Сталь 40х13 для ножей плюсы и минусы

Обновлено: 08.01.2025

Создать марку стали с идеальной структурой не представляется возможным, поэтому производители стремятся вывести сплавы с оптимальными характеристиками, предназначаемые для определённых целей. Например, можно сравнивать ножи из мягкой стали, который легче заточить, и ножи из твёрдого материала, отличающегося устойчивостью к механическим воздействиям, но трудно поддаваемого заточке. Такой анализ позволяет выбрать необходимый инструмент в зависимости от задачи, поставленной перед режущим инструментом.

Характеристики

Сложность химического состава сказывается на скорости процесса изготовления стали, это приводит к росту стоимости изделия.

Иногда качество ножа зависит не от конкретной марки, а качества термообработки. 40х13 сталь – это как раз тот самый случай. Она является одной из востребованных марок и имеет довольно устойчивые характеристики.

Из неё всегда делали медицинские скальпели, поэтому марка 40х13 всегда считалась лучшей. Такое мнение закрепилось из-за того, что это нержавейка, и великолепный рез скальпеля достигался за счёт очень тонкого лезвия и бритвенной заточки.

Достоинства

Высокая жаропрочность.
Коррозионная устойчивость.
Абсолютно не ржавеет.

Не подвергается коррозии даже в морской воде. Это свойство используют изготовители ножей для дайверов. Но всё-таки инструментам нужен хороший уход. Если лезвие держать в постоянной сырости, оно потихоньку покрывается ржавчиной.

Недостатки

Сталь 40х13 для ножей имеет не только плюсы, но и минусы. Режущая кромка относительно мягкая, хорошо поддаётся заточке, но быстро тупится. По этой причине не рекомендуется приобретать ножи из стали 40х13 туристам или охотникам, так как его придётся часто точить.

Определённый минус ещё в том, что ножи очень гибкие, ими не рекомендуется резать твёрдые поверхности.

И ещё одно качество, говорящее не в пользу 40х13 – неустойчивость к агрессивной среде и высоким температурным режимам. Поэтому категорически запрещено применение при сварке.

Область применения

Применение сплава довольно широкое. В настоящее время его используют для изготовления кухонных ножей с невысокой стоимостью. Они нравятся домохозяйкам, так как за ними просто ухаживать, при соблюдении элементарных правил они почти не ржавеют. Лезвия ножей острые, легко затачиваются. Можно резать любые продукты: рыбу, мясо, фрукты, овощи. Инструменты совершенно безопасны в использовании.

Помимо этого, из 40х13 изготавливают:

медицинские скальпели;
приспособления для измерений;
подшипники;
пружины;
маникюрные инструменты;
компрессорные детали и многие другие предметы бытового назначения.

Ножи из сплава используют рыбаки, дайверы, туристы, водолазы и простые кухарки. Кто-то предпочитает иметь у себя сувенирные клинки, имеющие прекрасный внешний вид.

Химический состав стали

количество углерода (С) в сплаве составляет от 0,36 до 0,45 процента;
другая составляющая – кремний (Si). В процентном соотношении его количество не превышает 0,8. Столько же содержится марганца (Mn);
устойчивость к коррозии придаёт легирующий компонент хром (Cr). От 12 до 14 процентов – отличный показатель;
не обошлось без примесей в виде серы (S) – до 0,025%, и фосфора (P) – до 0,030%;

Технологические свойства

Свою устойчивость к коррозии сталь получает после прохождения сложного технологического процесса, который заключается в специальной закалке. Во время этого действия отмечается полное растворение карбида, как результат – антикоррозийная защита. Снижение стойкости к коррозии связано с низким содержанием хрома в карбиде или снижением температуры плавления до 6000С. При правильно проведённом технологическом процессе такого явления не должно быть.

Температура при этом составляет от 850 до 11000С. Такой величины достаточно для полного деформирования. Во избежание образования трещин в техпроцесс включены режимы нагрева и охлаждения, проводимые попеременно.

Термообработка

Из-за высокого содержания хрома сталь 40х13 нужно калить при высокой температуре, нагревать нужно очень точно.

Правильная закалка даёт высокую твёрдость (58HRC), но в ущерб пластичности. Считается, что твёрдость 40х13 должна лежать в пределах от 53 до 56 HRC. Значения, превышающие этот порог, либо сильно завышены, либо технология при закалке была нарушена. От такого действия сталь становится чересчур хрупкой.

Аналоги

Зарубежный аналог – сталь марки 420. Похожий состав и недорогая цена составляют серьёзную конкуренцию нашему материалу, за границей ещё и хорошо термообрабатывают. Из-за этого по некоторым параметрам российский материал немного отстаёт.

Отзывы

Популярность изделий из стали 40х13 подтверждают многочисленные отзывы пользователей инструментов. Особенно отмечены такие свойства, как острота и лёгкость заточки. Многим также нравится простота в уходе и антикоррозионные свойства.

Немало отзывов звучит от медицинских работников, в частности от хирургов. Ведь не зря материал называют медицинской сталью.

Рачительные хозяйки отмечают, что это вполне пригодная сталь для хозяйственно-бытового назначения при условии нормальной термообработки. Некоторые пользуются ножами около 20 лет, причём берут их даже в походы. Инструмент ни разу не подводил. Особенно радует лёгкое затачивание любыми подручными приспособлениями.

Нравятся инструменты из медицинской стали маникюристам и парикмахерам. Они также отмечают долговечность стальных изделий из 40х13. Щипцы и другие режущие инструменты нужны для придания ногтям определённой формы и опрятности. Мастер маникюра с десятилетним стажем восхищается прочностью: инструмент долгое время остаётся острым и не деформируется при затачивании.

Нельзя упускать такой момент, что любая, даже самая стойкая вещь, требует, чтобы к ней относились аккуратно и соблюдали минимальные требования. Лезвия ножей, например, не любят, чтобы их хранили в сырости. Нельзя оставлять грязной поверхность. Если пренебрегать этими правилами, на клинках появляется ржавчина. При заточке её можно убрать, но при этом пострадает долговечность.

Какая сталь для ножей самая лучшая

От качества термообработки и состава сплава у ножевых лезвий зависит устойчивость к ржавчине, затупливанию, механическим повреждениям. При выборе лучшей стали для ножа учитывается назначение изделия: для использования на кухне или в походных условиях играет роль отличающаяся комбинация характеристик.

Каким критериям должна отвечать сталь

У различных видов стали отличаются технологические и механические свойства, обусловленные присутствием в сплаве легирующих элементов.

Материал для изготовления ножей оценивается по следующим критериям:

Устойчивость к широкому диапазону температур (-30…+100°C).
Чувствительность к коррозии.
Прочность, упругость. При эксплуатации изделия важна минимальная деформация металла, устойчивость от продольного прогиба.
Твердость. Показатель обозначается аббревиатурой HRC (в Европе — RC), оценивается по шкале Роквелла. Для ножей оптимальным считается показатель выше 55 ед. При увеличении твердости уменьшается устойчивость к сколам.
Удержание заточки. Чем тверже материал, тем реже лезвие тупится.

Еще один критерий — легкость заточки лезвия. Чем мягче материал, тем легче его затачивать (при этом сталь быстрее тупится). Поэтому важен баланс между твердостью и прочностью.

Не существует однозначного ответа на вопрос, какая сталь самая лучшая. Приоритетные характеристики должны обеспечивать функциональность ножа для выполнения поставленных задач.

Состав и добавки

Сталь представляет собой сплав железа с углеродом. От последнего элемента зависит жесткость материала.

Различают следующие типы стали:

низкоуглеродистая;
среднеуглеродистая;
высокоуглеродистая.

Ножи из нелегированной стали (без добавок) обладают гибкостью, но подвержены коррозии, неустойчивы к повреждениям. Для усовершенствования характеристик металла в сплав добавляют примеси. В таблице представлен список используемых добавок (кратко приведены разъяснения их функций).

Элемент	Функции
Марганец (Mn)	Обеспечивает прочность, позволяет сделать любую форму лезвия. Присутствует в большинстве стальных сплавов.
Молибден (Mo)	Позволяет закаливать сталь до высокого уровня жесткости, делает клинок теплостойким, снижает ломкость лезвия.
Хром (Cr)	Защищает от воздействия ржавчины.
Ванадий (V)	Отвечает за устойчивость к воздействию химических веществ, повышает упругость. Увеличивает срок эксплуатации изделия.
Кремний (Si)	Снижает восприимчивость материала к механическому воздействию, повышая прочность.
Никель (Ni)	Предотвращает гниение стали, повышает устойчивость к коррозии.
Вольфрам (W)	Повышает прочность, усиливает антикоррозионные свойства.

Сера и фосфор относятся к технологическим примесям. Первый элемент снижает твердость и прочность металла, в качественных сплавах процентное содержание не превышает 0,065. Фосфор повышает хрупкость стали. Данный элемент присутствует во всех сплавах, но максимальный уровень вещества в сплаве составляет 0,045%.

Лучшие зарубежные марки стали

У разных марок стали отличаются рабочие характеристики, все виды имеют плюсы и минусы.

Это немецкая марка инструментальной стали высокого качества, характеризующаяся однородностью структуры после закалки. Одна из самых востребованных в мире.

удержание заточки;
качество реза;
стойкость к коррозии и деформации.

Сталь D2 относится к высокоуглеродистому виду. Разработана для создания режущих зубьев, используется в изготовлении охотничьих ножей.

Содержит большое количество хрома (до 14%). Подвергается закалке (55-69 HRC). При низкой стоимости обладает твердостью, но сложно затачивается.

Для продления срока эксплуатации лезвие рекомендуется протирать после контакта с водой.

CPM S35VN

Марка американской компании относится к классу премиум, характеризуется твердостью, износостойкостью. Расшифровка аббревиатуры CPM — это название технологии Crucible Particle Metallurgy.

Сплав получают порошковым методом, предусматривающим следующие действия:

Жидкий расплав охлаждают азотом, он кристаллизуется, превращается в порошок.
Сухое вещество подвергают высоким температурам и давлению, чтобы порошок спекся.
На сплав воздействуют прессом для получения готового продукта.

Марка S35VN представляет собой улучшенный вариант S30V (в состав сплава внесен ниобий, а в производстве используется порошок мелкой структуры).

Комбинация легированных элементов позволила улучшить характеристики стали без потери прочности, т. е.:

Благодаря мелкозернистой структуре материала изделие долго сохраняет заточку, меньше выкрашивается в сравнении с предшествующей маркой.
Лезвие выдерживает ударную нагрузку.
Сталь менее чувствительна к гниению.
Сплав характеризуется пластичностью.

К недостаткам марки относятся сложность в заточке и высокая себестоимость. Такие лезвия не предназначены для рубки твердых поверхностей, не устойчивы к перегибам (твердость полотна составляет от 58 до 62 ед. по шкале Роквелла).

Считается классикой ножевой стали в Европе и Америке, содержит повышенное количество хрома и углерода.

твердость составляет 59 HRC;
выдерживает сгибы, скручивания (может использоваться при резке твердых плотных продуктов);
относится к нержавеющему типу (подходит для аквалангистов и рыбаков);
удерживает заточку;
легко поддается правке.

Из стали 440C изготавливаются классические и складные модели ножей. Изделия требуют регулярного ухода. Из-за отсутствия в сплаве ванадия лезвия не обладают износоустойчивостью. В сравнении с изделиями премиум-класса чувствительны к воздействию солей и кислот.

Elmax

Сталь шведской марки изготавливается по порошковой технологии. Является высокоуглеродистой, высоколегированной. Используется для изготовления ножей высокой ценовой категории. Отличается хорошей режущей способностью.

К преимуществам относятся:

При высокой твердости сталь хорошо поддается заточке. Для поддержания антикоррозионных свойств необходима регулярная шлифовка и полировка клинка.

Разработанная австрийским металлургическим концерном марка M390 является одной из лучших. Характеризуется устойчивостью к гниению. Задумывалась в качестве материала для медицинских инструментов, поэтому особое внимание при разработке уделялось способности удерживать заточку.

Лезвия сохраняют остроту кромки до 6 месяцев. Сплав обладает низкой разницей между предельной текучестью и прочностью на разрыв. Материал не разрушается при взаимодействии с большинством видов щелочей и кислот.

Главным достоинством является твердость на уровне от 60 до 62 HRC. При таком показателе возможна шлифовка полотна до зеркального блеска. Для заточки требуется наличие настольного станка.

ZDP 189

Марка ZDP 189 принадлежит японской корпорации. Эта сверхвысокоуглеродистая инструментальная сталь, обладающая твердостью до 69 HRC, содержит высокий процент хрома. Разработана на основе порошковых технологий.

Выделяется режущими качествами, используется для изготовления ограниченных серий клинков. Из-за хрупкости подходит не для всех форм лезвий (например, не рекомендуется для вогнутых спусков). Полотно чувствительно к воздействию ударов. Лезвие хорошо поддается полировке.

Легированная кобальтом и молибденом японская марка VG-10 отличается остротой режущей кромки, твердостью, устойчивостью к ударной нагрузке, антикоррозионными свойствами.

Часто используется в качестве центрального слоя полотна, чтобы обеспечить клинку устойчивость к ржавчине, повысить режущие свойства.

Содержание в составе сплава кобальта делает сталь вязкой и твердой. Режущая кромка сохраняется даже при твердости 60-62 HRC. Качество материала поддерживается особым методом термической обработки, который производитель держит в секрете.

CPM S30V

Порошковая американская марка CPM S30V содержит от 13 до 18% хрома, обладает прочностью, устойчивостью к ржавчине. Сплав содержит карбиды ванадия и хрома, на режущей кромке присутствуют участки сверхвысокой твердости.

Сталь AUS-8 японского производства имеет высокие рабочие характеристики. Благодаря наличию в сплаве молибдена и никеля обеспечивается сопротивление к коррозии.

В процессе выплавки и закалки не используются дорогостоящие технологии, поэтому металл имеет низкую себестоимость.

Лезвия из данного материала не требуют специального ухода, сочетают в себе твердость и упругость, легко поддаются заточке.

Лучшие отечественные виды стали

Маркировка из двух цифр и буквы «Х» обозначает процентное содержание (в сотых долях) углерода и хрома (первая цифра — углерод, вторая — хром). Фактические показатели могут незначительно колебаться. Можно выделить топ-5 лучших ножевых сталей отечественных производителей.

50х14МФ

Универсальная сталь 50х14МФ, с которой начиналось оружейное производство. Используется в изготовлении ножей, медицинского инструмента. Сплав устойчив к химической и влажной среде. Твердость может составлять до 57-58 HRC.

Лезвия долго держат заточку, устойчивы к ударным нагрузкам, с легкостью правятся в домашних условиях.

40Х12

Это мягкая высоколегированная сталь, использующаяся в производстве недорогих ножей, сувенирных клинков. Плохо поддается закалке, поэтому полотна легко гнутся, а режущая кромка почти не удерживает заточку.

Преимуществом является устойчивость к коррозии. Твердость материала составляет 51 или 52 HRC.

Х12МФ

Изначально разрабатывалась для использования в машиностроительной отрасли. Марка широко применяется в изготовлении ножей. В сплав входит вторичное сырье, что снижает стоимость производства.

Сталь Х12МФ не требует сложного ухода, относится к группе коррозионно-стойких материалов, отличается податливостью при обработке. Режущая кромка обладает устойчивостью к износу. Острота лезвия сохраняется долгое время. Твердость может достигать 64 HRC.

К недостаткам относятся: чувствительность к изгибам и кислотной среде, необходимость специального оборудования для заточки, тусклый вид полотна.

95Х18

Часто используется для изготовления клинков. Материал отличается устойчивостью к коррозии, прочностью, не изнашивается долгое время. Преимуществом является простота заточки лезвия, недостатком — средняя агрессивность реза. Закаливается до 58 HRC.

65Х13

Относится к недорогим маркам. Имеет устойчивость к ржавчине благодаря содержанию хрома. Твердость составляет от 56 до 59 ед. по шкале Роквелла. Полотно устойчиво к ударам, деформации. Достоинством также является легкость в эксплуатации и заточке.

К недостаткам относится высокая скорость истирания.

Какую сталь лучше выбрать

При выборе кухонного ножа или охотничьего клинка принимается во внимание качество материала, репутация производителя.

Для кухонных ножей

Для использования на кухне нож должен обладать прочностью. Важный параметр — качество реза. Лезвия должны легко затачиваться, но не требовать частой правки.

Лучшие кухонные ножи соответствуют следующим параметрам:

устойчивы к ржавчине;
не крошатся;
имеют однородное полотно без разводов, пузырей.

Еще одним параметром является отсутствие на режущей кромке неровностей.

В России наиболее часто для кухонных ножей используются упомянутые марки:

Из иностранных марок имеет высокий рейтинг сталь 440C. Для кухонных ножей рекомендуются японские стали AUS10 и ATS34, а также американская марка 154 CM (США). Сталь 420 часто используется зарубежными производителями, но отдавать предпочтение следует изготовителям из США, Швейцарии, Австрии, Германии.

Испанские ножи из 420 стали отличаются мягкостью. В европейских вариантах часто встречается массивное лезвие, что затрудняет аккуратную нарезку продуктов.

Для охотничьих ножей

Туристические и охотничьи клинки должны быть изготовлены из долговечного материала.

Часто используются марки:

420 (недорогие модели);
440A, B, C;
AUS 4-10;
Elmax;
95Х18;
H1 (американская хромоникелевая сталь).

Свойства порошковой стали

Процесс изготовления порошковой стали сводится к основным этапам: производство и смешивание порошков, уплотнение и спекание. У производителей могут отличаться особенности технологического процесса.

Ножи из такой стали стоят дороже. Качество готового изделия зависит от размера и распределения образующихся карбидов. Использование методики позволяет производителям получать высокотехнологичный сплав, увеличивать количество легированных элементов, повышать характеристики материала.

По порошковой технологии изготавливается большинство армейских и охотничьих ножей, т.к. в данных случаях необходима повышенная прочность в сочетании с антикоррозионными свойствами.

Лезвия из порошковой стали острее в сравнении с прототипами из цельного металла. Выдерживают перепады температур, устойчивы к деформации, поддаются шлифовке. Режущая кромка долго сохраняет остроту.

В домашних условиях порошковая сталь требует аккуратной заточки.

Так ли хороша дамасская сталь

Качественная дамасская сталь по режущим характеристикам превосходит многие марки.

В производстве используется особая технология:

Собираются мягкие и твердые виды стали.
Стальной пакет прогревается до температуры ковки.
Наносятся специальные добавки (для улучшения сварки между пластинами).
Пакет многократно пробивают молотом, отправляют в горн.
Когда пластина сформирована, она прогревается. Рубится на несколько частей, которые снова собираются в пакет.
Цикл повторяется.

Количество повторений может составлять от 3 до 10. Чем их больше, тем качественнее сталь. На свойства клинка влияет соотношение мягких и твердых сталей. Последних должно быть больше.

Дамасский сплав имеет жесткость 60 HRC, отличается прочностью и остротой кромки. Еще одним преимуществом является удержание режущих качеств. Изделия часто украшены узорами, образующимися из-за неоднородной структуры.

Материал обладает большим недостатком: неустойчив к ржавчине и требует тщательного ухода.

Для поддержания рабочих характеристик и внешнего вида необходима защита от влаги, нужно протирать лезвие после использования, обрабатывать специальным маслом.

Поэтому на сегодняшний день дамасская сталь уступает большинству современных сплавов.

Нержавеющая сталь 3Cr13 (Mov)

Современные технологии позволяют создавать материалы, которые удовлетворяют запросы любого производителя вне зависимости от сферы деятельности. На рынке осуществляется продажа как отечественных, так и зарубежных сталей. Среди них важное место занимают металлы из Поднебесной. Но внимания заслуживает детище китайской промышленности – сталь 3Cr13, о которой и пойдёт речь.

Характеристики и свойства

Нынешнее разнообразие сталей поражает воображение. Оно покрывает все роды деятельности при различном ценовом диапазоне. Ножевое производство исключением не является.

Нержавеющая 3Cr14-сталь имеет уникальный химический состав, который включает в себя множество легирующих элементов, при этом её цена доступна широким массам. Эта марка относится к разряду коррозионностойких сплавов. По внутренней структуре её можно отнести к мартенситному классу. Создаётся она исключительно на территории КНР, как и стандарты, регулирующие её характеристики.

Более всего распространена 3Cr13mov в производстве ножей среднего ценового сегмента с умеренными механическими свойствами, в основном это кухонные модели. Такие ножи не обладают исключительной прочностью, однако хорошо поддаются заточке. Срок службы клинка полностью зависит от условий использования и ухода. Сплав не отличается какой-то особой пластичностью, вследствие чего плохо справляется с вибрационными нагрузками.

Помимо ножевого дела, 3Cr13 находит активное применение и в машиностроении. В основном это выпуск игл, карбюраторов, штоков для компрессов и множества подобных механизмов, условия эксплуатации которых требуют устойчивости к слабоагрессивным средам и постоянному абразивному воздействию. В последнее время эту сталь начали применять и для изготовления различных измерительных инструментов: щупы, штангенциркули.

Широкое применение 3Cr13 напрямую зависит от её рабочих свойств:

значение плотности – 7670 кг/м3;
твёрдость – 57 единиц по шкале Роквелла;
начальная температура плавления – 1500 градусов Цельсия;
полное расплавление при температуре в 1600 градусов Цельсия;
сопротивление на разрыв не превышает 730 МПа;
начинает деформироваться при давлении 590 МПа;
относительное удавление на сжатие – 40%, на растяжение – 14%;
показатель ударной вязкости – 29 кДж/м2.

Твёрдость, которая является важнейшим параметром для любой стали, в значении 57 HRC сплав приобретает только по окончании специальной термической обработки. Термообработка проводится в два этапа: закалка в масле при температурном режиме 950-1000 градусов, и последующий отпуск, который позволяет уменьшить хрупкость. При этом 3Cr13 имеет неплохую жаростойкость. Сплав способен сохранять свои рабочие свойства при наружной температуре 450 градусов Цельсия. Он обладает средней устойчивостью к концентрированным щелочным и кислотным растворам.

Такая характеристика позволяет выделить следующие достоинства и недостатки стали.

Плюсы

Низкая стоимость при среднем качестве материала позволяет производителю создавать изделия, которые способны конкурировать на рынке со многими фирмами, производящими более дорогие модели. Лучше всего этот сплав демонстрирует себя в повседневных бытовых условиях.
Сравнительно высокая прочность и твёрдость, позволяющая режущей кромке длительный промежуток времени удерживать остроту и не крошиться при интенсивном использовании.
Возможность образования ржавчины минимальна, что обусловлено высоким содержанием в сплаве хрома. Такое полезное свойство позволяет не волноваться о состоянии инструмента, если на нём осталась влага. Это минимизирует внимание и время, которые необходимо затрачивать на постоянный уход.
Заточку можно быстро восстановить до заводского состояния даже после интенсивного использования клинка, при этом не потребуется какое-то дополнительное специальное оборудование. Несколько брусков с разной зернистостью позволят легко добиться бритвенной остроты.
Правильная термообработка позволяет достичь повышенной упругости стали, что даёт возможность создавать ножи с очень тонким лезвием, не боясь их перелома.

Минусы

Даже несмотря на то, что сплав нержавеющий, о чём уже упоминалось несколько раз, небольшая вероятность образования точек ржавчины может быть. Этот вариант возможен только при длительном контакте материала с влажной средой. Главное, не запускать инструмент до такого состояния, тогда он прослужит своему владельцу не один год.
Крошение клинка при работе с материалами с повышенной твёрдостью. Иногда возникают такие ситуации, что ножи используются не по назначению, например, для открытия консервных банок. Так как для подобных манипуляций этот сплав не предназначен, может происходить крошение режущей кромки. Подобное может случаться также при больших ударных нагрузках.
Низкая прочность при несоблюдении технологии термической обработки. Иногда так случается, что недобросовестный производитель не выполнил необходимых требований закалки, в итоге характеристики конечного продукта значительно ухудшаются. Чтобы не приобрести бракованное изделие, стоит провести личную тщательную проверку и ознакомиться с имеющимися отзывами.
Да, простая заточка – это несомненный плюс, однако это значит, что материал довольно мягкий, и повторять процесс затачивания придётся гораздо чаще, а это отрицательно сказывается на сроке службы.
Низкая ударная вязкость – существенный минус, из-за которого изделия из 3Cr13 не рекомендуется подвергать большим ударным нагрузкам. В свою очередь это в значительной степени ограничивает сферу использования стали.

Химический состав

Одно железо не может обеспечить материалу все характеристики, которые требует потребитель. Это проблема, выход из которой очень простой: использовать сплав нескольких составляющих, позволяющих в сумме добиться всех необходимых положительных характеристик. Марка стали 3Cr14 не является исключением, её химический состав включает в себя целую палитру элементов, определяющих все её свойства, плюсы и минусы, среди них:

углерод до 0,35% – важнейшая составляющая любой стали, связывая железо в карбиды, он значительно увеличивает такие ключевые параметры, как прочность и твёрдость, но отрицательно сказывается на хрупкости;
марганец до 1% – выступает в роли раскислителя, то есть способствует удалению из сплава лишнего кислорода на этапе выплавки, за счёт чего улучшает ударную вязкость, стойкость к износу и однородность поверхности;
кремний до 1% – его назначение в составе практически совпадает с назначением марганца: он отвечает за удаление пузырьков воздуха и снижение риска образования химической ликвации стали;
хром 12—14% – это наиболее востребованный легирующий элемент, что связано с его небольшой стоимостью и уникальными свойствами, которыми он наделяет сплав, а именно устойчивостью к коррозионным процессам и улучшению прокаливаемости, именно его содержание делает сталь нержавеющей;
сера 0,03% и фосфор 0,04% – в сущности это вредные примеси, но их нахождение в металле обуславливается технологическим процессом, в больших количествах значительно ухудшают все полезные в свойства, в малых – практически никакого влияния не оказывают.

Расшифровка

Выше был представлен химический состав 3Cr13. Однако человек, разбирающийся в сталях, даже не зная всех тех данных, может рассказать об основных составляющих сплава. Ключевые данные зашифрованы в самом названии:

3 – первая цифра, являющаяся показателем содержания в химическом составе углерода (0,3%);
Cr – обозначение хрома;
13 – процент содержания хрома в общем составе.

По своим характеристикам и составу ближайший аналог 3Cr13 – это сталь 30Х13 российского производства. Она применяется для изготовления режущего, мерительного инструмента, пружин, предметов домашнего обихода, подшипников, деталей компрессоров и других изделий, работающих до температуры 400-450 градусов Цельсия и в слабоагрессивных средах. Не правда ли, это описание сильно напоминает китайца? А если учесть то, что цена на эти два материала практически идентична, то сомнения об их схожести мгновенно исчезают.

Другие аналоги:

420 (выпускается в Америке);
X30Cr13 (выпускается в Германии).

«Сразу прошу прощения за ошибки, но этот отзыв – крик души. Есть у меня один ножичек из 3Cr13, сталь мягкая, хотя заявленная твёрдость 57 ед., режет не очень как то, чувствуется, что с ней что-то нето, как, видимо, и с любой китайской сталью, когда её пытаются закалить посильнее.

Китайцы могут написать на клинке что угодно, но это надо всё проверять, по составу и по свойствам сравнивать с брендовыми, так сказать. Могут поставить оригинальные стали, а могут и сделать свои такие же. Китай – такая страна, что трудно сказать однозначно. Неприятный осадочек остался после этого металла».

«Уже полгода использую нож из 3Cr13. Не пойму: все говорят, что эта сталь какая-то мягкая и довольно плохая. Может, им попадается что-то не то, или мне повезло. Использую нож в бытовых нуждах, никаких нареканий нет, точить приходится частенько, а так рез отличный и не ржавеет. Да и за свои деньги вообще неплохая сталь для ножа!»

Сталь 40х13 для ножей — плюсы и минусы

Материал для ножей должен иметь определенные свойства. Быть достаточно мягким, чтобы заточить, твердым, чтобы при резании не затупился. Не ржаветь, противостоять перепадам температуры, достаточно безопасным для пищевой промышленности. Необходимые качества достигаются составом и обработкой. Популярный сплав для производства ножей нержавеющий 40Х13. Он применяется в быту, промышленности, у рыболовов, охотников. Эта сталь отличается от других — невысокой стоимостью и легкостью в обслуживании. Качество материала зависит от страны производителя, чистоты сплава.

Характеристики стали

Сталь — мартенситного класса, предназначена для деталей, работающих при температурном диапазоне до 450 градусов, а также в коррозионных средах. Относится к группе Х13. Отсутствие никеля уменьшает образование карбидов, что способствует стабильности механических свойств. Количественный состав дополнительных легирующих элементов одинаков по группе. Это позволяет иметь ряд механических и химических свойств в результате применения технологии термообработки:

Коррозионная устойчивость.
Жаропрочность.
Жаростойкость.
Износостойкость.

Стойкость к коррозии обеспечивает содержание мартенсита, карбидов и остаточного аустенита в закаленном состоянии микроструктуры. Отличается повышенной устойчивостью к вибрации и знакопеременным нагрузкам, которые возникают у изделий, работающих до температуры выше 300 градусов Цельсия.

Для материала такого класса получить сочетание прочности и твердости — не просто. Чем выше твердость, тем более хрупкие становятся детали, а при нагрузках на удар они будут склонны к образованию трещин.

Термическую обработку применяют в зависимости от условий работы изделия. Для валов и осей, работающих в условиях механического и коррозионного износа во влажной среде, применяют нормализацию с выдержкой и высоким отпуском. Для изделий, подвергающихся ударным нагрузкам при эксплуатации, применяют ступенчатую закалку с высоким отпуском, количество циклов зависит от требуемой твердости поверхности.

Показатель твердости поверхности для ножа 40-60 HRC. Рабочий диапазон 52-58 HRC. Сталь 40Х13 трудно поддается закалке. Но можно добиться 57 HRC. Состояние поставки обеспечивает твердость проката до 229 HB.

Хорошо подвергается горячей деформации — ковке при режиме медленного нагрева и охлаждения. Холодная деформация ограничена.

Сплав выпускается в горячекатаном виде. Бывает листовой, фасонный, сортовой прокат, калиброванный пруток, полоса, лента, проволока.

Аналоги стали и область применения

4Х13 — старое название. Существуют зарубежные аналоги, отличающиеся чистотой сплава, отсутствием или наличием примесей.

Зарубежные аналоги разных поставщиков: американские AISI420, японские SUS420J2, французские X40Cr14, английские 420S45, итальянские X40Cr14, испанские F.3404, китайские 4C13, польские 4h23, чешские 17024. Все аналоги имеют похожие характеристики.

Мерительный инструмент.
Режущий инструмент.
Предметы домашнего обихода.
Медицинские инструменты.
Валы.
Пружины.
Подшипники.
Мерительные приспособления для ковочного производства.
Детали компрессорных установок.
Режущие ножи аппаратов для горячей штамповки.

Преимущества применения стали

Преимущества эксплуатации деталей из сплава 40Х13:

Срок службы деталей из 40Х13 неограничен.
Изделия показывают устойчивость к коррозии.
Относительно невысокая стоимость сырья и готового изделия.
Нож, изготовленный из этого материала, будет обладать достаточной гибкостью.
Не требует регулярной заточки.
Не тупится кромка при правильном применении.

Недостатки использования

К недостаткам деталей, изготовленных из 40Х13 можно отнести:

Неустойчивость к агрессивным средам.
Плохая свариваемость деталей.
Для достижения необходимого показателя твердости необходимо применять многоступенчатую закалку с отпуском.
Не использовать на твердой поверхности.
Не рекомендовано хранить в сырых условиях, деталь подвергается точечной коррозии.

Появление коррозионных точек, из-за неправильного хранения, уберет повторная заточка, что относят к недостаткам и преимуществам стали.

Как изготовить нож из стали 40Х13

Технология изготовления ножа из стали 40Х13 такая же, как для других марок сталей. Если делать свой первый клинок, то сталь 40Х13 нужна, чтобы освоить технологический процесс.

Заготовка должна быть откована, желательно заданной конфигурации. Процесс ковки упрочняет структуру, что хорошо скажется на свойствах режущей части.

На поковку наносится шаблон будущего лезвия, вырезается по контуру. Резка производится только в отпущенном состоянии заготовки, с одновременным охлаждением. Нельзя допускать перегрева при резании.

Предварительно обрабатываются и затачиваются кромки, плоскость до нужных размеров, сверлятся отверстия в рукоятке для установки крепления штифтов. Производится термообработка (закалка, отпуск) для придания твердости и пластичности.

Заготовка шлифуется с обязательным охлаждением. Перегрев отпустит сталь, уменьшит прочность. Полируется до блеска.

Изготовленная деревянная ручка устанавливается на штифтах. Ее клеят на эпоксидный клей, шлифуют до гладкости, чтобы хорошо сидела в руке, обрабатывают маслом. Масло защищает от влажности, придает деревянной ручке красивый вид. Окончательная шлифовка режущей кромки лезвия. Удобный и практичный нож готов.

Вывод

Безопасная и широко применяемая сталь подходит для обычных кухонных ножей. Без них не обойтись в хозяйстве — простота ухода, легкость в заточке, нержавеющие свойства. Нарезка любых продуктов не составляет никакой трудности. Достаточная твердость тела ножа, острота кромки, не слишком широкий нож — позволит тонко нарезать любой продукт.

Широко применяется для повседневной жизни — нож на кухонном столе, скальпель в руках хирурга, измерительные приспособления, пружины, валы, изделия домашнего обихода, и промышленности.

Плюсы и минусы стали 100х13м для ножей

100Х13М (ЭИ 515) — хромомолибденовая сталь, предназначенная для кухонных ножей и медицинского инструмента. Готовые изделия идеально сочетают высокий уровень прочности и режущих свойств, долго держат остроту заточки. Молибден в составе повышает стойкость к излому и обеспечивает антикоррозийные свойства. Термообработка легированной стали 100Х13М маслом при температуре 1040±10°С, отпуске 150°С помогает добиться твердости 59 ед. HRC.

Нож из стали ЭИ 515 прошел независимое тестирование на пеньковой веревке диаметром 3 см. Заточки клинка хватило на 120 резов — отличный показатель.

О стали

Сталь 100Х13М запущена в производство 1 января 1981 года. Изначально применялась в изготовлении скальпелей и ампутационного оборудования, обладает хорошим резом, долго сохраняет заточку, не ржавеет, противостоит агрессивному воздействию сред.

Химические компоненты мартенситного состава:

Название	С	Si	Mn	Cr	P	S	Mo	Ti	Fe
Минимум	0,90	н.б.	н.б.	12,5	н.б.	н.б.	1,4	н.б.	основа
Максимум	1,05	0,6	0,6	14,5	0,030	0,030	1,8	0,5	основа

Влияние отдельных химических элементов (легирующих добавок), улучшающих характеристики сплава:

Углерод (С) – определяет процент твердости металла, показатели углерода в составе ЭИ 515 позволяют отнести металл к заэвтектоидным.
Хром (Cr) – противостоит коррозии, износу, повышает способность к закалке, содержание 13 % хрома в марке 100Х13М позволяет причислить сталь к категории нержавеющих.
Марганец (Mr) – обуславливает оптимальные параметры зерна, повышая показатели жесткости, прочности, износостойкости.
Молибден (Mo) – предотвращает хрупкость и ломкость клинка, стабилизирует структуру при закалке.
Никель (Ni) – делает сталь вязкой, твердой и устойчивой к коррозии.
Кремний (Si) – добавляет надежности изделиям, часто используется при ковке.

К сведению: среди иностранных аналогов «сотки» по AISI выгодно позиционирует сталь 154СМ.

Положительные характеристики материала

При Советском Союзе ножи, вылитые из «сотой» стали, занимали нишу элитных изделий. Изделия снискали славу среди любителей клинков с агрессивным резом и считаются среди современников универсальным решением для охоты, рыбалки, кухни и коллекционирования. В Златоусте «сотку» используют две оружейные фабрики: «АиР» и «Златко». Основатели последней сознательно пользуются исключительно маркой ЭИ 515. Причина очевидна — гендиректор «Златко» Потеряев Александр занимается охотой на уровне профессионала. Его выбор разделяют зарубежные разработчики стальных ножей: Benchmade, Spyderco.

Причины популярности вызваны рядом преимуществ:

Антикоррозийный состав. Устойчивость нержавейки к влажным средам особенно ценится рыбаками, пользующимися ножом в заболоченных зонах.
Высокие режущие свойства. Орудие из металла 100Х13М отлично справляется с нарезкой продуктов питания и выполняет сложные задачи по разделке добычи, обрубке ветвей.
Длительное сохранение остроты и легкая заточка. Практика показывает — обработка клинком твердых и необработанных покрытий позволяет сохранить исходный уровень заточки на протяжении длительного времени. Данный фактор объясняет широкую сферу применения ножей из «сотки».
Отсутствие необходимости в особом уходе. За различным оружием следует внимательно следить, исключая потерю рабочих характеристик. Клинки из стали 110х18 нуждаются в регулярной натирке сухой тряпкой и смазке специальными составами. В обратном случае, материал потеряет эстетичные и полезные характеристики.
Высокая штампуемость — способность листового проката в холодном виде подвергаться весьма глубокой вытяжке, не нарушая сплошной вид. Показатель достигается идеальным сочетанием механических, химических свойств и структурой.

Совет: клинки серии ЭИ 515 при заточке требуют правильного подбора угла: 40° для рубки костей или веток, 25-30° — для применения в быту, на природе.

Минусы сотой стали

Низкая термостойкость. Конструкционная сталь 100Х13М теряет эксплуатационные свойства при резком перепаде температур. Нагревать металл следует максимально осторожно. Для выравнивания теплового режима по объему габаритных деталей (заготовок) стоит воспользоваться ступенчатым нагревом. Высокая степень образования трещин на металле предполагает после горячей деформации медленное охлаждение с дальнейшим отжигом на уровне выше точки АС1 близко 30–50 °С.
Высокая цена. Стоимость элитного сорта нержавейки превышает среднюю. Завышение цены обосновано объективными факторами (дороговизной сплава, сложностью обработки). Однако орудия благородной серии недоступны массовому покупателю.
Прочность уступает дамасским сплавам. Продолжительное время в России бытовало мнение, что качество клинков из «сотки» вне сравнения. Это неверная информация. Лидирующие позиции по надежности металла занимает дамасская сталь.
Необходимость постоянного ухода. Сталь 100Х13М обладает меньшими антикоррозийными свойствами, относительно марки 95Х18 — важно держать нож чистым, обрабатывать льняной пропиткой перед длительным хранением (до нового охотничьего или грибного сезона). Правку и заточку стоит выполнять мелкофрационными минералами или японскими водными брусками, кожаной натиркой и пастой ГОИ.

Стоит ли покупать ножи из нержавейки 100Х13М?

Качественный нож — полезный в хозяйстве инструмент и презент охотникам, рыболовам, коллекционерам. Из «ножевой» стали изготавливают обширную серию холодного орудия различных назначений. Высокий спрос продукта объясняется минимальным содержанием молекул углерода (1,05 %) и вредных добавок. Основным легированным компонентом является хром, повышающий полезные эксплуатационные свойства: прочность, твердость, износостойкость.

Совет: приобретая нож из стали 100Х13М, стоит отдать предпочтение проверенным мастерам. Известные производители дают 100 % гарантии грамотной обработки стали (штамповки, полировки, заточки), надежности режущего элемента. Правильно подобранный нож из «сотки» прослужит долгий срок.

Читайте также: