Термообработка стали 9хс закалка отпуск

Термообработка стали 9хс закалка отпуск

«Если клинок понадобится тебе лишь раз,
ты должен носить его всю жизнь
» Конфуций

Ножи и материалы для их изготовления .
17 лет работы.7000 товаров.20000 постоянных клиентов сделали более 2-х покупок.

В вашей корзине:

Ножи по рубрикам

Ножи по марке стали

Инструмент для заточки

Лента для гриндера VSM

Лента для гриндера БАЗ

Лента для гриндера 3M

Производители ножей Россия

Производители ножей зарубежные

Сталь 9ХС , описание свойств и режим закалки , термообработка

Сталь 9ХС , описание свойств и режим закалки , термообработка

Марка: 9ХС ( заменители: сталь ХВГ, ХВСГ )
Класс: Сталь инструментальная легированная
Вид поставки: сортовой прокат, в то числе фасонный: ГОСТ 5950-2000 , ГОСТ 2590-2006 , ГОСТ 2591-2006. Калиброванный пруток ГОСТ 5950-2000 , ГОСТ 7417-75 , ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78 . Щлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 5950-2000 , ГОСТ 14955-77. Полоса ГОСТ 5950-2000 , ГОСТ 4405-75 . Поковки и кованные заготовки ГОСТ 5950-2000 , ГОСТ 1133-71 .
Использование в промышленности: сверла, развертки, метчики, плашки, гребенки, фрезы, машинные штампели, клейма для холодных работ. Ответственные детали, материал которых должен обладать повышенной износостойкостью, усталостной прочностью при изгибе, кручении, контактном нагружении, а также упругими свойствами.
Свойства и полезная информация:
Термообработка: Состояние поставки
Температура ковки: °С: начала 1180, конца 800. Сечения до 200 мм охлаждаются в колодце.
Твердость материала: HB 10 -1 = 241 МПа
Температура критических точек: Ac1 = 770 , Ac3(Acm) = 870 , Ar1 = 730 , Mn = 160
Свариваемость материала: не применяется для сварных конструкций.
Обрабатываемость резанием: в горячекатанном состоянии при HB 221, К υ тв. спл=0,9 и Кυ б.ст=0,5
Флокеночувствительность: не чувствительна.
Склонность к отпускной хрупкости: склонна.
Твердость стали 9ХС в зависимости от температуры отпуска
Температура отпуска, °С HRC ∂
Закалка 840-860°С, масло
170-200
200-300
300-400
400-500
500-600
63-64
59-63
53-59
48-53
39-48
Теплостойкость стали 9ХС
Температура °С Время, ч HRC ∂
150-160
240-250
1
1
63
59
Механические свойства стали 9ХС при повышенных температурах
Температура испытаний, °С σ0,2 (МПа) σв(МПа) δ5 (%) ψ % KCU (кДж / м2) НВ
Состояние поставки
20
200
400
600
700
445
320
330
170
83
790
710
620
200
98
26
22
32
52
58
54
48
63
77
77
39
88
98

147
243
218
213
172
Образец диаметром 10мм, длиной 50мм, прокатанный.
Скорость деформирования 20мм/мин. Скорость деформации 0,007 1/с
800
900
1000
1100
1200
110
65
42
20
15
130
74
46
31
20
26
41
52
54
83
68
95


100








Прокаливаемость стали 9ХС
(Твердость, HRC ∂ )
Расстояние от торца, мм
5 10 15 20 25 30 40 50 60
63 56 36,5 32 30 28 26 25 24
Термообрабока Критический диаметр в масле, мм
Закалка 15-50
Физические свойства стали 9ХС
T (Град) E 10- 5 (МПа) a 10 6 (1/Град) l (Вт/(м·град)) r (кг/м3) C (Дж/(кг·град)) R 10 9 (Ом·м)
20 1.9 7830 400

Расшифровка марки стали 9ХС: первая цифра говорит о том, что сталь содержит 0,9% углерода, а буквы Х и С о том что в данной марке имеется до 1,5% хрома и кремния, таким образом становится ясно, что это легированная сталь.

Инструмент из стали 9ХС и его термообработка: протяжки изготовляют из быстрорежущей стали и легированных сталей марок Х12М, ХВГ, X, ХГ и 9ХС.

Для уменьшения деформации протяжки обычно подвергают двум термическим обработкам: первой — после предварительной механической обработки и второй — после окончательной механической обработки.

Протяжки, изготовленные из рекомендованных марок сталей, обрабатывают в таком же порядке как и протяжки из стали Х12М, соответственно изменив температуры отжига и закалки.

Твёрдость режущей части протяжек из легированной стали Rc = 61-64, а передней части хвостовика Rc = 35-45.

Для всех марок стали при термической обработке протяжек следует выполнять следующие правила:

1. Протяжки при всех операциях (кроме правки) должны находиться в подвешенном состоянии.

2. Окончательный нагрев протяжек производить в соляных ваннах для малых размеров и в шахтных печах для больших. В случае отсутствия таковых и пользования горизонтальными печами нагрев производить на огнеупорных подставках, при этом протяжки, для обеспечения равномерного нагрева, необходимо периодически поворачивать вокруг своей оси.

3. Правку протяжек после закалки и отпуска производить в горячем состоянии.

4. Правку после очистки производить при подогреве сварочной горелкой до температуры отпуска.

5. При охлаждении во время закалки подвешенную протяжку перемещать вверх и вниз.

Напильники. Для изготовления напильников также применяется сталь 9ХС и кроме того углеродистая, легированная и малоуглеродистая стали с последующей цементацией.

Для закалки напильники нагревают в свинцовых и соляных ваннах и в камерных печах. Чтобы предохранить зубья напильника от обезуглероживания, применяют специальные обмазки, которые наносят на насечённую часть напильника. Эти обмазки содержат в себе науглероживающие и связывающие вещества.

Обмазанные напильники подсушивают возле печи и осторожно, чтобы не повредить обмазку, укладывают на огнеупорную подставку в печь. При нагреве в свинцовых ваннах надо обращать особое внимание на тщательное подсушивание напильников и медленное погружение их в ванну во избежание выплескивания свинца.

Предохранение от обезуглероживания обмазками имеет ряд отрицательных сторон:

1. Измельчение материалов, входящих в состав обмазки, и приготовление обмазки — очень трудоёмкие операции и требуют специального оборудования (мельниц, бегунов и пр.).

2. Обмазка при неосторожном обращении может частично обсыпаться и в этих местах зубья напильников не будут предохранены от обезуглероживания.

Значительно более простым и гарантирующим средством от обгорания зубьев является травление напильников в водном растворе кислот.

Состав раствора по объёму следующий: серной кислоты (концентрированной) 7%; азотной кислоты (концентрированной) 7%; воды 86%.

Напильники травят в растворе в течение 10-15 мин., затем сушат возле печи и нагревают под закалку. При нагреве следует придерживаться нижнего предела температур.

Напильники из легированной стали калят в масле; цементованные из углеродистых сталей — в воде (до полного охлаждения), а напильники из высокоуглеродистсй стали охлаждают в воде до 140-180° с последующей правкой в горячем состоянии и охлаждением на воздухе. Напильники при температуре 140-180° хорошо правятся деревянным молотком или в специальном приспособлении. Кроме того, медленное охлаждение напильников от температуры 140-180° уменьшает возможность возникновения трещин.

Охлаждать в воде следует только насечённую часть, а хвостовик замачивать после потемнения, чтобы он не принял закалку.

Напильники несимметричной формы следует перед закалкой изгибать в сторону, противоположную той, где образуется вогнутость, например, полукруглый напильник изгибается перед закалкой в сторону плоской грани. Цементованные напильники легко правятся в холодном состоянии. Отпуску напильники не подвергаются, а сразу же после закалки чистятся.

На заводах, имеющих соответствующее оборудование, очистку напильников производят на пескоструйных аппаратах. На заводах, где отсутствует специальное оборудование, очистку производят травлением в слабом растворе серной кислоты с последующим крацеванием проволочными щётками. После травления напильники промывают в проточной воде, высушивают и смазывают минеральным маслом, эмульсолом и пр. для предохранения от ржавчины.

Можно рекомендовать следующий способ предохранения напильниксв от ржавчины: тёртые белила, к которым подмешивают незначительное количество сажи, растворяют в бензине, и при частом помешивании раствора окунают в него напильники. При просушивании бензин быстро улетучивается и на напильниках остаётся слой светлосерой краски.

Читайте также  Как обработать край стекла в домашних условиях?

В случае, если хвостовик напильника окажется твёрдым, его после очистки отпускают в свинцовой ванне до твёрдости не выше Rc = 35.

Испытание напильников на остроту зуба производится следующим способом: стальной пластинкой, имеющей твёрдость не ниже Rc = 54, проводят плашмя по напильнику в направлении от носа к хвостовику. Пластинка должна прилипать к напильнику и иметь царапины. На напильнике не должно быть следов выкрашивания или смятия зубьев.

Проверку каждого напильника на твёрдость стальной пластинкой следует производить во время правки или выемки из воды. При таком методе контроля брак обнаруживается в самом начале его появления. Наличие трещин определяют ударом напильника о наковальню или металлическую плиту. При наличии трещин напильник издаёт глухой звук.

В случае, если в ряде напильников, особенно личных, после закалки одна сторона окажется мягкой, а другая твёрдой, причину брака следует искать в высокой твёрдости подкладки, на которой насекается напильник, так как при насечке зубья тупятся.

Для изготовления насадных и концевых фрез и спиральных свёрл применяют стали 85ХФ, 65Х, 6ХВ2С, ХГ, ХВ5, 9ХС, У8А и У10А.

Нагрев концевых фрез и свёрл для закалки лучше всего производить в соляных ваннах, а при их отсутствии в камерных печах.

Насадные фрезы закаливают полностью, а в концевых фрезах и спиральных свёрлах закаливают только рабочую часть. Хвостовую часть закалке не подвергают. Отпускают инструмент из углеродистой стали при температуре 220-260°, а из легированной стали при температуре 240-280°. Выдерживают в печи 20-60 мин. Требуемая твёрдость Rc = 56-58. Свёрла, режущие части которых затачивают напильником, отпускают при температуре 320-360°. Требуемая твёрдость Rc = 45-50.

Термическая обработка сверл

Наиболее распространены спиральные сверла, которые представляют собой круглый стальной стержень с двумя спиральными канавками по всей длине режущей части. Торец сверла заточен под углом и образует две конические поверхности, являющиеся двумя режущими кромками.

Для изготовления сверл применяют легированную и быстрорежущую стали. Сверлами из легированной стали обрабатывают детали из мягких материалов с небольшой скоростью, а из быстрорежущей стали обрабатывают детали с большой скоростью.

Процесс сверления отличается от других видов резания металла. При сверлении приходится просверливать отверстия в сплошном металле. Сверла должны обладать высокой твердостью, а при работе в тяжелых условиях с большой скоростью — теплостойкостью. Сверла работают нижней, заостренной частью, и поэтому рабочая часть должна быть твердой, а хвостовая часть— прочной и вязкой. Рабочую и хвостовую части сверла из легированной стали обрабатывают по различным режимам, а сверла из быстрорежущей стали изготовляют составными (сварными) рабочая часть — из быстрорежущей стали, а хвостовая— из углеродистой стали 45 или Стб.

Удобнее всего нагревать сверла в соляных ваннах; нагревается только нарезная часть сверла, которая после закалки должна иметь высокую твердость. Для удобства выполнения и ускорения операции закалки сверл применяют специальные приспособления (рис. 171).

Сверла из стали 9ХС с длинными хвостовиками сначала подвергают операции улучшения хвостовика. Для этого хвостовик нагревают до 840—860° С, охлаждают в масле и отпускают при 450—500° С. Закалку рабочей части сверл проводят в приспособлении погружением рабочей части сверла в соляную ванну. Температура нагрева 850—870° С. Сверла с расчетной толщиной более 20 мм предварительно подогревают при 600—650° С.

Для уменьшения коробления (от неравномерного охлаждения) сверла при охлаждении погружают в закалочную ванну в вертикальном положении. Сверла с расчетной толщиной до 20 мм охлаждают в соляной ванне с температурой 150—180° С и после выравнивания температуры охлаждают на воздухе. Более крупные сверла охлаждают в масле.

После закалки выборочно контролируют твердость и сверла промывают в подогретом щелочном или содовом растворе. Отпуск сверл проводят в масляных или соляных ваннах или в печах с принудительной циркуляцией воздуха. Температура отпуска

160—180° С. После отпуска сверла промывают, правят и определяют их биение и твердость. Рабочая часть сверла должна иметь твердость HRC 61—64.

На некоторых заводах используют следующий вариант термической обработки сверл: закалка и отпуск рабочей части (по режиму для стали 9ХС), закалка хвостовика с помощью т. в. ч. при 820—870° С е самоотпуском (350—450° С) до твердости ИКС 35—50.

При нагреве сварных сверл из быстрорежущей стали применяют ступенчатый режим: сначала сверла подогревают до 600-650° С в первой соляной ванне, затем их переносят во вторую ванну, где подогревают до 800—850° С, и после двойного подогрева помещают в третью ванну для окончательного нагрева до температуры закалки (для стали Р18 1270—1290° С).

до 150—200° С,

затем на воздухе. После закалки хвостовик отпускают в соляной ванне при 450—500° С. Затем контролируют биение и твердость сверл. Твердость рабочей части сверл диаметром до 5 мм должна быть HRC 62—64, при диаметре более 5 мм ИКС 62—65; твердость хвостовика HRC 30—45. После правильно проведенной термической обработки рабочая часть сверла должна иметь структуру мартенсита с равномерно распределенными мелкими и средней величины карбидами.

Для улучшения режущих свойств и повышения стойкости после окончательного шлифования сверла целесообразно подвергать цианированию при 550—570° С с последующей очисткой и дополнительным контролем хрупкости, глубины и твердости цианированного слоя.

На заводе Фрезер процесс термической обработки сверл из быстрорежущей стали осуществляется на автоматическом агрегате и состоит из следующих операций: 1) первый подогрев при 400—600° С в газовой шахтной печи; 2) второй подогрев при 830— 850° С в соляной электродной ванне; 3) нагрев в хлорбариевой ванне (для стали Р18 температура 1250—1290° С, для стали Р9 температура 1220—1250° С); 4) охлаждение в щелочной ванне (450—550° С); 5) подстуживание до 70° С с принудительным дутьем; 6) промывка в горячей проточной воде (температура воды не ниже 70° С); 7) травление и промывка в 10%-ном водном растворе соляной кислоты при 30° С (для уменьшения шероховатости поверхности сверл); 8) промывка в холодной проточной воде; 9) пассивирование при температуре не ниже 70° С (для повышения коррозионной стойкости)* Затем сверла поступают в другой агрегат, где подвергаются трехкратному отпуску при 560° С по 1 ч и очистке. При термической обработке сверл на автоматическом агрегате сокращается производственный цикл, повышается производительность труда, улучшается качество сверл.

9ХС треснула.

После закалки по обуху треснул клинок из 9ХС. Калил с 810 гр. в тёплое масло, отпуск 190гр. 2 раза по часу. Когда треснула не знаю, обнаружил утром. Может кто знает в чём дело.

Было,было,как раз на 9хс.
Там надо как то хитро калить.
Может даже не на масло, а просто вынуть из печки
и держать на воздухе.
Может кто из термистов по подробней объяснит.

Интересно как ковалось .

А насколько она глубокая?

Чё то не понял. Ковал один, а калил другой?

Может это заков? Так обычно 9хс не сильно капризная.А может из за того, что Б/Ушная

Вова_Н
на заводе кузнецу расковать на поковки.

——————
.а парень очень просто, с улыбкой отвечал, я с Дальнего Востока — я с города Сучан.

Скоре всего это трещина от работы ножа на гильотине,какой нибудь дибил рубил кругляк или что то каленое,а может еще что. Кузнезу чуть не повезло,расковывал бы в ребро,она бы раскрылать,а тут заковал ее и не заметил. Хотя при правке по ребру должна была раскрыться,х.з.как ковали,может слепил на отъ..сь.

Читайте также  Способы обработки фасонных поверхностей на токарном станке

По обуху-то можно снести несколько мм. Может там ничего страшного.
Чего гадать?

Evgeniy13
это трещина от работы ножа на гильотине

Уверенны? Шлифовали и травили до термички?

Такое было на СН3 в Процессе обработки холодом. Такие трещины возникают ДО отпуска. Полагаю, надо снижать скорость охлаждения при закалке и закладывать в отпуск незамедлительно. И на формирование таких трещин оказывает влияние обезуглероженный слой. Если его снять, вероятность трещин снизится

недавно калил р12 и много букав потом, ща не вспомню+ еще и мп. было 12 покоок, термичил все одинаково, заказчик торопил, все порвало так же, абсолютно все, думаю охлаждение азотом не всем есть хорошо. и как сергей правильно написал обезуглеродка тянет в разные стороны. на хромистых(от5%) сталях такого нет, ибо хром предохраняет от этого.

Так вроде про крио не говорили))
Вторсырье полно неожиданностями,хотя все от режимов ковки многое зависит. Сколько ШХ перековал из подшипников,небыло сюрпризов,а вот на х12м бывает с краев трещины идут,но это из-за холодной поковки,темп.ковки выше чем у ШХ. Думаю тут кузнец виноват!
Спросите у кузнеца,если нормальный человек,то сознается))

Такое было на СН3 в Процессе обработки холодом. Такие трещины возникают ДО отпуска.

И на формирование таких трещин оказывает влияние обезуглероженный слой.

Burchitai
в Процессе обработки холодом. Такие трещины возникают ДО отпуска.

Varnas
Уверенны? Шлифовали и травили до термички?

С закалки до отпуска 5 часов много, скорее всего это причина в купе с дефектами по заготовке и ковки. На 190 можно и в духовке отпускать. Обработка холодом до -70 обходится в 200руб (сухой лед) плюс литр ацетона, жижа в обычном термосе живет дня три.

Viziter
скорее всего это причина в купе с дефектами по заготовке и ковки

После закалки клинок поместил в морозилку, примерно -18, пока печь остывала, а это долго, с 810 до 190, около 5 часов. Второй печки пока нет. Но -18 для 9ХС разве достаточно для криообработки?

зато опыт увеличился . а железки — еще будет много много

Скорее всего трещина поверхностная. Попробуйте сточить.

попробую объяснить влияние обезуглероженного слоя.
предположим что сталь после закалки обезуглеродилась на 0,5%С и 0,5мм по глубине.
Это влияет не только на твердость, но и на изменение длины заготовки при закалке. Это изменение длины зависит от содержания углерода в мартенсите.
http://stu.scask.ru/archive/ar. iles/image2.gif

возмьмем сталь Х12МФ, прокуем до обезуглероженного слоя и закалим. В сердцевине углерода 1,5%, на поверхности 1%. Структура после закалки — мартенсит с 0,8%С и 0,7%С в карбидах. Структура поверхностного слоя — мартенсит с 0,8 %С и 0,2% в карбидах. Изменения длины обезуглероженного слоя и центра одинаковые, нет ни поводок ни связанных с обезуглероживанием напряжений.

теперь 9ХС с таким же обезуглероженым слоем. Сердцевина 0,8%С в мартенсите и 0,1 в карбидах, на поверхности 0,4%С в мартенсите, карбидов нет.
В итоге изменение длины поверхностного слоя и сердцевины отличаются на 4..5%, напряжения бешеные. Этого возможно и достаточно, чтобы порвать вдоль.

Вова_Н
Надо делать вторую печь, хорошо что ещё один предохранитель остался. А крио я делать не собирался, просто чтобы время переждать, думаю лучше в морозилке чем просто так.

Burchitai
прокипяти железку в кастрюле на плитке.

Хорошая тема.
Уважение автору, что выложил материал.
С 9ХС не работал, но посмотрел по букварям рекомендуемые режимы термообработки.
Вот сканы из двух книг- Каменичного И.С и Тылкина М.А.
Я бы повысил температуру отпуска в счет твердости градусов до 250-270.



Толи усталость металла из которого была сделана.
Толи кузнец что ковал не кует клины и что то не то сделал.

Толи кузнец что ковал не кует клины и что то не то сделал.

В первую очередь так же подумал.

Семен Михалыч
Толи кузнец что ковал не кует клины и что то не то сделал.

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.

Полосы стали 9ХС.

  1. Характеристики
  2. Расшифровка маркировки
  3. Плюсы
  4. Минусы
  5. Химический состав
  6. Применение
  7. Термообработка
  8. Аналоги
  9. Отзывы о ножах из 9ХС

Характеристики

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.

Плюсы

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

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

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

Минусы

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

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

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

Клинок сделанный из стали 9ХС.

Химический состав

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%.
Читайте также  Обработка металла от ржавчины перед покраской

Применение

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.

Нож “Грибник” – ручная ковка, сталь 9ХС, орех.

Термообработка

Есть строгие требования к термической обработке, которые нужно соблюдать.

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

Аналоги

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.

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.

Технологический процесс термической обработки развертки

Автор: Пользователь скрыл имя, 18 Декабря 2012 в 18:38, курсовая работа

Описание работы

Качество и стойкость инструмента во многом определяют производительность и эффективность процесса обработки, а в некоторых случаях и вообще возможность получения деталей требуемых формы, качества и точности. Повышение качества и надежности режущего инструмента способствуют повышению производительности обработки металлов резанием.

Содержание

Введение………………………………………………………………………..3
1.Описание детали и условия работы………………………………………..4
2.Выбор марки стали для изготовления детали……………………………. 9
3.Технологический процесс термической обработки……………………….13
4.Выбор оборудования………………………………………………………. 19
5.Расчет потребного количества оборудования……………………………. 22
6.Расчет времени нагрева печи………………………………………………..24
7.Методы контроля качества детали после термической обработки……….25
8.Мероприятия по охране окружающей среды……………………………. 27
Выводы………………………………………………………………………. 31
Список литературы………………………………………………………..…..32

Работа содержит 1 файл

курсач.docx

В соответствии с ГОСТ 5950-73 («Прутки и полосы из инструментальной легированной стали. Технические условия.») низколегированная сталь 9ХС подвергается следующей термической обработке:

1. Отжиг при Т = 780—800°С

2. Закалка при Т = 840-860°С, масло

3. Отпуск при Т = 150-200°С, воздух.

Механические свойства при Т=20⁰С материала 9ХС

Характеристика материала. Сталь ХВГ

Сталь ХВГ, Сталь ХВСГ,

Сталь инструментальная легированная

DIN, WNr, 150Cr14, 90CrSi, 90CrSi5

сверла, развертки, метчики, плашки, гребенки, фрезы, машинные штампели, клейма для холодных работ. Ответственные детали, материал которых должен обладать повышенной износостойкостью, усталостной прочностью при изгибе, кручении, контактном нагружении, а также упругими свойствами.

Сортовой прокат, в том числе фасонный:

ГОСТ 5950-73, ГОСТ 2590-71, ГОСТ 2591-71

ГОСТ 5950-73, ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78

Шлифованный пруток и серебрянка

ГОСТ 5950-73, ГОСТ 14955-77

ГОСТ 5950-73, ГОСТ 4405-75

Поковки и кованые заготовки

ГОСТ 5950-73, ГОСТ 1133-71.

Химический состав в % материала 9ХС.

Технологические свойства стали 9ХС

Начала 1180, конца 800. Охлаждение замедленное.

не применяется для сварных конструкций.

В горячекатаном состоянии при НВ 221 Ku тв.спл. = 0.90, Ku б.ст. = 0.50.

Склонность к отпускной способности

Прокаливаемость стали 9ХС

Расстояние от торца, мм / HRC э

Физические свойства стали 9ХС

Температура испытания, °С

Модуль нормальной упругости, Е, ГПа

Модуль упругости при сдвиге кручением G, ГПа

Плотность, pn, кг/см3

Уд. электросопротивление (p, НОм · м)

Теплостойкость и красностойкость стали 9ХС

3.Технологический процесс термической обработки.

Масса метчика – 2,1 кг

Производительность оборудования – 205 кг/ч

Термической обработкой стали называется совокупность технологических операций ее нагрева, выдержки и охлаждения в твердом состоянии с целью изменения ее структуры и создания у нее необходимых свойств: прочности, твердости, износостойкости, обрабатываемости или особых химических и физических свойств.

Перед основной термической обработкой деталь отжигают для снятия остаточных напряжений. Внутренние напряжения в металле могут возникать в результате различных видов обработки. Это могут быть термические напряжения, образовавшиеся в результате неравномерного нагрева, различной скорости охлаждения отдельных частей детали после горячей деформации, литья, сварки, шлифовки и резания. Могут быть структурными, т.е. появившиеся в результате структурных превращений, происходящих внутри детали в различных местах с различной скоростью. Внутренние напряжения в металле могут достигать большой величины и, складываясь с рабочими, т.е. возникающими при работе, могут неожиданно превышать предел прочности и приводить к разрушению. Устранение внутренних напряжений производится с помощью различных видов отжига.

Отжиг — одна из важнейших операций термической обработки, в результате которой снимаются внутренние напряжения в стали, измельчаются зерна и понижается твердость.

Отжиг второго рода — это термообработка, которая заключается в нагреве стали до температур выше точки АС1. В результате получается почти равновесное структурное состояние стали; в заэвтектоидной стали 9ХС — цементит + перлит+ Cr23C6. Сталь получается с низкой прочностью и твердостью при достаточном уровне пластичности. (HВ = 243) Так как наша задача смягчить структуру для последующей механической обработки, мы проводим неполный отжиг. Основные цели неполного отжига — устранение пороков структуры, возникших при предыдущей обработке (литье, горячей деформации или сварке), смягчение стали перед обработкой резанием и уменьшение напряжений, для придания стали определенных характеристик.

Неполный отжиг заключается в нагреве заэвтектоидной стали до температур на 30-50°С выше температуры АC1, но не превышает АCm (чрезмерное повышение температуры выше этой точки приведет к росту зерна аустенита, что вызовет ухудшение свойств стали), выдержке для полного прогрева и завершения фазовых превращений в объеме металла и последующем медленном охлаждении. Для данной стали tотж= АС1 +30÷50°С =770+30÷50°С=800÷820°С. Выбираем tотж=810°С. При неполном отжиге происходит неполная фазовая перекристаллизация стали. При нагреве выше точки АС1 образуется аустенит + карбиды, характеризующийся мелким зерном, который при охлаждении дает мелкозернистую структуру, обеспечивающую высокую пластичность и невысокую твердость. Структура заэвтектоидной стали, после неполного отжига состоит из зернистого перлита (рис 3). Затем следует токарная обработка, которая заключается в том, что заготовку торцуют и протачивают наружный диаметр.

Рис.3 График неполного отжига для стали 9ХС

После отжига проводится механическая обработка развертки, которая включает в себя токарную, круглошлифовальную, фрезерную, зубофрезерную, слесарную операции.

Механически обработанную деталь подвергают термической обработке: закалке и отпуску. Так как заданная деталь должна обладать достаточно высокой прочностью и твердостью назначаем неполную закалку с низким отпуском. Закалка — термическая обработка, заключается в нагревании стали до температуры выше критической (АС3 для доэвтектоидной и AC1 — для заэвтектоидной сталей) или температуры растворения избыточных фаз, выдержке и последующем охлаждении со скоростью, превышающей критическую. Данная сталь заэвтектоидная, поэтому её нагревают до температуры на 30-50° С выше точки АС1 (рис.4), т. е до 800 — 820°С. Оптимальной охлаждающей средой при закалке для данной стали является масло, так как оно быстро охлаждает сталь в интервале температур минимальной устойчивости аустенита и замедлено в интервале температур мартенситного превращения, то есть при охлаждении в масле происходит одновременное мартенситообразование во всей детали, и снижается возможность образования закалочных трещин. В результате закалки прочность и твёрдость увеличиваются, а пластичность и вязкость снижается.