Круг сталь 9ХС
Маркировка стали 9ХС
9 – показатель процентного соотношения углерода (0,9%), Х и С показатели содержания 1,5% Cr и Si, то есть данный сплав относится к легированной стали.
Для чего используют и как обрабатывают сплав 9ХС
9ХС используют для протяжки, изготавливаемой из быстро режущихся типов легированных сплавов стали Х12М, ХГ, ХВГ, Х и 9ХС. Уменьшить деформирование протяжек помогают две технологии термообработки, следующие за
- первичной механической обработкой,
- и вторичной, заключительной механической обработкой.
Протяжки из легированных сплавов стали Х12М изготавливаются аналогично, но с изменением температур для отжига и закаливания.
Показатель твердости марки стали 9ХС
У режущей части протяжки, изготовленной из легированных сплавов стали RС=61-64, а у передней части хвостовика – RC = 35-45.
Правила термообработки протяжки из любого сплава
- В ходе любой обработки, кроме правки, протяжка должна быть в вертикальном положении,
- Заключительное нагревание происходить в солевом растворе, который ради небольших изделий размещается в солевой ванне, для аналогов со значительными габаритными параметрами производят в печи шахтного типа. Если их нет, но есть горизонтальная печь, то данный этап можно проводить на огнестойкой подставке. Равномерность прогрева перетяжки достигается переворачивание.
- После закалки и отпуска в горячем виде заготовка идет на правку.
- После очистки проводится правка, но только после предварительного прогрева сварочной грелкой до температурного уровня отпуска.
- В процессе охлаждения, проводимого после закалки, протяжки перемещают в вертикальной плоскости.
Напильники и секреты их изготовления
Материалом для производства напильников является сталь 9ХС, а также мало, углеродистые и легированные аналоги, но с обязательным проведением процесса цементации.
Закалка происходит с использованием соляных или свинцовых ванн, а также камерных печей. Предохранять остроту насечек от обезуглероживания помогает использование специальных обмазок, содержащих науглероживающие и связующие соединения. Наносятся они на насеченную поверхность. Обработанные таким образом напильники подсушиваются у печи, далее аккуратно разложив их на огнестойких подставках, отправляются в печь. Перед нагреванием в свинцовых ваннах обращают внимание на степень подсушивания и скорость погружения, для снижения риска выплескивания жидкого свинца из ванны.
Использование обмазок, защищающих от обезуглероживания, неудобно:
- Во первых смеси обмазки требуют тонкого измельчения, для чего необходимо использование спецоборудования и приложения трудоемких усилий,
- Во вторых - неаккуратность вызывает обсыпание обмазки. Поэтому зубья напильника становятся незащищенными от обезуглероживания.
Травление, как простой и гарантированно надежный способ от обгорания
Самым простым способом в данном случае становится технология травления напильников водными растворами кислот. Предлагают следующую смесь:
- 7% концентрат серной кислоты,
- 7% концентрат азотной кислоты,
- 86% дистиллированной воды.
Травление производится 10-15 минут. Далее идет сушка у печи и нагревания в ней (желательно не превышать нижнего температурного предела) для закаливания.
Закаливание стали 9ХС
Модификации, изготовленные из легированных сплавов закаливаются с использованием масла. Их цементованные аналоги из углеродистых сплавов - с использованием воды (до степени максимального охлаждения), а высоко углеродистые тоже водой до T=140-180°С, далее следует правка и полное охлаждение воздухом. Правку в данном случае проводят молотком из дерева или киянкой, либо спецприспособлениями. Помимо этого медленно охлаждение предохраняет от появления трещин.
Водное охлаждение проводят у насеченной части напильника, хвостовики замачивают лишь после их потемнения, потому как для данной части таких изделий закалка не нужна.
Модификации, отличающиеся от аналогов наличие несимметричной формы, изгибают в обязательном порядке, а производят изгиб в противоположном направлении от вогнутой грани. Для примера, полукруглые по своей изначальной форме напильники гнут в сторону их плоской стороны. Цементованные аналоги подвергают правке после полного охлаждения.
У таких изделий отпуск не производится. Закалка сменяется чисткой.
Чистка продукции из сплава 9ХС
В заводских условиях чистка проводится с использованием пескоструйного оборудования. Если же предприятие не имеет подобного оснащения, чистку производят слабыми растворами серной кислоты, после проведения чего обязательно крацевание с использованием щёток из проволоки. Травление заканчивается промыванием в проточной воде. Далее идет сушка и смазыванием минеральными маслами, эмульсолами и защищающими от коррозии смесями.
Способ эффективного предотвращения образования ржавчины:
Готовые изделия опускают в раствор тертых белил, смешиваемых с сажей, растворенных в бензине. При окунании необходимо частое помешивание. Сушка приводит к быстрому испарению бензина и на напильнике образуется налет светло-серого цвета. При приобретении хвостовиком напильника высокой твердости после чистки его окунают в ванну из свинца для достижения твердости, не превышающей Rс = 35.
Контроль соблюдения качественных показателей напильников из стали 9ХС
Остроту зубьев напильника проверяют несколькими методиками, но самой популярной стала с использованием платины из стали 9ХС с заданной прочностью Rc=54. Ею плашмя проводят по напильнику от носа к хвосту. Результат: пластина пристает и по ходу прикосновения на ее поверхности образуются царапины. В свою очередь, на напильнике не остается следов истирания зубов и их выкрашивания.
Такую проверку проводят каждому напильнику в ходе правки или извлечения из воды, что позволяет выявлять брак на ранних стадиях обработки.
Трещины выявляются по звуку, образуемому при ударе по наковальне, либо иной металлической поверхности. О трещинах свидетельствует глухой звон, образующийся при таком прикосновении.
При обнаружении мягкости одной из сторон при твердости другой, особенно это касается личных напильников. Причина в повышенной плотности самой подкладки, которая является основой для нанесения насечки. Потому что в ходе нанесения насечки зубья теряют изначальную остроту.
Насадная и кольцевая фреза, а также сверла спиральные.
Материалом изготовления являются стали У10А, 85ФХ, 6 ХВ 2С, 65 Х, ХГ, У8А, ХВ 5 и 9ХС.
Нагрев фрезы концевой и сверла происходит с использованием соляной ванны или печи камерного типа.
Закалка фрез насадных делается целиком, спиральных свёрл и фрезы концевой, лишь со стороны рабочей поверхности. Ни в одной из представленных изделий закалку хвостика не проходят. Отпуск идет при Т=220-260°С в случае использования углеродистой стали, при Т=240-280°С из легированных аналогов. Период выдержки составляет от 20минут до часа. Показатель твердости Rc=56/58. Сверла, затачиваемые напильниками, отпускают при Т=320-360°С. Показатель твердости Rc=45/50.
Сталь 9ХС отличается наиболее равномерным расположением карбидов по сегменту сечения. Что является главным преимуществом при выборе материала для производства прочного резьбонарезного инструментария, имеющего мелкий резьбовой шаг. Заготовки из нее идет на производство стойких к образованию трещин ножей и иных инструментов.
Отличительной особенностью стали 9ХС является повышенная твердость после отжига. А также то, что она прекрасно поддается прокаливанию при неплохом показателе теплоемкости. Что отличает и хорошие ножи.
Химические элементы в составе сплава стали марки 9ХС
| Si | Cr | C | Ni | Mn | Mo | Cu | W | V | S | P | Ti |
| 1.2 - 1.6 | 0.95 - 1.25 | 0.85 - 0.95 | до 0.4 | 0.3 - 0.6 | до 0.2 | до 0.3 | до 0.2 | до 0.15 | до 0.03 | до 0.03 | до 0.03 |
Параметры механических свойств стали марки 9ХС
| ГОСТ | Состояние поставки и режим термической обработки | Диаметр круга в мм | σ0,2 (МПа) | σв(МПа) | ψ % | KCU (кДж / м2) | НВ, не более |
| Изотермический отжиг при температуре 790-810 °С. Температура изотермической выдержки 710°С | --- | 295-390 | 590-690 | 50-60 | --- | (197-241) | |
| Закалка в масле при температурном режиме 870°С. Отпуск при температурах: | |||||||
| Температура отпуска на воздухе 180-240°С | до 40 | --- | --- | --- | 78 | 59-63 | |
| Отжиг при температуре 450-500°С | до 30 | --- | --- | --- | --- | 46-50 | |
| *Температура отпуска рекомендуется для цанг и других деталей. | |||||||
Параметры механических свойств стали марки 9ХС в зависимости от повышенных температур
| Температура испытаний, °С | σ0,2 (МПа) | σв(МПа) | δ5 (%) | ψ % | KCU (кДж / м2) | НВ |
| Вид поставки | ||||||
| 20 | 445 | 790 | 26 | 54 | 39 | 243 |
| 200 | 320 | 710 | 22 | 48 | 88 | 218 |
| 400 | 330 | 620 | 32 | 63 | 98 | 213 |
| 600 | 170 | 200 | 52 | 77 | --- | 172 |
| 700 | 83 | 98 | 58 | 77 | 147 | --- |
| Образец диаметром 10мм, длиной 50мм, прокатанный. | ||||||
| Скорость деформирования 20мм/мин. Скорость деформации 0,007 1/с | ||||||
| 800 | 110 | 130 | 26 | 68 | --- | --- |
| 900 | 65 | 74 | 41 | 95 | --- | --- |
| 1000 | 42 | 46 | 52 | --- | --- | --- |
| 1100 | 20 | 31 | 54 | --- | --- | --- |
| 1200 | 15 | 20 | 83 | 100 | --- | --- |
Параметры твердости стали 9ХС в соответствии с температурой отпуска
| Температура отпуска, °С | HRC∂ |
| Закалка в масле при температуре 840-860°С. | |
| 170-200 | 63-64 |
| 200-300 | 59-63 |
| 300-400 | 53-59 |
| 400-500 | 48-53 |
| 500-600 | 39-48 |
Параметры теплостойкости сплава стали марки 9ХС
| Температура °С | Время, ч | HRC ∂ |
| 150-160 | 1 | 63 |
| 240-250 | 1 | 59 |
Параметры прокаливаемости стали 9ХС
| Расстояние от торца круга в мм | ||||||||
| 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 40 | 50 | 60 |
| 63 | 56 | 36,5 | 32 | 30 | 28 | 26 | 25 | 24 |
| Термическая обработка | Критический диаметр в масле, мм | |||||||
| Закалка | 15-50 | |||||||
Параметры физических свойств сплава стали 9ХС
| Tемпература 0С | 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 | 01.сен | 7830 | 400 |
Аналог стали 9ХС зарубежных производителей
| Германия | 150Cr14, 90CrSi, 90CrSi5 |
