Обзор стали К340
Качественная сталь марки К340 изготавливается известным шведско-австрийским концерном под названием Bohler Uddeholm. Получается данный вид металла посредством процедуры электрошлакового переплава.
Благодаря подобной методике создаются хорошие продукты с самым незначительным процентом примесей в составе, а также равномерным распределением карбидов.
Состав
Подобно другим разновидностям стали, сплав К340 являет собой комбинацию базовых химических элементов: углерода и железа. Вместе с этими компонентами добавляются и вспомогательные составляющие, выступающие в качестве легирующих добавок. Для марки К340 характерно относительно большое содержание такого элемента, как углерод (1,1%). Благодаря этому рассматриваемый сплав можно отнести к категории углеродистых сталей. Кроме указанных химических элементов, в металле К340 имеются и другие составляющие.
- Кремний – 0,9%. Этот компонент участвует в ликвидации из металла кислорода. За счет этого материал становится более однородным, возрастают его прочностные показатели.
- Марганец – 0,4%. Этот химический элемент благотворно отражается на износостойкости материала, а также показателях его вязкости и жесткости. При этом марганец отрицательно влияет на уровень хрупкости металла.
- Никель – 0,19%. Благодаря этому компоненту возрастает стойкость материала к механическим воздействиям и нагрузкам. Растет и стойкость к появлению ржавчины. При этом происходит уменьшение общей твердости готового продукта.
- Ванадий – 0,5%. Указанный элемент упрочняет сплав, улучшает обработку металла.
- Хром – 8,3%. Важный составной компонент, который способен делать более высокой устойчивость материала к коррозии. Повышает степень твердости, а также сопротивление растяжениям.
- Молибден – 2,1%. Используется в производстве металлов для роста их прочности, а также закаливаемости. Молибден способствует росту коррозионной стойкости.
Из химического состава рассматриваемого типа стали полностью изъяты такие элементы, как сера и фосфор. Это лишние добавки, из-за наличия которых может ухудшиться практически любая характеристика стали. Зато в состав К340 включен довольно редкий и дорогостоящий компонент – ниобий. Он в большой мере способствует росту твердости материала.
Готовые продукты под маркой К340 могут замечательно и беспроблемно коваться, проходить разного рода термообработки. Рассматриваемая сталь иначе называется «литой булат».
Отличаясь повышенной прочностью, она не утрачивает ударную вязкость и достаточную степень эластичности, что делает ее лидером среди множества конкурентов.
Плюсы и минусы
Рассматриваемая сталь, маркируемая обозначением К340, имеет ряд плюсов и минусов. Сперва выделим основные плюсы подобного металла.
- К340 характеризуется очень высоким уровнем стойкости к изнашиванию.
- Материал не подвергается такому негативному процессу, как окисление.
- Для К340 характерна повышенная механическая прочность. Этот показатель имеет очень важное значение для инструментария, подвергающегося во время эксплуатации большим нагрузкам.
- Поверхность качественной стали К340 демонстрирует прекрасный уровень устойчивости к появлению губительной коррозии по ходу эксплуатации. Такое важное достоинство обусловлено сниженным процентом содержания углерода в материале.
- Качественная сталь К340 имеет способность сохранять свои изначальные размерные параметры вкупе с геометрическим строением, даже если на нее воздействуют серьезные внешние факторы.
- Материал с маркировкой К340 допускает азотирование.
- Рассматриваемый металл отличается высокими показателями вязкости.
- Для стали К340 характерна очень хорошая и легкая обрабатываемость при применении разнообразного электрического оборудования.
- Металл под маркой К340 будет подходить для закалки вакуумного вида.
Разберемся в основных недостатках стали К340.
- Этот материал не относится к категории нержавеющих. Это, скорее, полунержавеющий тип металла, поэтому здесь имеет место серьезное противопоказание – сталь К340 не должна в течение длительного времени пребывать в условиях влажной среды.
- Процедура дробления влечет по ходу изготовления множество дополнительных трат.
- Сама техника производства сплава К340 требует серьезных финансовых вложений. Из-за этого и стоимость готовой продукции ощутимо возрастает.
- Дорогой редкоземельный ниобий, который предусмотрен составом стали К340, даже в минимальных количествах сильно усложняет процессы обработки материала.
- На фоне стандартной сварки имеется довольно большая вероятность того, что сталь К340 попросту растрескается.
Чтобы не сталкиваться с такими проблемами, приходится прибегать к применению электродов специального вида.
Характеристики и свойства
Абсолютно все основные характеристики стали К340 в первую очередь определяются ее химическим составом, а также дальнейшей термообработкой. Этот тип металла отличается следующими основными параметрами:
- сталь К340 является высокопрочной (по Роквеллу показатель составляет 63 пункта);
- материал максимально износостоек;
- сплав отличается достаточным уровнем пластичности;
- сталь К340 имеет очень хорошую ударную вязкость;
- структура материала демонстрирует однородность, за счет чего его намного проще и быстрее обрабатывать;
- прочностной предел на сжатие металла составляет 0,2%.
- материал стоек к воздействию абразивов;
- может быть подвергнут процедуре ковки при условии температур от 850 до 1050 градусов Цельсия;
- уровень плотности металла составляет 7,68 кг/дм3;
- удельная тепловая емкость стали К340 достигает отметки в 460 Дж/кг*К;
- для материала характерна теплопроводность в 20,0 Вт/м*К;
- имеет место электрическое сопротивление – 0,64 Ом*мм2/м.
Аналоги
Из максимально приближенных по свойствам и характеристикам отечественных аналогов стали К340 стоит выделить сплав штампового вида под маркой Х12МФ. Этот материал производится в соответствии с ГОСТом 5950. В расшифровке данного аналога указывается следующая информация о нем:
- высокое содержание такого компонента, как углерод, – 1,5%.
- хром – примерно 12%.
- молибден и вольфрам – до 1%.
Указанные сплавы имеют много общего по своим параметрам и сферам применения. Каждый из таких типов стали имеет свои достоинства и недостатки. Однако за счет химического состава К340 во многом опережает отечественный Х12МФ. Рассмотрим, чем марка К340 лучше:
- характеризуется более высокой коррозийной прочностью;
- в содержании не предусмотрены ненужные примеси;
- структура металла является однородной.
Однако аналогичный российский металл Х12МФ стоит дешевле.
На замену стали К340 нередко берется немецкий сплав X110CrMoV82, а также материал американского производства D2. Составы указанных аналогов имеют определенные отличия от К340, однако их конечные характеристики схожи.
Также в качестве аналогичных материалов можно задействовать популярные марки сплавов AISI A2 либо A7, несмотря на то, что по многим параметрам они все же уступают К340.
Применение
В производстве качественной стали марки К340 задействуется техника холодной штамповки, которая разработана специалистами международного концерна. Благодаря своим физическим и механическим свойствам материал с рассматриваемой маркировкой оказывается актуальным во многих сферах.
Сталь К340 очень часто используется для следующих целей:
- нарезка стандартного типа;
- процедура гибки или вытяжки;
- накатывание резьбовых элементов;
- чеканка и волочение;
- производство высококачественных ножей и клинков как туристического, так и охотничьего вида.
Кроме того, металл может быть использован для изготовления таких продуктов:
- ножевых инструментов;
- запчастей турбин, а также аэрокосмических движков;
- элементов для компрессоров в энергетической области;
- приборов для скважин, а также крепежей в отрасли нефти и газа;
- инструментов для стоматологических клиник;
- сверл как спирального, так и кольцевого типа;
- обычных заготовок, используемых в процессе холодного формирования.
Обработка
Для термической обработки материала марки К340 применяют разные методики.
- Отжиг. Подобный процесс реализуется при условии температур от 800 до 8500 градусов Цельсия. При этом предусматривается дальнейшая процедура охлаждения материала в специальной печи: там достигается температура в 6000 градусов Цельсия. Сама скорость охлаждения не должна превышать 10-20 градусов в час. Дальнейшее остужение может протекать на открытом воздухе. Самая высокая степень твердости после отжига может составлять около 235 HB.
- Чтобы снять напряжение по завершении непростой процедуры, необходим сквозной тип прогрева металла до температурной отметки в 6500 градусов. Выдержку проводят в специальной печи нейтрально, до 2 часов. Охлаждение должно быть медленным.
- Закалка. По завершении прогрева сквозного вида и выдержки на протяжении 15-30 минут заготовку охлаждают в одной из допустимых сред: в масле, специальной солевой ванне, посредством сжатого воздуха.
- Отпуск. Проводят сразу после процедуры закаливания посредством постепенного подогрева до необходимых температур. Потом заготовку охлаждают на воздухе.