой легирующий элемент еще делает заготовки прочнее и придает им повышенную ударную вязкость. Индекс твердости режущих частей по шкале HRC колеблется от 60 до 62 единиц.

В России заменителями такого металла могут послужить родственные 9Х1 и 9ХС. Из более отдаленных аналогов советуют ХВГ и 7Н2МФА. В некоторых случаях можно пустить в ход и Св-01Х12Н6М. Выбирая среди заграничных металлов, стоит ориентироваться на:

• SKC11 (Япония);

• 1056 (ФРГ);

• B400 (Австрия);

• L2 или 90Cr3 (Северная Америка).

Сочетание пластичности, твердости и стойкости к коррозии очень привлекательно. Оно и предопределяет, что этот сплав применяется в пилах и в иных столярных инструментах. Но на том область его использования не исчерпана. Она также охватывает создание ножей и матриц, технических штемпелей и кернеров. Даже пуансоны можно делать смело.

Зубья пил из 9ХФ практически не изнашиваются. Они стабильно остаются остры благодаря повышенной твердости. В прошлом такой сплав активно использовали для пилорам. Сегодня его часто применяют в изготовлении палашей и некоторых других типов холодного оружия. А тесаки с таким составом неоднократно демонстрировали свои отличные характеристики в полевых и походных условиях.

Нормализовать сплав 9ХФ надо при 870 градусах. Металлургический отпуск идет строго при 650 градусах. Когда такой материал начинают ковать, он должен быть разогрет до 1150 градусов. Завершают эту процедуру, опустив температуру на 350 градусов. Далее небольшие (с диаметром до 10 см) изделия остужают на открытом воздухе, а более крупные в ямах.

Твердость обработанного сплава принимается равной 241 МПа. По другой шкале это HB 10-1. Интерес со стороны практиков вызывают критические позиции Ac1 (700) и Mn (215 градусов). Флокеночувствительность готового продукта велика, отмечается также отпускная хрупкость.

В завершение стоит указать еще на особенности закалки некоторых иных режимов. Изотермический отжиг идет в диапазоне температур 950-960 градусов в течение 1200 минут. Потом металл остужают вместе с печью до 350-400 градусов. Далее проводится отпуск при 700 градусах и 40-часовая выдержка с понижением температуры на 0,3 градуса за минуту. Другой подход:

• нормализуют металл на 850-870 градусах;

• выдерживают 600 минут;

• понижают температуру на воздухе до 500 градусов и с печью до 300-500;

• отпускают сплав при 580-620 в течение 40 часов;

• охлаждают заготовку вместе с печью.