Сталь 95Х18 для ножей: характеристики, плюсы и минусы

Производство туристических ножей постоянно совершенствуется, а металлургические заводы придумывают все новые сплавы. Они делают стоимость итогового изделия ниже, а по качеству такие ножи не уступают импортным аналогам. В России широко используются образцы, изготовленные из нержавеющей стали 95Х18 для ножей, плюсы и минусы которых зависят от целей приобретения и эксплуатации каждым отдельным пользователем.

Нож Бобр.

Химический состав стали 95Х18

Нержавеющая сталь 95Х18 содержит целый ряд химических элементов, определяющих ее физико-химические свойства.

Кованая сталь 95Х18 превосходит многие другие сплавы по прочности и твердости, достигая показателей 57-58 HRC. Это обусловлено высоким содержанием в ней углерода.

Основой материала сплава, как и любого черного металла, является железо, которого в классической формуле не менее 78%.

Расшифровка маркировки

Процент присутствия углерода в сплаве составляет 0.9-1%, поэтому для удобства указывается среднее значение – 0,95, которое и входит в маркировку.

Литера Х между показателями содержания образующих элементов означает наличие легирующего компонента – хрома. Число 18 указывает на его процентное содержание в сплаве. По факту это значение варьируется в пределах 17-19%.

Складные ножи “Зубр” имеют в составе 0,95% углерода и 18% хрома.

Улучшение свойств материала

Для повышения стойкости и антикорозийности сварных швов, снижения способности к зернообразованию в решетке вводят в состав карбидообразующие элементы. Дополнительное снижение зернистости происходит при включении в сплав микродоз поверхностно-активных компонентов, самым эффективным из которых является церий. Такое микролегирование редкоземельными элементами оказывается полезным только при тщательно дозированном введении и с соблюдением технологии.

На снижение хладоемкости сталей влияют следующие примеси:

• азот и углерод — при суммарном количестве в составе этих примесей ≤ 0,01% значительно возрастает прочность и работоспособность сварных швов их ферритных сталей с высоким содержанием хрома;
• кислород, фосфор, в некоторой степени сера, кремний и марганец также снижают хладоемкость материала.

Если говорить о требовании чистоты ферритных хромистых сплавов, то соблюдение такого показателя качества ведет к повышению точности при технологических процессах и выплавке. Антикоррозийная стойкость против разрушения межкристаллических соединений достигается при содержании азота и углерода в суммарном соотношении 0,01−0,015%. Если этот нормированный показатель превышается, то дополнительно используют стабилизаторы в виде добавок ниобия и титана.

Повышенная хрупкость ферритных сталей возникает из-за нарушения температурной технологии обработки, иногда при интервале 540−860˚С выделяется их твердого раствора средняя фаза и появляется «475˚С хрупкость». Такие виды повышенной ломкости материала являются обратимыми и убираются при правильном термическом воздействии.

Для повышения поверхностных качеств важно связывание силикатных включений с продуктами раскисления, для этого используют метод легирования кремнием. Способ не дает возможности появляться точечным коррозиям на поверхности за счет действия кремния в виде пассивной пленки.

Механические нагрузки для металла выбирают строго по назначению, так как повышенная хрупкость провоцирует разрушение кромки и появление кривизны лезвия при неправильном использовании предметов. Несмотря на антикоррозийные качества металла, длительное пребывание лезвий в условиях насыщенного раствора соли ведет к нарушению поверхностной целостности и плохо сказывается на эксплуатационных качествах изделия. В большинстве случаев характеристики 95×18 используются для изготовления деталей, которые при монтаже не подвергаются сварке.

Классификация зарубежных аналогов

Маркировка 95Х18 используется исключительно в странах бывшего СНГ. Зарубежные аналоги различаются своими процентными характеристиками содержания ключевых элементов, соответственно, и маркировка в других странах совсем иная.

Обозначения сплава у заграничных импортеров:

• в США – 440C, 440B;
• в Германии – X105CrMo17, X102CrMo17;
• в Польше – H18;
• в Японии – SUS440C.

Таким образом, сплав, наиболее близкий по составу к российскому, отливается в Польше. Японские производители используют как основу для своих ножей хромированную сталь из США.

Форма ножа не менее важна

Конструктивные особенности режущих изделий дополняют и увеличивают функциональные возможности. Они правильно распределяют нагрузку и делают использование ножа легким и удобным. При изготовлении клинка большое значение придается форме, размеру, методу заточки кромки и способу крепления рукоятки. Каждый из этих пунктов имеет более детальные приспособления. Они увеличивают удобство и повышают художественную ценность изделия. Существует прямая зависимость от толщины клинка и качества резания. Чем тоньше лезвие, тем лучше им выполнять мелкие работы.

Физико-механические свойства сплава

Высокая прочность и износоустойчивость делают легированную сталь 95Х18 одной из наиболее востребованных в металлургии. Максимальный показатель твердости клинка по шкале Роквелла может достигать 62 HRC. Сплав проходит стадии закалки и отпуска при строгом соблюдении температурного режима, что и обусловливает высокий уровень прочности.

Особенность сплава состоит в том, что если его “передержать” в горнилах и нарушить правила термообработки, то состав невозможно будет изменить и его главные достоинства при ковке будут утеряны.

Ножи из булатной стали нетребовательны в заточке, так как лезвия из сплава 95Х18 слабо затупляются. Заточка подобных хромированных ножей может производиться даже о камень или брусок с алмазным напылением зернистостью 100/80 и 50/40.

Ножи из булатной стали.

Лечение ковкой

Наличие хрома в его химическом составе выдвигает высокопрочную сталь в ряд коррозионностойких или нержавеющих. Помимо этого, сталь 95х18 предназначена для ковки. Для любой структуры металла эта процедура представляет собой «лечение» от многих болезней, самые распространенные из которых микротрещины, заполнение пор вредными элементами водорода, кислорода, ну и, конечно, вакансии (не занятое атомом место, которое образует полость). Кроме «болезней», ковка помогает избавиться от химической и дендритной ликвации, более плотно «укомплектовать» все молекулы. При таком жестком структурировании происходит измельчение зерна металла. Это позволяет увеличить пластичность, не снижая прочности. После этого имеет сталь 95х18 характеристики, способные выдержать большие нагрузки даже на изгиб.

Действие легирующих добавок

Сталь 95Х18 является фаворитом не только среди профессиональных производителей ножей, но и среди рядовых пользователей. Модель булатного ножа “Бобр” имеет удобный хват и простую конструкцию.

Максимальная прочность “Бобра” 60-62 HRC достигается за счет воздействия основной легирующей добавки – углерода. Дополнительным составляющим, таким как медь, марганец, никель, фосфор, отведена меньшая доля в составе этого черного металла – всего 3-5%.

Но эти элементы крайне необходимы для поддержки и активизации защитных свойств хрома, повышения качественных характеристик готового изделия. Хром придает антикоррозионные и антибактериальные свойства ножам из стали 95Х18.

Модель ножа “Бобр” из стали 95Х18. .

Сталь 95х18 характеристики для ножей отзывы

Сталь 95х18 для производства ножей зарекомендовала себя как оптимальный материал, отвечающий главным требованиям по изготовлению, техническим и эксплуатационным характеристикам данного рода изделий. Подобный выбор производителей ножей обусловлен отличным сочетанием необходимых свойств стали.

Достоинства и недостатки

Несмотря на востребованность и неоспоримые преимущества, хромированная сталь 95Х18 имеет и слабые стороны, из-за чего может уступать другим отечественным сплавам. В некоторых случаях заменителем 95Х18 может служить сталь Х12МФ, являющаяся аналогом американской стали D2.

Прочность этого сплава также доводят до показателей 60-62 HRC, и клинок из нее получается износоустойчивым и многофункциональным в использовании. Покупатели часто спрашивают, какую сталь следует выбрать: 95Х18 или Х12МФ. Исходить в этом вопросе следует из частоты применения и предназначения ножа.

Сталь Х12МФ представляет собой сплав общего назначения, из которого производятся не только ножи, но и другие металлические изделия: шестеренки, ролики, матрицы и прочие детали, не требующие высоких показателей прочности.

Нож из сплава Х12МФ хуже переносит сильное механическое воздействие. Кроме того, он покрывается темными пятнами и разводами уже после нескольких применений при контакте с фруктами, овощами и мясом, а также не терпит небрежного отношения. Это приводит к быстрой потере привлекательного внешнего вида изделия, но на режущие свойства клинка почти не влияет.

Сталь 95Х18 подвергается качественно иной технологии обработки, вследствие чего не теряет яркого металлического блеска и производственного лоска в любых условиях использования. Дополнительным и самым главным достоинством этой стали является доступность: при низкой цене по качеству данные ножи не уступают импортным маркам.

Ее недостатки обусловлены все теми же особенностями производства:

• острота лезвия нержавеющей хромированной стали 95Х18 несколько ниже, чем у других сплавов;
• глубина реза ножа сравнительно небольшая;
• клинок не выдерживает сильных нагрузок на излом при толщине обуха 4 мм.

Такой нож выбирают, если планируют использовать его нечасто или только в редких случаях, когда планируется выезд на природу или поход. После долгого бездействия он не заржавеет и будет выглядеть как новый.

Если нож необходим в ежедневном применении, следует выбрать мультифункциональную режущую основу для ножей Х12МФ, которая показывает лучшие результаты в быстрой и более глубокой нарезке.

Ножи из стали Х12МФ и 95Х18.

Основные показатели металла и его свойства

Материал относится к классу сталей, хорошо сопротивляющихся коррозии, поэтому служит для изготовления прочных элементов конструкций, к которым в процессе эксплуатации предъявляются особые требования в части износостойкости, работы в агрессивной среде, при высоких температурах. Промышленность поставляет на рынок сортовой прокат в форме калиброванного, фасонного или шлифованного прутка, полосы, серебрянки, кованых заготовок и поковки.

Механические характеристики

Неправильная закалка и не вовремя выполненный отпуск приводят к появлению отрицательных характеристик. 95×18 сталь относят к мартенситному классу, она упрочняется в процессе закалки, после отжига получается ледебуритная структура с небольшим избытком карбидов, различающихся морфологически:

• форма первичных карбидов вытянута вдоль направления ковки или прокатки, они появляются после жидкой фазы;
• по краям и в самом теле начальных аустеничных зерен при охлаждении выделяются вторичные мелкие карбиды.

С повышением температуры при закалке число остаточных аустенитов достигает максимального значения, твердость набирает экстремальные характеристики, показатели которых колеблются в диапазоне 57−58 H. R. Такие значения в стали получаются при закалке в 1050˚С, для сравнения, твердость 26 HR получается при температуре 1250˚С.

Механические показатели:

• сталь 95×18 имеет удельный вес 7,75 т на кубометр;
• в МПа твердость материала колеблется в пределах 230−245;
• показатель плотности — 7,75×10 3 кг/м3;
• теплопроводность металла — 24,3 Вт;
• удельная теплоемкость стали при 20˚С — 0,483×10 3Дж;
• параметр удельного электросопротивления составляет 0,68×10 6 Ом. м.

Основные параметры обработки

Работа с металлом требует применения правильных технологических приемов для создания материала в соответствии с принятыми ГОСТами на территории России. Для изготовления сортовой или прокатной стали используют метод проката или перековки исходной заготовки при высоких температурных показателях с последующим постепенным охлаждением. Деформация происходит в интервале 1125−900˚С, после этого следует медленное охлаждение или сохранение температуры 750˚С с дальнейшим охлаждением.

Для процесса закалки требуется масло с температурой от 1000 до 1050˚С. Отпуск делают при 200−310˚С, если увеличить показатели до 490−500˚С, то стойкость к коррозии резко идет на спад в результате увеличения количества карбидов. Если после закалки с температурой до 350˚С в воду для охлаждения добавить поваренную соль в виде 3% раствора, то материал получит удовлетворительные антикоррозийные качества.

Для отжига устанавливают предельную температуру в пределах 880−910˚С. Если обрабатывается профиль с поперечным сечением до 700 мм, то применяют технологию перекристаллизации с дальнейшим отпуском. Температура при обработке холодом составляет 70−85˚С, ковку делают при 1195˚С вначале, постепенно доводя температуру до 845˚С, затем выдерживают при 750˚С, охлаждают.

Особенности материала

Несмотря на то что легирование металла происходит в наиболее экономичном для производства режиме, сталь 95×18 в некоторых случаях не рекомендуется использовать для изготовления конструкционных деталей и элементов из-за некоторых особенностей:

• увеличенная способность образовывать зерна при нагревании;
• полученные крупные зерна из-за отсутствия полиморфных процессов при технологической обработке не удается устранить термическим воздействием;
• стойкость к холоду сварных соединений из этого металла и самой стали ограничена порогом -40˚С;
• низкое формообразование в процессе пластической холодной деформации, это получается из-за малого числа задействованных плоскостей скольжения в структурной решетке.

Технология производства

При производстве сталь 95Х18 проходит 4 основных стадии обработки:

• ковку;
• обжиг;
• закалку;
• отпуск.

Первоначально листы стали подвергаются механической деформации кующими молотами, после чего заготовки охлаждаются. Ключевым условием по технологии производства является регламентированный режим закалки, нарушение которого чревато излишней хрупкостью или мягкостью металла.

При закаливании сырье нагревается до критически высокой температуры и быстро охлаждается в масле или воде. Уровень твердости итогового изделия здесь определяется размером зерна аутенситов, содержащихся в структуре решетки металла. Диаметр этих частиц растет по мере увеличения температур.

Чаще всего на заводы 95Х18 поставляется в виде слябов – плоских прямоугольников, а сам клинок производится из сортовых заготовок, выделанных из специальных прутьев. Ковку ножа осуществляют холодным или горячим способом, вручную или на ковочных молотах.

Без ручного труда в кузнице эти технологические процессы пока невозможны, поэтому приобретать ножи из стали 95Х18 следует только у зарекомендовавших себя фабрик-производителей. Подделки из кустарных кузниц, которые иногда встречаются на рынке, внешне могут не отличаться от оригинального ножа. Необходима осторожность, так как только изделие из сырья с заявленными по ГОСТу характеристиками будет долго служить.

Процесс ковки стали.

Сферы использования стали 95х18

Характеристики и применение стали 95х18 тесно взаимосвязаны. Прочный, устойчивый к нагрузкам и агрессивному воздействию сплав востребован не только для изготовления специализированных ножей.

Нож, изготовленный из кованной стали 95×18

Металл активно используют в авиа и машиностроении. В список наиболее востребованной продукции, для изготовления которой данный сплав требуется промышленным предприятиям, входят втулки, подшипники, различные оси, предназначенные для повышенной эксплуатационной нагрузки.

Современный ассортимент промышленной продукции из стали 95х18, регламентированный ГОСТ, включает в себя:

• калиброванные и шлифованные прутки;
• сортовой и фасонный прокат (как правило, в виде цилиндрических заготовок);
• стальные полосы.

Кованая продукция в виде заготовок тоже пользуется стабильным спросом на внутреннем рынке.

Условия термической обработки

По ГОСТу мартенситное, как оно маркируется у производителей, сырье непрерывно разливается на заготовки и раскатывается в горячем конвертерном цеху при температуре 750-950°C.

Температурный режим на разных стадиях обработки таков:

1. Максимальная температура нагревания стали до состояния неустойчивости кристаллической решетки – от 900 до 1125°C.
2. Температура при охлаждении заготовок – до 450-650°C.
3. Температура при отпуске и возвращении структуры решетки металла в устойчивое состояние – 150-650°C.

Процедура выплавки стали 95Х18.

Стали универсальные

За характеристики стального предмета отвечает его геометрия, но в большей степени структура металла, которая, в свою очередь, зависит от его состава и необходимой термической, химической и механической обработки. Именно комбинация этих критериев объясняет такое огромное количество марок сталей и готовых изделий. Так как существуют различные приоритеты по характеристикам металлической продукции (иногда нужна только прочность, а иногда только пластичность), то изначально сталь подбирается по своему химическому составу, а получает окончательные свойства при помощи дальнейшей обработки.

Образование кромки

Режущая кромка ножа получает свою форму в два захода. Первый заход позволяет получить только предварительные размеры, второй — более точные. Сразу после первого отпуска проводится окончательная механическая обработка. Клинок на станке стачивается до нужных размеров. Сталь 95х18, термообработка которой проходит в четыре этапа, принимает окончательные свойства после второго отпуска, при котором снимаются все напряжения — и металл становится максимально пластичным. Для этого уже готовый клинок выдерживают при температуре 150 градусов в течение 1-2 часов. Охлаждение проходит на воздухе. Для украшения клинка своеобразными узорами может проводиться травление кислотой.