Хромванадиевая сталь



Кто такой хромванадий?

    На самом деле инструмент делают из стали, которая была подвержена легированию. Легированная сталь содержит специальные легирующие добавки, которые позволяют в значительной степени менять ряд ее механических и физических свойств. В данной статье мы разберемся, что из себя представляет классификация легированных сталей, а также рассмотрим их маркировку.

    По содержанию в составе стали углерода идет разделение на:

  • низкоуглеродистые стали (до 0,25% углерода);
  • среднеуглеродистые стали (до 0,25% до 0,65% углерода);
  • высокоуглеродистые стали (более 0,65% углерода).

    В зависимости от общего количества в их составе легирующих элементов, которые содержит легированная сталь, она может принадлежать к одной из трех категорий:

  • низколегированная (не более 2,5%);
  • среднелегированная (не более 10%);
  • высоколегированная (от 10% до 50%).


Применение инструментальных легированных сталей


    Инструментальная легированная сталь широко используется при производстве разнообразного инструмента. Но помимо явного превосходства над углеродистой сталью в плане твердости и прочности, у легированной стали есть и слабая сторона — более высокая хрупкость. Поэтому для инструмента, который активно подвергается ударным нагрузкам, такие стали не всегда подходят. Тем не менее при производстве огромного перечня режущего, ударно-штампового, измерительного и прочего инструмента именно инструментальные легированные стали остаются незаменимыми.

    Отдельно можно отметить быстрорежущую сталь, отличительными особенностями которой являются крайне высокая твердость и красностойкость до температуры 600 градусов. Такая сталь способна выдерживать нагрев при высокой скорости резания, что позволяет увеличить скорость работы металлообрабатывающего оборудования и продлить срок его службы.

    К отдельной категории относятся легированные конструкционные стали, наделенные особыми свойствами: нержавеющие, с улучшенными электрическими и магнитными характеристиками. От того, какие элементы, а также в каких количествах преимущественно содержатся в них, они могут быть хромистыми, никелевыми, хромоникельмолибденовыми. Также они делятся на трех-, четырех- и более компонентные по числу содержащихся в них легирующих добавок.

    Маркировка легированных сталей указывает на то, какие добавки в ней содержатся, а также на их количественное значение. Но также важно знать и то, какое именно влияние на свойства металла оказывает каждый из этих элементов в отдельности. 

Хром 
    Добавка хрома увеличивает коррозионную стойкость, повышает прочность и твердость, является основным компонентом при создании нержавеющей стали. 

Никель 
    Добавление никеля повышает пластичность, вязкость стали и коррозионную стойкость. 

Титан 
    Титан уменьшает зернистость внутренней структуры, повышая прочность и плотность, улучшает обрабатываемость и коррозионную стойкость. 

Ванадий 
    Присутствие ванадия уменьшает зернистость внутренней структуры, что повышает текучесть и порог прочности на разрыв. 

Молибден 
    Добавка молибдена дает возможность улучшить прокаливаемость, повысить коррозионную устойчивость и снизить хрупкость. 

Вольфрам 
    Вольфрам повышает твердость, не дает зернам увеличиваться при нагреве и снижает хрупкость при отпуске. 

Кремний 
    При содержании до 1-15% кремний повышает прочность, сохраняя вязкость. При увеличении процента содержания кремния повышается магнитопроницаемость и электросопротивление. Также данный элемент увеличивает упругость, стойкость к коррозии и сопротивляемость к окислению, но также повышает хрупкость. 

Кобальт 
    Введение кобальта увеличивает ударопрочность и жаропрочность. 

Алюминий 
    Добавление алюминия способствует повышению окалиностойкости.

Углерод 
    Оказывает на свойства стали очень значительное влияние. Если его содержится до 1,2%, то углерод способствует повышению твердости, прочности, предела текучести металла. Превышение указанного значения способствует тому, что начинает значительно ухудшаться не только прочность, но и пластичность. 

Марганец 
    Если количество марганца не превышает 0,8%, то он считается технологической примесью. Он призван повысить степень раскисления, а также противостоять негативному влиянию серы на сталь. 

Сера 
    При превышении содержания серы выше 0,65% механические свойства стали существенно снижаются, речь идет об уменьшении уровня пластичности, коррозионной стойкости, ударной вязкости. Также высокое содержание серы негативно влияет на свариваемость стали. 

Фосфор 
    Даже незначительное превышение содержания фосфора выше необходимого уровня чревато повышением хрупкости и текучести, а также снижением вязкости и пластичности стали. 

Азот и кислород 
    При превышении определенных количественных значений в составе стали вкрапления данных газов повышают хрупкость, а также способствуют понижению ее выносливости и вязкости. 

Водород 
    Слишком большое содержание водорода в стали ведет к увеличению ее хрупкости.


Подытожим.

    Прочность инструмента зависит от многих факторов, но качество самой стали обуславливается количеством и составом легирующих элементов. 
На ручном инструменте можно часто заметить маркировки CrV - хромванадиевая сталь, CrNI - хромоникелевая сталь, Cr-Mo - хромомолибденовая сталь.

хромованадиевая сталь (CrV) – характеризующаяся повышенной устойчивостью к коррозии и образованию ржавчины. Добавление хрома значительно улучшает восприимчивость стали к закалке. Добавление ванадия увеличивает вязкость стали при термической обработке, что положительно влияет на устойчивость к высоким температурам и препятствует деформациям. 

хромоникелевая сталь (CrNI) – характеризуется очень высокой устойчивостью к воздействию коррозионных факторов, таких как морская вода или серная кислота. Кроме кислотоустойчивости, данная сталь отличается жароупорностью и жаропрочностью. 

хромомолибденовая сталь (Cr-Mo) – определенно самая легкая, благодаря чему изделия из этой стали более прочные при меньшем удельном весе. Добавление молибдена увеличивает растяжимость стали при высоких температурах и предотвращает деформацию. Также увеличивает общую устойчивость стали к коррозии во влажной и кислой среде.