Crv сталь для инструмента
На самом деле инструмент делают из стали, которая была подвержена легированию. Легированная сталь содержит специальные легирующие добавки, которые позволяют в значительной степени менять ряд ее механических и физических свойств. В данной статье мы разберемся, что из себя представляет классификация легированных сталей, а также рассмотрим их маркировку.
По содержанию в составе стали углерода идет разделение на:
- низкоуглеродистые стали (до 0,25% углерода);
- среднеуглеродистые стали (до 0,25% до 0,65% углерода);
- высокоуглеродистые стали (более 0,65% углерода).
В зависимости от общего количества в их составе легирующих элементов, которые содержит легированная сталь, она может принадлежать к одной из трех категорий:
- низколегированная (не более 2,5%);
- среднелегированная (не более 10%);
- высоколегированная (от 10% до 50%).
Применение инструментальных легированных сталей
Инструментальная легированная сталь широко используется при производстве разнообразного инструмента. Но помимо явного превосходства над углеродистой сталью в плане твердости и прочности, у легированной стали есть и слабая сторона — более высокая хрупкость. Поэтому для инструмента, который активно подвергается ударным нагрузкам, такие стали не всегда подходят. Тем не менее при производстве огромного перечня режущего, ударно-штампового, измерительного и прочего инструмента именно инструментальные легированные стали остаются незаменимыми.
Отдельно можно отметить быстрорежущую сталь, отличительными особенностями которой являются крайне высокая твердость и красностойкость до температуры 600 градусов. Такая сталь способна выдерживать нагрев при высокой скорости резания, что позволяет увеличить скорость работы металлообрабатывающего оборудования и продлить срок его службы.
К отдельной категории относятся легированные конструкционные стали, наделенные особыми свойствами: нержавеющие, с улучшенными электрическими и магнитными характеристиками. От того, какие элементы, а также в каких количествах преимущественно содержатся в них, они могут быть хромистыми, никелевыми, хромоникельмолибденовыми. Также они делятся на трех-, четырех- и более компонентные по числу содержащихся в них легирующих добавок.
Маркировка легированных сталей указывает на то, какие добавки в ней содержатся, а также на их количественное значение. Но также важно знать и то, какое именно влияние на свойства металла оказывает каждый из этих элементов в отдельности.
Хром
Добавка хрома увеличивает коррозионную стойкость, повышает прочность и твердость, является основным компонентом при создании нержавеющей стали.
Никель
Добавление никеля повышает пластичность, вязкость стали и коррозионную стойкость.
Титан
Титан уменьшает зернистость внутренней структуры, повышая прочность и плотность, улучшает обрабатываемость и коррозионную стойкость.
Ванадий
Присутствие ванадия уменьшает зернистость внутренней структуры, что повышает текучесть и порог прочности на разрыв.
Молибден
Добавка молибдена дает возможность улучшить прокаливаемость, повысить коррозионную устойчивость и снизить хрупкость.
Вольфрам
Вольфрам повышает твердость, не дает зернам увеличиваться при нагреве и снижает хрупкость при отпуске.
Кремний
При содержании до 1-15% кремний повышает прочность, сохраняя вязкость. При увеличении процента содержания кремния повышается магнитопроницаемость и электросопротивление. Также данный элемент увеличивает упругость, стойкость к коррозии и сопротивляемость к окислению, но также повышает хрупкость.
Кобальт
Введение кобальта увеличивает ударопрочность и жаропрочность.
Алюминий
Добавление алюминия способствует повышению окалиностойкости.
Углерод
Оказывает на свойства стали очень значительное влияние. Если его содержится до 1,2%, то углерод способствует повышению твердости, прочности, предела текучести металла. Превышение указанного значения способствует тому, что начинает значительно ухудшаться не только прочность, но и пластичность.
Марганец
Если количество марганца не превышает 0,8%, то он считается технологической примесью. Он призван повысить степень раскисления, а также противостоять негативному влиянию серы на сталь.
Сера
При превышении содержания серы выше 0,65% механические свойства стали существенно снижаются, речь идет об уменьшении уровня пластичности, коррозионной стойкости, ударной вязкости. Также высокое содержание серы негативно влияет на свариваемость стали.
Фосфор
Даже незначительное превышение содержания фосфора выше необходимого уровня чревато повышением хрупкости и текучести, а также снижением вязкости и пластичности стали.
Азот и кислород
При превышении определенных количественных значений в составе стали вкрапления данных газов повышают хрупкость, а также способствуют понижению ее выносливости и вязкости.
Водород
Слишком большое содержание водорода в стали ведет к увеличению ее хрупкости.
Прочность инструмента зависит от многих факторов, но качество самой стали обуславливается количеством и составом легирующих элементов.
На ручном инструменте можно часто заметить маркировки CrV - хромванадиевая сталь, CrNI - хромоникелевая сталь, Cr-Mo - хромомолибденовая сталь.
хромованадиевая сталь (CrV) – характеризующаяся повышенной устойчивостью к коррозии и образованию ржавчины. Добавление хрома значительно улучшает восприимчивость стали к закалке. Добавление ванадия увеличивает вязкость стали при термической обработке, что положительно влияет на устойчивость к высоким температурам и препятствует деформациям.
хромоникелевая сталь (CrNI) – характеризуется очень высокой устойчивостью к воздействию коррозионных факторов, таких как морская вода или серная кислота. Кроме кислотоустойчивости, данная сталь отличается жароупорностью и жаропрочностью.
хромомолибденовая сталь (Cr-Mo) – определенно самая легкая, благодаря чему изделия из этой стали более прочные при меньшем удельном весе. Добавление молибдена увеличивает растяжимость стали при высоких температурах и предотвращает деформацию. Также увеличивает общую устойчивость стали к коррозии во влажной и кислой среде.
Раскрываем карты.Что таит в себе аббревиатура Cr-V.
Все мы встречаем на инструментах надпись Cr-V или Chrome Vanadium, но, о чем говорит эта надпись мало кто знает.
В этой статье мы постарались дать подробный ответ на этот вопрос.
Само название хромванандиевая сталь говорит о том, что в нем присутствую такие элементы как хром и ванадий, но для чего?
Начнем с основ и разберем, что такое сталь.
Сталь – это сплав двух химических элементов: железа и углерода, причем содержание углерода не должно превышать 2%. Если же содержание углерода выше, то этот сплав относится к чугунам.
При этом сталь – химически не чистый сплав двух элементов. В ней содержатся как вредные примеси, фосфор и сера, так и специальные добавки, легирующие элементы, такие как молибден, марганец, хром, ванадий и другие.
Эти элементы нужны для улучшения стали и придания ей нужных физических свойств – повышение прочности, пластичности, износостойкости.
Для чего нужен хром и ванадий
Как мы уже сказали ранее, хром добавляют в расплав для придания стали таких свойств, как прочность и износостойкость. Стойкость к коррозии сталь приобретает, только при содержании хрома от 12 до 20%, но это уже нержавеющая сталь и для производства инструмента она не применяется. Ванадий добавляют для увеличения вязкостной и усталостной прочности, что в последствии позволяет инструменту не разрушаться под действием циклических нагрузок.
На фото: Хром / Chromium (Cr), 24
На фото: Ванадий / Vanadium (V), 23
Подводим итог
Хромованадиевая сталь — это особый вид стали, получивший широкое распространение в производстве различного инструмента, потому что она обладает отличными свойствами, такими как жесткость, прочность, и устойчивость к износу и коррозии, которые она приобретает в процессе приготовление расплава и последующей термической обработки.
Важно!
Не стоит забывать о маркетинговых уловках производителей некачественного инструмента, так как небольшой разброс содержания этих элементов уже может значительно изменить свойства сплава.Также, большое значение имеет процесс закалки, количество углерода и других элементов. В таком случае надпись «Chrom Vanadium» может вообще мало что значить.
Инструмент Станкоимпорт выполнен из высококачественной стали, что соответствует российскому ГОСТу и международным стандартам DIN. Ознакомиться с каталогом можно пройдя по ссылке Наборы Инструментов
Разница между Хром-Ванадием и Хром-Молибденом
Большинство людей, вероятно, полагают, что весь хром один и тот же, но есть существенные различия между типами хрома — хром-ванадием и хром-молибденом, — используемыми для изготовления ручных инструментов.
Читайте дальше, чтобы узнать больше об этих двух типах сплавов хрома и стали. Расширение ваших знаний поможет вам сделать лучший выбор в следующий раз, когда вам понадобится купить головки или ручной инструмент.
Что такое Хром-Ванадий?
Хром-ванадий, иногда называемый Cr-V или CrV, представляет собой уникальный тип стали, созданный путем сочетания элементов сплава хрома и ванадия. Обычно он используется для стальных ручных инструментов, пружинной проволоки большого диаметра и других изделий с высокими напряжениями.
Хром-Ванадиевый Ключ
Когда производители создают детали из хром-ванадия, они используют метод холодной вытяжки с термообработкой, который улучшает хром, чтобы он мог выдерживать тяжелые ударные нагрузки при повышенных температурах. Это делает хром-ванадий идеальным для ручных инструментов например таких как гаечные ключи и головки.
Общий состав изделий из хром-ванадия примерно следующий:
- Углерод 0,05%
- Марганец 0,70 — 0,90%
- Кремний 0,30%
- Хром 0,80 — 1,10%
- Ванадий 0,18%
Использование Хром-Ванадия
Готовые хромованадиевые изделия гладкие, твердые и довольно блестящие. Хромованадиевая отделка, вероятно, приходит на ум, когда большинство людей слышат слово хром.
Хромованадиевые инструментальные головки хорошо подходят для ручной затяжки и изделий с медленным действием, например, храпового механизма. Наборы хром-ванадиевых головок известны своей жесткостью и твердостью, а также обеспечивают высокую степень защиты от ржавчины.
Хром-ванадий не идеален для ударных головок. Его жесткость может привести к слишком быстрому износу наковальни при использовании пневматических гайковертов.
Кроме того хром-ванадий используется в быстрорежущих сталях. Эти инструментальные стали используются в качестве материалов для режущих инструментов.
При этом хром, и ванадий делают сталь более упрочняемой. Полезными свойствами, так же является то, что хром может сохранять сталь стойкой к истиранию, окислению и коррозии. Еще одним полезным свойством является то, что хром и углерод улучшают эластичность хром-ванадия.
Что такое Хром-Молибден?
Хром-молибден, также называемый Cr-Mo или хромомолибденом, представляет собой тип стали, изготовленный из сплава хрома, молибдена, железа и углеродных сплавов. Это тип низколегированной стали, имеет множество применений в различных отраслях промышленности. В промышленных масштабах этот сплав называют сталью 41хх.
Общий состав cплава марки 4130 следующий:
Хром-молибден имеет более высокую ударопрочность, прочность и ударную вязкость, чем хром-ванадий, поэтому обычно используется для таких инструментов, как ударные головки.
По окончании отделки производители обычно покрывают хром-молибден фосфатом марганца, что повышает коррозионную стойкость. Фосфат марганца является предпочтительным покрытием для военной и авиакосмической промышленности. Хромомолибденовые изделия обычно имеют темно-серый матовый цвет, а не блестящие, как хром-ванадий.
Хром-молибден имеет отличное соотношение прочности и веса. Таким образом, этот материал значительно прочнее и тверже, чем стандартные сорта стали. Однако, если требуется сварка, он требует термической обработки до и после процесса сварки, чтобы избежать образования холодных трещин.
Хотя хром-молибден содержит хром в качестве легирующего элемента, количество хрома в этом сплаве недостаточно для обеспечения коррозионной стойкости по сравнению с нержавеющей сталью.
Использование Хром-Молибдена
Хром-молибден — лучший материал для ударных головок. При этом эти головки обычно выполняются намного толще и тяжелее, чем хромованадиевые ручные головки. Ударные головки подвергаются термообработке иным способом, чем хромированные головки.
Ударная торцевая головка из Хром-молибдена
Хром-молибден позволяет ударным головкам выдерживать значительные удары с большей силой, возникающие при использовании ударных пистолетов. Ударные головки не могут быть такими же твердыми, как хромированные, потому что они должны поглощать резкие и мощные удары.
Кроме того, важным свойством этого типа сплава является его способность к цементации поверхности. При этом сердцевина материала имеет тенденцию сохранять свои объемные свойства, и этот сплав, также, является отличным материалом для использования в производстве шестерен, поршней, пальцев и коленчатых валов.
В чем разница между Хром-Ванадием и Хром-Молибденом?
Хром-ванадий и хром-молибден — это два типа сплавов стали, в которых хром является ключевым легирующим компонентом. Главное различие между хром-ванадием и хром-молибденом заключается в том, что хром-ванадий содержит хром и ванадий в качестве основных легирующих компонентов, тогда как хром-молибден содержит хром и молибден в качестве легирующих материалов. Хром-ванадиевый сплав делает сталь более закаливаемой. Хром в этом сплаве поддерживает стойкость стали к истиранию, окислению и коррозии, а хром и углерод могут улучшить эластичность. Хром-молибден имеет отличное соотношение прочности и веса, но для сварки он требует термической обработки, чтобы избежать образования холодных трещин.
Хромованадиевая сталь
Хромованадиевая сталь – это особый вид стали, получаемый путем различной комбинации входящих в её состав легирующих элементов. Так, сталь марки ASTM A-231 чаще всего используется для производства стальных инструментов (например, гаечных ключей), пружинной проволоки большого диаметра и других изделий, рассчитанных на высокие нагрузки.
Физические, химические и механические свойства хромованадиевой стали обусловливают её высокую устойчивость к механическим нагрузкам, коррозионную стойкость и твердость, что делает этот материал идеальным для определенных областей применения. В процессе производства хромованадиевая сталь подвергается холодному волочению и термообработке, приобретая способность выдерживать ударные нагрузки при повышенных температурах.
Данный сплав образуется путем комбинации в различных пропорциях входящих в его состав компонентов. Процент содержания каждого легирующего элемента зависит от требуемых характеристик конечного продукта. Как правило, хромованадиевая сталь содержит большое количество хрома (от 0,80 до 1,10 %), около 0,18 % ванадия и 0,70-0,90 % марганца. Кроме того, в ней содержатся 0,50 % углерода, 0.30 % кремния, а также ничтожные количества других металлов. При изменении пропорций компонентов сплава эта сталь может изменять свои свойства сообразно конкретным областям применения.
Твердость промышленных марок хромованадиевой стали является их обязательным физическим свойством, так как именно она определяет, для каких областей применения рассчитан конкретный материал. Согласно шкале твердости по Роквеллу этот сплав имеет твердость C41-55. Этот материал характеризуется структурной прочностью, которая в сочетании с ударной вязкостью обеспечивает ему высокую усталостную прочность и износостойкость.
Листовая хромованадиевая сталь хорошо поддается холодной формовке, в том числе фальцовке и расковке, при этом изделия из неё даже самой сложной формы не имеют никаких признаков растрескивания или деградации структуры материала. Существуют различные марки хромованадиевой стали, используемые в зависимости от их конкретных свойств. Так, например, марка SAE 6150 со средним или высоким содержанием углерода является идеальной для изготовления пружин, а высокоуглеродистая марка SAE 6195 используется в производстве шариковых и роликовых подшипников.
Минимальный предел прочности на разрыв хромованадиевой стали особенно высок по сравнению с другими сплавами и составляет, как правило, от 190 до 300 в зависимости от марки и номинального химического состава. Кроме того, этот материал обладает другими выгодными физическими свойствами, в том числе благоприятным модулем упругости и модулем упругости при кручении.
Модуль упругости – это математическая мера склонности материала к упругой (т.е. непостоянной) деформации под действием приложенной силы, а модуль упругости при кручении – это коэффициент, используемый для оценки его жесткости. Модуль упругости данного сплава равен 30, а модуль упругости при кручении 11,5.
Читайте также: