Сталь 9хф где используется

Обновлено: 07.01.2025

9 – процент углерода в сплаве (0,9 %), Буквенные обозначения: «Х» и «Ф» - наличие хрома и ванадия соответственно.

Данная сталь имеет и другие обозначения: 90ХФ; ст.90ХФ; 90ХФ; 90ХФ-Ш; 9Х1Ф; 9Х1Ф-Ш.

Первоначальное применение данной стали – изготовление (даже кустарно, на площадках) рамных, ленточных, круглых строгальных пил. Рамные пилы по дереву из данной стали до сих пор не имеют себе равных по эксплуатационным характеристикам и длительности службы без заточки. Особенно для эксплуатации при минусовых температурах.

Однако эксплуатационные характеристики 9ХФ позволили намного расширить области её использования.

Из данной стали изготавливают штемпели при холодной работе, режущие инструменты для холодной резки металла, она подходит для производства матриц и пуасонов, кернеров, ножей по металлу.

Незаменима сталь и при производстве рабочих и опорных валков, диаметр которых превышает 800 мм для холодной прокатки металла – это валки для рельсобалочных, крупносортных и проволочных обжимных и сортовых станов, которые подвергаются при эксплуатации интенсивному износу, или работающие в условиях минимальных или умеренных ударных нагрузок.

Химический состав 9ХФ

Массовая доля элементов стали 9ХФ по ГОСТ 5950-2000

C (Углерод)	Si (Кремний)	Mn (Марганец)	P (Фосфор)	S (Сера)	Cr (Хром)	V (Ванадий)	Cu (Медь)	Fe (Железо)
0,80 - 0,90	0,1 - 0,4	0,30 - 0,60	ГОСТ 2283-79

Номинальная толщина, мм	Временное сопротивление, МПа, max
от 0,10 до 4,00	930

Свойства по стандарту ГОСТ 5950-2000

Твердость HB, max	Диаметр отпечатка, мм, min
241	3,9

Твердость стали 9ХФ после термической обработки достигает 60-62 HRC.

Из основных показателей - высокие антикоррозионные свойства, но большая склонность к хрупкости. Это обусловлено большим процентным содержанием в сплаве хрома и углерода.

Изделия из данной стали отлично держат заточку в течение длительного времени. Даже при агрессивной эксплуатации и в сложных атмосферных условиях.

При правильно выполненной закалке твердость изделия из данной стали может достигать 62 HRC без увеличения его хрупкости, что является большим достоинством при эксплуатации при отрицательных температурах.

При эксплуатации изделий из 9ХФ в тяжелых погодных условиях (при низких температурах и повышенной влажности) их достоинства по сравнению с изделиями из прочих «ножевых» сталей можно определить, как прочность с гибкостью и высокой сопротивляемостью к образованию ржавчины.

Сталь 9ХФ

Инструментальная легированная сталь 9ХФ производилась ещё в СССР. Незнавшая конкуренции сталь применялась для изготовления инструментов, способных резать другие сплавы, и её качество никогда не ставилось под сомнение. Пилы из 9ХФ использовали на лесозаготовительных пилорамах. Сейчас производство этой марки налажено в Украине и России, но качество современных сплавов по многим параметрам уступает тем, что производились в советский период.

Характеристики

Сплав 9ХФ относится к высокоуглеродистым сталям, количество углерода в нём в 1,5 раза больше, чем в стали 65Г. Следовательно, эта марка лучше держит заточку.

Добавленный ванадий позволяет деталям при закалке меньше коробиться, а также способствует повышению прочности и ударной вязкости. Твёрдость режущей кромки достигает 60-62 HRC, при этом хрупкость изделия увеличивается незначительно.

Одно из присущих сплаву механических свойств – износостойкость. Правильная закалка позволяет добиться очень хороших результатов.

Плюсы

Сталь имеет высокую гибкость и твёрдость, долгое время (почти полгода) удерживает заточку лезвия при правильной эксплуатации (например, нежелательно рубить камни) и сохраняет свои свойства при низких температурах.

Это позволяет использовать изделия в условиях приполярных районов, на Крайнем Севере, в Сибири и на Дальнем Востоке.

Минусы

Из недостатков отмечают:

хрупкость материала;
плохая свариваемость (материал практически нельзя применять для сварных конструкций).

Благодаря комплексному легированию хромом и ванадием коррозионная стойкость выше, чем у некоторых других марок.

Химический состав

В соответствии с ГОСТ 5950-2000 в состав 9ХФ входят:

Углерод (С) – 0,9% (повышает твёрдость).
Марганец (Mn) – 0,3-0,6% (увеличивает прочность).
Хром (Сr) – 0,4-0,7% (защищает от коррозии).
Молибден (Mo) – 0,2% (даёт возможность закалки материала до высоких показателей HRC, увеличивает плотность).
Ванадий (V) – 0,15-0,3% (придаёт упругость, защищает от коррозии).
Никель (Ni) – 0,4% (добавляет ударную вязкость).
Кремний (Si) – 0,4% (увеличивает прочность, действует как раскислитель и дегазатор для удаления кислорода при плавке металла).

Подробно о составе в таблице:

Применение

Благодаря своей твёрдости, пластичности, коррозионным свойствам она заслужила признание. Из стали 9ХФ изготавливаются различные инструменты:

пилы;
матрицы;
штемпели;
пуансоны;
кернеры;
ножи.

Чтобы зубья пилы не изнашивались, и долго сохранялась их острота, сталь должны иметь твёрдость HRC не менее 43. Марка 9ХФ вполне соответствует этой характеристике.

В советские времена применялась в основном на пилорамах типа Р-63, имеющих свою специфику. Механизм состоял из целого комплекса пил. Такая конструкция была не очень удобна в обслуживании. Пилы ломались, при этом нужно было делать настройку всей пильной шкалы. Такой процесс был не очень быстрым, пилорама простаивала, на этот период лесозаготовка останавливались. Учитывая тот факт, что на лесоповале в СССР работали заключённые, простои мешали карьерному росту её начальников. К тому же приобретение и доставка новых полотен в таёжные дебри вызывали затруднение.

В истории есть любопытные факты. Настройка пилорам Р-63 доверялась заключённым с музыкальным слухом. Промышленные полотна из 9хф, имеющие одинаковый захват в раме, люфтили. При нормальных на первый взгляд стандартах и достаточном ресурсе происходили казусы из-за некачественно настроенных пил. Это не позволяло качественно точить полотно. Склонный к изобретательности и рационализаторству обслуживающий персонал под захваты устанавливал бритвочки, являющиеся своеобразным камертоном. Путём подбора одинакового звучания полотен пил в раме проводилась настройка натяжения полотен.

Это незаменимый помощник в походных условиях. Надёжность и долговечность тесака, сделанного из стали 9ХФ, подтверждена опытными экспертами по ножам. Заточку тестировали в полевых условиях. Нож выдержал все испытания, подтвердились все уникальные свойства стали.

Аналоги

Близки по составу и свойствам российские аналоги:

сталь ХВГ;
9Х1;
9ХС;
сталь 7Н2МФА;
сталь Св-01Х12Н6М.

Из зарубежных образцов можно порекомендовать немецкую сталь 1056, 90Cr3, L2 производства США, японскую SKC11 и B400 из Австрии.

Отзывы

Многие эксперты, которые на практике пользовались режущими инструментами из стали 9ХФ, говорят о её хорошем качестве.

При этом практики советуют калить материал с последующим отпуском.

Есть сравнения с аналогом 9ХС: у сплава 9ХФ лучше свойства упругости (при кручении, изгибе и т. д.), но, к сожалению, он проигрывает в износоустойчивости. Да и диапазон применения у него уже. Однако, опираясь на эти данные, нельзя утверждать, что какие-то образцы хуже, а какие-то лучше. Каждый вправе выбирать, какие инструменты подходят для тех или иных условий.

Сталь 9ХС

В создании промышленных инструментов используется специализированный легированный сплав – сталь с маркировкой 9ХС. В создании этой смеси используются добавки, улучшающие основные показатели. Легирующие вещества улучшают технические и эксплуатационные характеристики изделий, производимых из неё.

В стали марки 9ХС есть множество легирующих добавок, которые обеспечивают нужные характеристики и свойства. Кроме основных компонентов есть кремний, кальций, хром, углерод, сера, в общем 12 легирующих и дополнительных компонентов. Благодаря такому комплексу веществ, у стали есть такие основные характеристики:

плотность (r) – 7830 кг/м3;
твёрдость по Роквеллу (HRC) зависит от температуры отпуска – от 63-64 до 39-48 ∂;
HB 10-1 = 241 МПа;
температурные показатели ковки: от 1180 до 800 градусов.

Благодаря повышенной упругости, выраженной прочности, износоустойчивости и плотности, сталь такого типа считается оптимальным вариантом для создания режущих инструментов и составляющих этого типа.

Расшифровка маркировки

У каждого типа стали есть своя маркировка, в которой зашифрованы особенности состава. Маркировка стали 9ХС имеет такую расшифровку:

цифра «9» показывает, что в составе сплава есть 0,9% углерода;
буква «х» обозначает наличие в стали хрома;
буква «с» указывает на то, что в состав добавлен кремний.

Наличие углерода обеспечивает повышенную вязкость вещества. Хром – универсальный компонент, он повышает возможности термического воздействия на сплав, делает его максимально прочным и устраняет риск возникновения коррозии.

У стали 9ХС есть преимущества, которые выделяют её на фоне других сплавов.

Обладает уникальными техническими характеристиками, позволяющими использовать его в изготовлении прочных, упругих, износоустойчивых деталей с высоким коэффициентом сопротивления изгибам.
В сплаве 9ХС карбиды всегда равномерно и правильно распределены по сечению, что повышает эксплуатационные качества готовой продукции, в частности, резьбовых элементов, созданных из него.
Обладает высокой степенью устойчивости к механическим повреждениям и образованию трещин.
После отжига приобретает ещё одно неоспоримое преимущество – повышенную твёрдость и податливость прокаливанию.
Обладает высокой термической устойчивостью.
Сплав устойчив к образованию флокенов во время отделки.

Благодаря таким преимуществам сталь 9ХС является востребованным и практичным инструментальным сплавом.

Есть и недостатки у этого сплава, которые, тоже нужно учитывать в производстве инструментов и режущих изделий.

Специфические требования в термической обработке.
Не подходит для выполнения сварочных работ.
При обработке требуется строгое соблюдение температурного режима.
Осложнённая механическая обработка.

Работать со сплавом 9ХС необходимо только высококвалифицированным специалистам, так как существует условия и нюансы, которые необходимо соблюсти.

В создании стали 9ХС используется 13 веществ, комбинация которых в правильном количестве даёт в результате качественно лучшие физические, механические и эксплуатационные характеристики.

Вот компоненты, которые входят в состав стали 9ХС:

железо (Fe) – 94%;
кремний (Si) – до 1,6%, но не менее 0,9%;
хром (Cr) – до 1,25%, но не меньше 0,95%;
углерод (C) – 0,9%;
марганец (Mn) – до 0,6%;
никель (Ni) – 0,35%;
медь (Cu) – 0,3%;
молибден (Mo) – 0,2%;
вольфрам (W) – 0,2%;
ванадий (V) – 0,15%;
сера (S) – 0,03%
фосфор (P) – 0,03%;
титан (Ti) – меньше 0,03%.

У разных производителей могут незначительно меняться процентные соотношения. Отклонения не должны превышать 1/10 долю процента, иначе свойства полученного сплава могут отличаться.

Широко применяется в промышленности, она используется для создания таких изделий:

ножи;
клинки для ножей и прочие режущие инструменты;
свёрла разных диаметров и назначений;
фрезы для промышленного и бытового оборудования;
клейма, которые задействуются в работах холодного типа;
детали для оборудования.

Применять сталь можно в других сферах, если технические и эксплуатационные характеристики соответствуют требованиям к производимой продукции.

Термообработка

Есть строгие требования к термической обработке, которые нужно соблюдать.

Есть потребность проведения анализа структуры (металлографию) и рентген структуры.
На этом этапе осуществляется контроль твёрдости сплава.
Необходимо поддерживать рекомендованную температуру.

Термообработка проводится строго по технологии с использованием электронных печей, которые оснащены герметизированным кожухом.

Существуют виды сплавов, которые обладают аналогичными свойствами и могут применяться для таких же целей:

отечественные заменители – марка ХВГ и ХВСГ;
зарубежные аналоги – марка WNr, 90CrSi5, DIN.

Инструменты из этих заменителей не уступают по качеству и эксплуатационным характеристикам изделиям, выполненным из стали 9ХС.

Отзывы о ножах из 9ХС

Для нужд пищевой промышленности, охоты, туризма и других видов деятельности, часто используются ножи, созданные из стали 9ХС. Впечатления об эксплуатации преимущественно положительные. Пользователи отмечают сложности в заточке и возможность появления зазубрин. В целом, обладатели ножей 9ХС довольны и отмечают высокую прочность изделий, длительное сохранение первоначальной остроты после затачивания.

9ХС – специализированный сплав, используемый для режущих долговечных инструментов, резьбовых составляющих, устойчивых к истиранию деталей. При соблюдении технических требований в обработке этот металлический сплав неплох в эксплуатации.

Описание стали марки 9ХФ и ее использование

Описание стали 9ХФ очень примечательно для потребителей металлургической продукции, как и ее использование (применение). Внимание надо уделять характеристикам и расшифровке марки, ее термообработке. Правильно оценить сплав получится, если, кроме всего прочего, узнать способ получения стали и ее твердость, оценить режимы закалки.

Состав и расшифровка

Изготовление стали 9ХФ практиковалось уже много десятилетий назад, потому она довольно широко известна. Химический состав такой марки металла жестко задан по ГОСТ 5950, принятому в 2000 году. Содержание 0,9% углерода позволяет сделать заготовки тверже. За увеличение прочности отвечает марганец, вхождение которого будет от 0,3 до 0,6%. Хром, предотвращающий коррозию, вводят в количестве 0,4-0,7%.

А также в состав этого сплава входят:

молибден (его сравнительно немного, не более 0,2%);

ванадий (концентрация не менее 0,15%, максимум вдвое больше);

0,4% никеля (обеспечивающего вязкость при ударной нагрузке);

0,4% кремния (важная добавка с точки зрения прочности, раскислитель и верный помощник в удалении кислорода при плавке);

ряд иных примесей (присутствующих в очень малых количествах).

Способ получения стали 9ХФ довольно традиционен. Ее могут вырабатывать в мартеновских печах либо путем электрической плавки, либо в кислородных конвертерах. Методика делится на 3 ключевых стадии:

окисление примесей (лишающее их прежней опасности);

раскисление приготовленного металла.

Последняя стадия может делиться на два частных периода. Начинают с окисления углерода при одновременном поступлении раскислителей. Но окончательно раскисляют сталь в ковшах. Более современным и практичным решением является использование электрических печей. Для получения 9ХФ и прочих конструкционных инструментальных сталей предпочтительна углеродистая шихта.

Разливка расплава по изложницам ведется напрямую из ковша. Такой подход позволяет предотвратить трату металла на литники. Часто практикуется и сифонная разливка. При подобном варианте получают чистые слитки и могут одновременно наполнять несколько изложниц.

На многих предприятиях активно внедряют непрерывную разливку — такой метод наиболее продуктивен и перспективен.

Плюсы и минусы

Сплав 9ХФ довольно гибок и тверд. До 6 месяцев лезвие сохраняет первичную заточку. Разумеется, это свойство проявляется только при грамотном применении. Ценные характеристики металла не утрачиваются и при суровых морозах. Потому он может уверенно применяться в полярных районах европейской части России.

Допускается эксплуатация подобного металла также в условиях Сибири и дальневосточных районов. Этот материал комплексно легируют ванадием и хромом. Потому сопротивляемость коррозионным изменениям заметно выше, чем у других марок. Сталь 9ХФ довольно хрупка. Из-за низкой свариваемости сделать из нее какие-то сварные конструкции и элементы практически невозможно.

Характеристики и свойства

Превосходство по содержанию углерода на 50% по сравнению со сплавом 65Г позволяет стабильнее удерживать заточку. Введение ванадия снижает коробление при закалке. Такой легирующий элемент еще делает заготовки прочнее и придает им повышенную ударную вязкость. Индекс твердости режущих частей по шкале HRC колеблется от 60 до 62 единиц.

Несмотря на это, назвать готовые изделия хрупкими нельзя. Износостойкость 9ХФ делает ее вполне привлекательным выбором.

В России заменителями такого металла могут послужить родственные 9Х1 и 9ХС. Из более отдаленных аналогов советуют ХВГ и 7Н2МФА. В некоторых случаях можно пустить в ход и Св-01Х12Н6М. Выбирая среди заграничных металлов, стоит ориентироваться на:

L2 или 90Cr3 (Северная Америка).

Сочетание пластичности, твердости и стойкости к коррозии очень привлекательно. Оно и предопределяет, что этот сплав применяется в пилах и в иных столярных инструментах. Но на том область его использования не исчерпана. Она также охватывает создание ножей и матриц, технических штемпелей и кернеров. Даже пуансоны можно делать смело.

Зубья пил из 9ХФ практически не изнашиваются. Они стабильно остаются остры благодаря повышенной твердости. В прошлом такой сплав активно использовали для пилорам. Сегодня его часто применяют в изготовлении палашей и некоторых других типов холодного оружия. А тесаки с таким составом неоднократно демонстрировали свои отличные характеристики в полевых и походных условиях.

Нормализовать сплав 9ХФ надо при 870 градусах. Металлургический отпуск идет строго при 650 градусах. Когда такой материал начинают ковать, он должен быть разогрет до 1150 градусов. Завершают эту процедуру, опустив температуру на 350 градусов. Далее небольшие (с диаметром до 10 см) изделия остужают на открытом воздухе, а более крупные в ямах.

Твердость обработанного сплава принимается равной 241 МПа. По другой шкале это HB 10-1. Интерес со стороны практиков вызывают критические позиции Ac1 (700) и Mn (215 градусов). Флокеночувствительность готового продукта велика, отмечается также отпускная хрупкость.

После отжига обрабатываемость резанием весьма велика.

В завершение стоит указать еще на особенности закалки некоторых иных режимов. Изотермический отжиг идет в диапазоне температур 950-960 градусов в течение 1200 минут. Потом металл остужают вместе с печью до 350-400 градусов. Далее проводится отпуск при 700 градусах и 40-часовая выдержка с понижением температуры на 0,3 градуса за минуту. Другой подход:

Читайте также: