Китайская сталь марки 3Cr13 - состав и применение

Разнообразие сталей в нынешнее время поражает. Оно покрывает все роды деятельности при различном ценовом диапазоне. Производство ножей – не исключение. Сталь 3Cr13 - уникальная по своему набору легирующих элементов и свойств, а также недорогая, но при этом надежная.

Общие сведения

Сталь марки 3Cr13 относится к группе коррозионностойких жаропрочных. По внутренней структуре принадлежит к сталям мартенситного класса. Производство 3Cr13 полностью находится в Китае. Там же находятся стандарт, по которым регулируют ее химический состав и механические свойства.

Наибольшее распространение марка 3Cr13 получила в изготовлении ножей с низкой стоимостью и умеренными прочностными характеристиками. Такие ножи отличаются тем, что хорошо поддаются заточке. Срок эксплуатации лезвия зависит от степени ухода за ним. При соответствующем уходе нож способен сохранять свои режущие свойства до нескольких месяцев. Также все чаще марка 3Cr13 употребляется в качестве материла для топоров.

Помимо основного назначения – производство ножей –  3Cr13 нашла применение в сфере машиностроения. Главным образом это – изготовление игл карбюраторов, штоков для компрессов и других изделий, условия работы которых предполагает наличие воздействия абразивного трения и слабоагрессивных сред. Также все больше сталь марки 3Cr13 используется для производства мерительного инструмента: штангенциркули, щупы и т.д.

Описание свойств стали 3Cr13

Плотность составляет 7 670 кг/м3. Плавиться металл начинает при 1 500 ºC. Полное расплавление стали наблюдается при 1 600 ºC. По прочности 3Cr13 сравнима с 30ХГСА. Временное сопротивление на разрыв не превышает 730 МПа. Деформироваться же сталь начинает уже при 590 МПа.

3Cr13 не выделяется повышенной пластичностью. Относительное удлинение на сжатие ее составляет 40%, а на растяжение – 14%. Сплав плохо справляется с динамическими нагрузками. Величина ударной вязкости для него равен 29 кДж/м2.

Твердость является свойством, которое собственно и определяет ее применение, равняется 57 единиц по шкале Роквелла. Стоит заметить, что такую твердость сплав приобретает только после проведения термической обработки. Для 3Cr13 она заключается в закалке в масле при температуре 950-1000 ºC с последующим высоким отпуском.

3Cr13 обладает некоторой жаростойкостью. Она способна держать свои механические свойства при температуре окружающей среды до 450 ºC. Устойчива к слабо концентрированным кислотам и щелочам. Не вступает в химическую реакцию с кислородом в комнатных условиях.

Особенности химического состава

Все вышеперечисленные характеристики стали таковым благодаря набору химических элементов, входящих в состав. Помимо железа включает в себя:

• Углерод (до 0,35%) – неотъемлемое составляющее всех видов сталей. Связывая железо в карбиды, углерод значительно повышает механические параметры материала – его прочность и твердость, что в частности способствует более долгому сохранению ножам их режущих свойств. Минусом такого легирования в сталях является ухудшение их технологических параметров: свариваемости, податливости обработке давлению и прочее.
• Марганец (до 1%) входит в состав большинства видов стали. Применяется в качестве раскислителя: удаления кислорода из сплава на этапе выплавки. Повышает ударную вязкость и износостойкость. Улучшает качество поверхности сталей. Увеличивает толщину прокалываемого слоя от 10 до 20% в зависимости от марки.
• Кремний (до 1%) по своему назначению схож с марганцем: удаляет кислород и снижает вероятность образования химической ликвации стали.
• Хром (12-14%) является самым востребованным легирующим элементом. Связано это с его низкой стоимостью, а также теми свойствами, которыми он наделяет сталь. Хром значительно повышает устойчивость к коррозии и прокаливаемость сплава. Он автоматически делает сталь нержавеющей при добавлении в нее хрома в количестве 10% от состава.
• Сера (0,03%) и фосфор (0,04%) относятся к группе вредных примесей. Их нахождение в стали обусловлено технологическими неточностями. Данные элементы значительно снижают прочность стали и ответственны за появления такого дефекта как хрупкость.

Аналоги

Сталь 3Cr13 по своим характеристикам и составу имеет ряд аналогов во всем мире. Среди них по своей востребованности выделяются 30Х13 (Россия), 420 (США) и X30Cr13 (Германия).