Алмазная сталь ХВ5

В список ножевых сталей входит более десяти наименований. При этом не все они являются универсальными и подходят для производства рыболовных, охотничьих и бытовых ножей. Такие особенности имеет и алмазная сталь ХВ5, которая причислена к инструментальным легированным. Из нее производят резцы, сверла, штампы. К основным преимуществам ее относится устойчивость к износу.

При СССР данный металл применялся для изготовления инструментов для огранки алмаза. Кроме того, по шкале твердости Мооса, он стоит наряду с алмазом – 9,5 баллов против 10. Впервые сплав был изготовлен в Японии.

Сталь ХВ5 практически не подвержена деформации, характеризуется высокой теплостойкостью. Однако во время механической обработки на ее поверхности могут образоваться трещины и прижоги. В основном из металла изготавливают резьбовой инструмент, тонкостенные и сложные элементы с высокими требованиями относительно твердости.

Материал характеризуется твердостью HRC70, устойчивостью к износу, а после термообработки устойчивость к действию температуры несколько снижается. Это дает возможность использовать материал для изготовления инструментов, которые эксплуатируются при небольшой скорости вращения для обработки твердых металлов, в том числе чугуна с беленой поверхностью. С его помощью можно срезать стружку с деталей.

Расшифровка

Расшифровка стали ХВ5 позволяет получить следующие данные:

  • Х – наличие в составе сплава хрома;
  • В – наличие в составе слава вольфрама;
  • 5 – 5% вольфрама.

Химсостав

В состав сплава входит большое количество углерода (1,45%), а также легирующие компоненты, положительно влияющие на характеристики материала. В результате использования хрома и вольфрама, а также дополнительных элементов обеспечивается увеличение вязкости и пластичности, уменьшение размеров зерна, но не происходит снижения прочностных показателей.

В состав стали ХВ5 входит хром, который является основным компонентом, снижающим коррозию. В данном металле его процент составляет всего 0,5-0,7%, что не обеспечивает высоких антикоррозионных качеств. Поверхность и масса металла подвержены появлению и развитию коррозии.

С Mn Cr Si V W
1,3-1,35% 0,10-0,30% 0,4-0,7% 0,10-0,30% 0,2% 5%

Вторым основным компонентом является вольфрам, который содержится в количестве 4,5-5%. Он обеспечивает повышение прочности при температуре выше 250 градусов. Его наличие в сплаве приводит к формированию карбидов высокой прочности, устойчивых к различным изменениям в рабочей среде. Температура плавления такого соединения составляет 3695 градусов, что позволяет получить его только в результате химических реакций и дробления.

Поковка алмазки ХВ5

Кремний и марганец вводятся в состав алмазной стали ХВ5 в количестве 0,3-0,4% в одинаковом соотношении. Они предназначены для связывания свободного кислорода.

Недостатками материала являются хрупкость, которая является следствием термической обработки, и малая устойчивость к коррозии, что не позволяет применять материал в бытовых условиях и в качестве рыболовной оснастки.

Влияние элементов на свойства

Эксплуатационные характеристики стали зависят от химического состава и взаимодействия компонентов между собой. При этом немаловажно учитывать влияние термической обработки материала, которая положительно сказывается на технических параметрах. Дополнительные элементы предназначены для формирования кристаллической решетки с особенными свойствами. В зависимости от химических реакций при изготовлении алмазной стали ХВ5 определяются параметры:

  • трещиностойкость, которая обусловлена прочностью кристаллических решеток и наличием карбидных соединений на границах зерен;
  • снижение риска деформации, что зависит от целостности межкристаллических связей;
  • толщина закаленного слоя, в котором температура распределяется равномерно;
  • прочность, зависящая от качества соединения атомов между собой.

Присутствие углерода в составе приводит к формированию карбидов. Эти соединения являются основными при определении параметров хромовольфрамовой стали во время термообработки, при этом учитывается их форма, местоположение и размер.

Легирующую функцию играет хром. Он используется в сплаве для уплотнения кристаллической решетки, делает ее стабильной. Элемент позволяет формировать карбидные соединения такого же размера, как атом. Cr используется для изготовления стали с высокими антикоррозионными качествами, а при концентрации менее 10,5% — оказывает положительное влияние на прокаливаемость.

Вольфрам и молибден являются обязательными составляющими марки стали ХВ5. Они позволяют увеличить толщину закаливаемого слоя и уменьшить размер зерен, что способствует улучшению качества металла. Карбидные соединения с их участием характеризуются большей прочностью, с их помощью можно повысить тугоплавкость материала. За счет уменьшения размеров зерновой структуры обеспечивается повышение пластичности без снижения твердости, а также простота термической обработки.

Кремний применяется для повышения прочности металла. Марганец используется для стабилизации состояния металла. Последний становится более вязким и пластичным, но при этом прочным.

Плюсы и минусы стали ХВ5

К основным преимуществам ножевой стали относятся:

  • прочность;
  • технологичность;
  • прокаливаемость;
  • простота резки и штамповки;
  • использование для массового производства;
  • небольшая стоимость;
  • упругость.

Нож из ХВ5

К недостаткам стали относятся:

  • сложность заточки без специальных станков и инструментов;
  • невысокие антикоррозионные качества;
  • недопустимость возникновения касательных напряжений в заготовке.

Технические характеристики

Главные характеристики стали ХВ5 при нормальных условиях:

вязкость 410-450 кДж/м2;
свариваемость без ограничений;
твердость по Роквеллу 62-64;
удельный вес 7920 кг/м3;
температура плавления 1280-1380 градусов Цельсия;
класс прочности К52, К55, К60.

Термообработка стали

Термическая и механическая обработка металла осуществляется в определенной последовательности, что обеспечивает повышение технических характеристик:

  • ковка при 1100-870 градусах;
  • отжиг при 800-600 на протяжении 4 часов, который делает сталь ХВ5 более мягкой и гарантирует простоту проведения мехобработки. Часто применяется данный вид температурного воздействия при предварительной холодной прокатке;
  • закалка при 800 градусах с охлаждением в масляной ванне до 200 градусов, после этого – на воздухе;
  • отпуск для снятия внутренних напряжений, который осуществляется при 180 градусах с охлаждением на воздухе.

Закалка осуществляется после проведения мехобработки, не включающей шлифовку. При этом осуществляется нагрев до 830 градусов, после чего – охлаждение. Это обеспечивает переход металла в прочный и мягкий мартенсит. Во время отпуска происходит коагуляция мартенсита с получением сорбита и троостита – более прочной и пластичной формы.

Аналоги

Основная область применения стали ХВ5 – изготовление режущего инструмента. В качестве альтернативных материалов иностранного производства выделяют:

  • шведскую N690;
  • немецкую X105CrCoMo18-2;
  • японские ZA-18 и VG-10.

Последний тип металла используется специально для создания ножей, его состав разрабатывался специализированным заводом, который выпускает клинки холодного оружия.

Другие марки:

Полезно? Сохраните себе на стену! Спасибо за лайк!

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

×
Как сэкономить на ремонте?
Подпишитесь на нашу группу!
<