Х12мф,ШХ-15,95х18(Ликбез)

Про все, що визначає ефективний різ - сталь, геометрія, зручне руків'я
Ответить
Аватара пользователя
Vityba
МАСТЕР
МАСТЕР
Сообщения: 952
Зарегистрирован: 03 фев 2008, 18:17
Откуда: Киев
Благодарил (а): 2 раза
Поблагодарили: 77 раз

Х12мф,ШХ-15,95х18(Ликбез)

Сообщение Vityba »

Автор Алан Баликоев.

Х12МФ
В следующем году сталь отметит свое столетие. Но не смотря на вековой возраст она до сих пор остается самой популярной штамповой сталью в мире и одной из самых популярных для изготовления клинков. Сама Х12МФ и авторские материалы на ее основе (например “волновая сталь” Г.К. Прокопенкова и В.Козлова или “Уральская узорчатая” от А. Елистратова) широко представлена на российском ножевом рынке.

Причины такой популярности совсем не удивительны. Х12МФ сочетает хорошую стойкость РК с приличной механикой и коррозионной стойкостью. К тому же, сталь достаточно технологична и при минимальном навыке обеспечивает получение приемлемых характеристик. А в авторском исполнении временами может тягаться на равных с самыми современными сталями.

Теперь рассмотрим ее подробнее.
Х12МФ, она же D2 (и еще несколько сотен аналогов) – типичный представитель штамповых сталей с 12%Cr.

Типичный состав стали:
Химический элемент C Si Mn Cr Mo V
% 1.45-1.65 0.1-0.4 0.15-0.45 11-12.5 0.4-0.6 0.15-0.30

Стали могут несколько отличатся по содержанию легирующих элементов, например, за рубежом есть стали с несколько более высоким содержанием молибдена и ванадия, но, в общем и целом, это не оказывает серьезного влияния на свойства.

Основными легирующими элементами являются углерод и хром. Благодаря этому сталь содержит заметное количество твердых карбидов типа M7C3 на базе карбида хрома в состав которых так же входят железо, молибден и ванадий. Часть карбидов эвтектического происхождения и имеет достаточно крупные размеры (до 50мкм) и пластинчатую форму. Большое количество (22-24%) твердых (HV 1200-1600) карбидов обеспечивает достаточно высокую износостойкость стали и в то же время ухудшает механические свойства, которые, тем не менее, в малых сечениях (что характерно для ножей) остаются достаточно высокими.

Например, при твердости порядка HRC 61 Х12МФ обладает прочностью при изгибе порядка 3000-3400 МПа при ударной вязкости порядка 0.25 – 0.45МДж/м^2, что выше, чем у большинства углеродистых и нержавеющих сталей, но несколько хуже чем у большинства вторично-твердеющих и порошковых сталей.

После термообработки по оптимальным режимам в твердом растворе стали Х12МФ остается 5-6 процентов хрома, что обеспечивает достаточно высокую коррозионную стойкость. Некоторые иностранные производители даже называют ее полунержавеющей. На самом деле, коррозионная стойкость Х12МФ сильно зависит от режима ТО (в большинстве случаев, чем тверже сталь, тем она более коррозионнно-стойкая) и условий эксплуатации. Особенно сильное негативное влияние на стойкость клинков из Х12МФ оказывают хлориды, вызывая питтинговую коррозию (это характерно и для высокоуглеродистых нержавеющих сталей типа 95Х18) .

Особенности структуры этой стали часто приводят к появлению на поверхности стали различимого узора, в авторских вариантах узор может быть гораздо контрастнее и иметь “булатный” характер. Узор является следствием выраженной карбидной неоднородности и по его характеру и интенсивности опытный человек может сказать о режимах горячей деформации и ТО этого клинка и в заметной степени предсказать его свойства. Да, именно из-за большого количества крупных и неравномерно распределенных карбидов Х12МФ относительно плохо воспринимает доводку.

Термообработка.
Наиболее распространена обработка на первичную твердость, которая обычно представляет собой закалку (в масле, горячих средах или под струей воздуха) и низкого отпуска. Закалка на вторичную твердость, на мой взгляд, обеспечивает худшую комбинацию свойств, хотя некоторые мастера успешно экспериментируют с такими режимами.

Для режущих ножей, от которых требуется максимальная стойкость РК, я бы рекомендовал следующий режим.
закалка 1000-1010, 5-7 минут,
масло,
отпуск 175-200, 2 раза по 2 часа.
Результирующая твердость около 61-62.

Для ножей, рассчитанных на некоторые динамические нагрузки, можно использовать следующий режим.
закалка 1020-1040, 5-7 минут,
масло,
отпуск 310-340С 2 часа.
Результирующая твердость 57-59.

Механические свойства и способность удерживать РК могут быть значительно улучшены предварительной термической обработкой, включающих ТЦО и закалку из межкритической области. Но тут у каждого мастера свои секреты…

ШХ15

Думаю, время обсудить и углеродистые и малолегированные стали, которые в ножестроении традиционно называют "углеродистыми". И начать, думаю, будет лучше с пожалуй самой популярной углеродистой стали - ШХ15.

Вот уже около 100 лет малолегированные хромистые стали используются как подшипниковые, износостойкие и инструментальные (для режущего и измирительного инструмента). Классической эту группу сталей можно назвать и для ножеделия зарубежом. Среди отечественных ножеделов долгое время преобладали углеродистые и марганцовистые стали типа У8 или 65Г, но начиная с примерно 2000 года ШХ15 и авторские материалы на ее основе заняли одну из лидирующих позиций на рынке. Причиной тому высокие характеристики получаемых изделий, относительная технологичность и доступность сырья. Ну и опыт зарубежных коллег был учтен.

Итак, рассмотрим ШХ15 поближе. Это типичный представитель класса низколегированных хромистых сталей. Основными легирующими элементами являются хром и углерод.

Типичный состав стали ШХ15:
Химический элемент C Si Mn Cr
% 0.95-1.05 0.17-0.37 0.2-0.4 1.35-1.65
Стали этого типа очень распространены и являются основным материалом для производства подшипников. Стали могут быть легированы модибденом, иметь повышенное содержание марганца и кремния (иногда и хрома) для улучшения прокаливаемости, кремнием, кобальтом и алюминием для улучшения теплостойкости.

В отличие от рассмотренных ранее высокохромистых сталей в сталях данной группы количество хрома невелико и он не образует собственных карбидов а остается в твердом растворе и входит в состав легированного цементита. По структурному признаку стали - заэвтектоидные, соответственно, все карбиды достаточно мелкие (хотя, могут встречаться крупные скопления). Это определяет достаточно высокую однородность и контактную выносливость этих сталей. ШХ15, равно как и почти все "углеродистые" стали хорошо держат тонкую кромку.

ШХ15 послужила основой для авторских материалов, таких как "Углеродистая Углеродистая Сталь" в которых путем специальных режимов горячей деформации получены булатоподобные структуры и соответствующие им узоры. Многие современные булаты созданы на базе ШХ15.

Как и все "углеродистые" стали ШХ15 достаточно чувствительна к технологическим аспектам производства - в первую очередь - к горячей деформации и термообработке. И именно для этой группы сталей авторские методы обработки могут дать наибольший результат, зачастую улучшая стойкость конечных изделий в разы.

На мой взгляд, этот класс сталей демонстрирует свои преимущества при обработке на достаточно высокую твердость - порядка HRC 61-63. При этом обеспечивается приличная износостойкость (которая для сталей этого класса СИЛЬНО зависит от твердости) и стойкость к смятию, но еще сохраняются на приемлемом уровне вязкость и пластичность.

Обычно прочность при изгибе при указанных значениях твердости не превышают 2200-2400 МПа, при ударной вязкости порядка 0,2-0,3 МДж/м^2. Прочность несколько ниже чем у высоколегированных хромистых сталей, ударная вязкость сопоставима, а пластичность несколько лучше.

Оптимальные режимы закалки составляют 810-820° при закалке в водный раствор (возможны трещины) и 830-850° при закалке в масло (лучше подогретое до 40-60°С).

Оптимальные температуры отпуска - порядка 150-160°С, результирующая твердость порядка 61-64 HRC.
Как я уже говорил раньше, свойства изделий из ШХ15 могут быть заметно повышены правильной горячей деформацией и термообработкой.

95Х18

Сейчас эта сталь одна из самых популярных нержавеющих сталей у отечественных производителей. А начиналась ее история примерно 60 лет назад, когда возникла необходимость в создании коррозионностойкой и износостойкой стали для специальных подшипников и других деталей (например, детали насосов и арматуры в нефтедобыче и нефтепереработке).

Естественно, сочетание высокой твердости и относительной коррозионной стойкости не могло пройти мимо народных умельцев. В результате заметная часть ножей, изготовленных из “космической”, “авиационной”, “военной” стали изготавливалась именно из нее. Но по-настоящему сталь стала популярной благодаря ножам “Южного Креста”. Давайте рассмотрим свойства стали поближе.

Типичный состав стали:
Химический элемент C Si Mn S, P Cr Mo V
% 0.9-1 <0.8 <0.8 <0.025 17-19 <0.3 <0.2
Типичными аналогами являются стали 440 семейства – 440B и с оговорками 440C. Сталь относится к высокоуглеродистым высокохромистым сталям. После ТО в твердом растворе содержится 11-13% Cr, что обеспечивает стали удовлетворительную коррозионную стойкость в слабоагрессивных средах. Надо понимать, что коррозионная стойкость высокоуглеродистых “нержавеющих” сталей весьма условна и сильно зависит от ТО и условий эксплуатации.

При нагреве под закалку преимущественно растворяются именно карбиды типа М23С6, насыщая твердый раствор хромом и углеродом. Так как этот карбид беднее углеродом, то после нагрева до закалочных температур твердый раствор содержит больше хрома (11-13%) и меньше углерода (0.25-0.3%) что и объясняет несколько меньшую по сравнению с Х12МФ твердость но лучшую коррозионную стойкость.

С повышением температуры закалки, и соответственно, и легированности твердого раствора, растет и количество остаточного аустенита, который снижает твердость и прочность, но может несколько увеличивать вязкость. Аустенит высокохромистых сталей достаточно устойчив против отпуска и начинает заметно превращаться лишь выше 450С. Поэтому, главной проблемой при закалке является выбор диапазона температур, обеспечивающих оптимальное сочетание мех. свойств и корррозионной стойкости. Мощным средством борьбы с остаточным аустенитом является криообработка. При охлаждении стали до низких температур (обычно до -78° или -192-196°) возобновляется мартенситное превращение и заметная часть остаточного аустенита может быть превращена в мартенсит, что увеличивает твердость и прочность, но может несколько снижать вязкость. К тому же, сталь, обработанная холодом, не чувствительна к превращению аустенита в области климатических колебаний температуры и у нее меньше проблем с “хладноломкостью”.

Рекомендуемые режимы термообработки для клинков.

Без криообработки: закалка с 1055-1060°, отпуск 175-220°, результирующая твердость 56-60
С криообработкой: закалка с 1070-1075°, охлаждение, отпуск при тех же Т°. Твердость 57-61

Так же, как и с Х12МФ свойства 95Х18 могут быть заметно улучшены термоциклированием.
МОЙ КАНАЛ - ПРОХОДИМ НЕ СТЕСНЯЕМСЯ
https://www.youtube.com/channel/UCXxPN9 ... UzowP9MFOw
Аватара пользователя
Serhio
Найфоман-эксперт
Найфоман-эксперт
Сообщения: 2945
Зарегистрирован: 30 май 2011, 14:25
Откуда: Харьков
Благодарил (а): 202 раза
Поблагодарили: 136 раз

Re: Х12мф,ШХ-15,95х18(Ликбез)

Сообщение Serhio »

Заинтересовался недавно сталями. Теперь буду читать, спасибо за интересную статью!
Прочитал такое мнение, что шх15 очень хороша по дереву. стойкая и прочее. так ли это? На сколько зависит такая стойкость от термообработки?
Аватара пользователя
atan_illinois
Найфоман-эксперт
Найфоман-эксперт
Сообщения: 2654
Зарегистрирован: 18 янв 2012, 11:39
Откуда: Ильичевск
Контактная информация:

Re: Х12мф,ШХ-15,95х18(Ликбез)

Сообщение atan_illinois »

Vityba, большое спасибо!
с интересом и удовольствием прочитал! ::hi:::
В зловещем мраке далекого будущего есть лишь война.
Аватара пользователя
Serhio
Найфоман-эксперт
Найфоман-эксперт
Сообщения: 2945
Зарегистрирован: 30 май 2011, 14:25
Откуда: Харьков
Благодарил (а): 202 раза
Поблагодарили: 136 раз

Re: Х12мф,ШХ-15,95х18(Ликбез)

Сообщение Serhio »

atan_illinois писал(а):Vityba, большое спасибо!
с интересом и удовольствием прочитал! ::hi:::
все поняли? я лично процентов 10 искал через гугл :-D технический текст все таки :wink: а у меня профессию другой
Ярослав
МАЙСТЕР
МАЙСТЕР
Сообщения: 950
Зарегистрирован: 10 янв 2012, 22:45
Откуда: Костопіль.
Поблагодарили: 1 раз
Контактная информация:

Re: Х12мф,ШХ-15,95х18(Ликбез)

Сообщение Ярослав »

х12мф з кріо обробкою, трішки погрався з режимом.
Дарма цю сталь пустили під ноги, її властивості дуже гарні.



Текстовая ссылка на видео - https://youtu.be/j58kBa9IRzI
Все що робиться, робиться на краще.
Аватара пользователя
Exibiche
Найфоман
Найфоман
Сообщения: 1486
Зарегистрирован: 23 сен 2013, 16:08
Откуда: Львів
Поблагодарили: 6 раз

Re: Х12мф,ШХ-15,95х18(Ликбез)

Сообщение Exibiche »

Ярослав
Це до чого? Сталі, які каляться вище 61 будуть дряпати скло. Ви нагостріть цей ніж градусів на 34-46, потім зробіть те саме що на відео, а потім поріжте папір.
Ярослав
МАЙСТЕР
МАЙСТЕР
Сообщения: 950
Зарегистрирован: 10 янв 2012, 22:45
Откуда: Костопіль.
Поблагодарили: 1 раз
Контактная информация:

Re: Х12мф,ШХ-15,95х18(Ликбез)

Сообщение Ярослав »

Exibiche писал(а):Ярослав
Це до чого? Сталі, які каляться вище 61 будуть дряпати скло.
cvb34 не зовсім вірно. При певних умовах багато сталей не шкрябають скло при твердості 61HRc.
Це стандартна процедура при ТО любої сталі.

Exibiche писал(а):Ви нагостріть цей ніж градусів на 34-46, потім зробіть те саме що на відео, а потім поріжте папір.
що це покаже?
Все що робиться, робиться на краще.
Аватара пользователя
Exibiche
Найфоман
Найфоман
Сообщения: 1486
Зарегистрирован: 23 сен 2013, 16:08
Откуда: Львів
Поблагодарили: 6 раз

Re: Х12мф,ШХ-15,95х18(Ликбез)

Сообщение Exibiche »

Ярослав писал(а):При певних умовах багато сталей не шкрябають скло при твердості 61HRc.
Це стандартна процедура при ТО любої сталі.
Це очевиднів речі. При певних умовах безумовно не шкрябають. Навіть швидкоріз загартований на 67 з зпролірованим краєм шкрябати шкло не буде. Буде проковзувати.
Я так розумію, що також існує стандартна процедура підготовки заготовки до шкрябання скла. Адже потрібно зробити стандартний кут яким шкрябають, а також надати певну шерохуватість, якщо це можна так назвати, цьому куту.

Перепрошую, що запитанням на запитання, але що вам показує шкрябання скла?
Ярослав
МАЙСТЕР
МАЙСТЕР
Сообщения: 950
Зарегистрирован: 10 янв 2012, 22:45
Откуда: Костопіль.
Поблагодарили: 1 раз
Контактная информация:

Re: Х12мф,ШХ-15,95х18(Ликбез)

Сообщение Ярослав »

Ніякої підготовки. Клинки після слюсарки і відпусків, такі як є. Можна торцем, але зведення не дасть врізатись.
Exibiche писал(а):Перепрошую, що запитанням на запитання, але що вам показує шкрябання скла?
Чи "взяла" сталь твердість. Це такий собі експрес тест. далі твердомір.
Все що робиться, робиться на краще.
Аватара пользователя
Exibiche
Найфоман
Найфоман
Сообщения: 1486
Зарегистрирован: 23 сен 2013, 16:08
Откуда: Львів
Поблагодарили: 6 раз

Re: Х12мф,ШХ-15,95х18(Ликбез)

Сообщение Exibiche »

Ярослав
Яку саме твердість?

Те, що ви спеціально не готуєте кут, яким шкрябаєте, дає таку ВЕЛИКУ похибку в пляшковому тесті, що окрім того, що твердість вища за твердість скла цей тест нічого більше не показує. Проте, існує ймовірність, що навіть залізяка загартована на 65 пройде цей тест як і залізяка з 55.

І Чому, те що ніж дряпає скло означає що в Х12МФ "властивості дуже гарні"?
Ярослав
МАЙСТЕР
МАЙСТЕР
Сообщения: 950
Зарегистрирован: 10 янв 2012, 22:45
Откуда: Костопіль.
Поблагодарили: 1 раз
Контактная информация:

Re: Х12мф,ШХ-15,95х18(Ликбез)

Сообщение Ярослав »

Exibiche
Не маю нічого проти. :D
Як потрібно підготувати поверхню? :D

В двох словах....
Exibiche писал(а):що окрім того, що твердість вища за твердість скла цей тест нічого більше не показує.
а нічого більше і не вимагається. Візуально видно чи клинок взяв ТО чи ні. По тому як він рве скло, можна сказати +/- який буде різ.

Exibiche писал(а):І Чому, те що ніж дряпає скло означає що в Х12МФ "властивості дуже гарні"?
Це була моя думка та точка зору сформована на протязі декількох років роботи із цим залізом. І стосовно навіть того що шкрябає скло.. так, не при кожній термообробці буде шкрябати.
Все що робиться, робиться на краще.
Аватара пользователя
Exibiche
Найфоман
Найфоман
Сообщения: 1486
Зарегистрирован: 23 сен 2013, 16:08
Откуда: Львів
Поблагодарили: 6 раз

Re: Х12мф,ШХ-15,95х18(Ликбез)

Сообщение Exibiche »

Ярослав
::hi:::
Ярослав
МАЙСТЕР
МАЙСТЕР
Сообщения: 950
Зарегистрирован: 10 янв 2012, 22:45
Откуда: Костопіль.
Поблагодарили: 1 раз
Контактная информация:

Re: Х12мф,ШХ-15,95х18(Ликбез)

Сообщение Ярослав »

:)(:?
Все що робиться, робиться на краще.
Аватара пользователя
O.Phesun
МАЙСТЕР
МАЙСТЕР
Сообщения: 6402
Зарегистрирован: 27 сен 2017, 10:04
Откуда: Буча
Благодарил (а): 170 раз
Поблагодарили: 331 раз

Re: Х12мф,ШХ-15,95х18(Ликбез)

Сообщение O.Phesun »

Exibiche писал(а): Проте, існує ймовірність, що навіть залізяка загартована на 65 пройде цей тест як і залізяка з 55.
Хоч і старенька тема, але підніму.
От багато хто каже , що існує ймовірність то. сьо.. то добре б було побачить хоч одне відео, де хтось столовим ножем чи обломком.. чи ресорою якою чи буть чим з твердістю меньше 61 хрц.. , на бутільці робить такі ж пухкі борозни, як Ярослав на своєму відео. Одним порухом, не напружуючись.
О. О. Phesun ::hi:::
Аватара пользователя
homosapiens_ww
Найфоман
Найфоман
Сообщения: 926
Зарегистрирован: 07 сен 2011, 17:57
Откуда: николаев
Благодарил (а): 106 раз
Поблагодарили: 37 раз

Х12мф,ШХ-15,95х18(Ликбез)

Сообщение homosapiens_ww »

rt24 хорошая статейка
Ув.камрады! ВСЕ сказанное МНОЙ здесь, на ЭТОМ форуме, прошу считать моим ИМХО. А мое имхо - никоим образом НЕ претендует на истинну в первой инстанции. И если вдруг, нечаянно, заденет Ваши ранимые чувства - прошу простить великодушно, и не таить злобу!
Аватара пользователя
O.Phesun
МАЙСТЕР
МАЙСТЕР
Сообщения: 6402
Зарегистрирован: 27 сен 2017, 10:04
Откуда: Буча
Благодарил (а): 170 раз
Поблагодарили: 331 раз

Х12мф,ШХ-15,95х18(Ликбез)

Сообщение O.Phesun »

homosapiens_ww писал(а): 13 май 2012, 16:00 хорошая статейка
ваша шх15 робить так..поковка розпушувала борозну на склі...легко...є фото....але йго видаляють всігда... бо я на бутильці матюк написав....2 рази вже удаляли.....один з кращих ножів вийшов..що є заре в мене..гриби косить з мохом і пеньками.
Хто не знає...знайомтесь..майстер-коваль...
Взагалі то ножів 5 зроблено з його поковок...
"Не хватает просто рук, что бы их как следует поюзать.."))
Жалко, что мастер перестал ковать..
О. О. Phesun ::hi:::
Alex_LV
Модератор-найфоман
Модератор-найфоман
Сообщения: 3882
Зарегистрирован: 08 апр 2018, 18:29
Откуда: Львів
Благодарил (а): 5658 раз
Поблагодарили: 1883 раза

Х12мф,ШХ-15,95х18(Ликбез)

Сообщение Alex_LV »

Підтримую! :)(:?
Мені також дуже сподобалась ШХ15 у виконанні пана Віталія (homosapiens_ww). rt24
Перші клиночки слюсарив з його поковок. Один довго-граючий :=( проект до сих пір в процесі:
ИзображениеИзображение
Аватара пользователя
homosapiens_ww
Найфоман
Найфоман
Сообщения: 926
Зарегистрирован: 07 сен 2011, 17:57
Откуда: николаев
Благодарил (а): 106 раз
Поблагодарили: 37 раз

Х12мф,ШХ-15,95х18(Ликбез)

Сообщение homosapiens_ww »

:=(
Ув.камрады! ВСЕ сказанное МНОЙ здесь, на ЭТОМ форуме, прошу считать моим ИМХО. А мое имхо - никоим образом НЕ претендует на истинну в первой инстанции. И если вдруг, нечаянно, заденет Ваши ранимые чувства - прошу простить великодушно, и не таить злобу!
Ответить

Вернуться в «Сталі, геометрія, теорія та практика різання»