Нержавеющая сталь 65Х13, характеристики которой во многом определяются высоким содержанием хрома, по своим свойствам занимает промежуточное положение между сталями 40Х13 и 95Х18. Она по-прежнему может использоваться для производства холодного оружия (специалистам наиболее хорошо известны марки ножей «Кизляр» и «Мичман»), но меньшая трудоёмкость процесса заточки не компенсирует сравнительно невысокую стойкость ножевых инструментов, изготовленных из данного сплава. В плюс этой стали работает также факт её относительно невысокой стоимости.
Характеристики
Химсостав стали 65Х13, который установлен в соответствии с техническими требованиями ГОСТ 5632-72:
- Углерод, % — от 0,60 до 0,70;
- Кремний, % — от 0,20 до 0,50;
- Марганец, % — от 0,25 до 0,80;
- Хром, % — от 12,0 до 14,0.
- Железо – основа.
Процентное содержание неизбежных металлургических примесей отвечает нормам, установленным для сталей обыкновенного качества: по фосфору – не выше 0,030%, по сере – не выше 0,025%.
Прочие добавки ГОСТ не регламентирует, хотя во многих партиях может присутствовать незначительный процент молибдена (до 0,75%) и селена (до 0,5%). На характеристики стали они не влияют, и в химсоставе не отражаются. Вместе с тем отсутствие никеля ухудшает стойкость 65Х13 к внецентренным нагрузкам, что ограничивает область её рационального применения.
Физико-механические характеристики
Определяются при комнатной температуре относительно материала, прошедшего прокатку и не подвергавшегося термической обработке:
- Плотность, кг/м3 – 7650;
- Предел временного сопротивления, МПа – 820;
- Предел текучести, МПа – 620;
- Относительное удлинение, % — 12,5…20,0 (зависит от наличия/отсутствия предварительного отжига);
- Модуль Юнга, МПа – 2140;
- Твёрдость по Бринеллю, НВ – не более 297.
В качестве дополнительных характеристик иногда используют предел прочности на сдвиг (860 МПа) и коэффициент относительного удлинения при комнатной температуре (11,6×10-6 град-1).
Условия получения
Выплавку 65Х13 для получения заданных свойств и характеристик рекомендуется выполнять в электродуговых печах, либо по технологии электрошлакового переплава. Последний вариант распространён для небольших партий продукции.
Термообработка
Рекомендованные режимы:
- — с целью снижения твёрдости – нагрев от 650 до 7500С с последующим медленным охлаждением (нижнее значение температуры принимают при обработке в камерных, а верхний – в проходных печах);
- — для рекристаллизационного отжига на структуру зернистого перлита (обеспечивает повышенную равномерность структуры и свойств) – 680…7300С;
- — для улучшения деформируемости перед ковкой – отпуск при 730…7500С с последующим замедленным охлаждением.
Закалка стали на мартенсит, аустенит и первичные карбиды осуществляется посредством нагрева заготовки до 1040…10500С с охлаждением в масле и последующим отпуском. Твёрдость после закалки – 52…55 HRC, она сохраняется до температур 300…3500С. С дальнейшим повышением температуры твёрдость снижается из-за перехода части хрома в состав твёрдого раствора.
Из-за малых температурных интервалов термообработки её не рекомендуется производить в кустарных условиях.
Технологические свойства
Сталь 65Х13 допускает только горячую пластическую деформацию (холодная возможна только после предварительного отжига). Механическая обработка – удовлетворительная, в качестве материала режущего инструмента используется твёрдый сплав или быстрорежущая сталь.
Теплостойкость и устойчивость от образования окалины сохраняются до температур 350…4000С. Материал устойчив от действия слабоагрессивных химических сред, однако при повышенной температуре, в присутствии серной или соляной кислот начинает окисляться.
65Х13 склонна к обезуглероживанию при нагреве, поэтому, согласно требованиям ГОСТ 1763-88, глубина обезуглероженного слоя не может превышать 0,08 мм.
Маркировка
Является общепринятой для данного класса сталей: в начале условного обозначения марки указывается среднее значение десятых долей процента имеющегося углерода (65), затем – буквенное обозначение хрома (Х) и его среднее содержание в процентах (13).
Аналоги
Из наиболее известных зарубежных аналогов 65Х13 можно указать стали марок:
- 440, X65Cr14 – в США и Канаде;
- 3542, М11 – в Германии;
- МР13V, X60Cr13 – в Великобритании.
В качестве заменителя данного материала в отечественной металлообработке применяют, в зависимости от цели конечного применения, стали типа 40Х13 или 95Х18.
Применение
Вследствие достаточно высокой износостойкости и стойкости от коррозии в умеренно влажных средах сталь 65Х13 используют для изготовления:
- Стоматологических и хирургических инструментов;
- Кухонных ножей;
- Бритвенных лезвий;
- Металлообрабатывающего инструмента в дисковых пилах по дереву или пластичному металлу.
Относительно невысокое процентное содержание углерода позволяет вести лёгкую заточку режущих инструментов, при этом, даже в бытовых условиях, качество кромки лезвий сохраняется на первоначальном уровне. Морская вода существенно не влияет на коррозию, поэтому ножи из данной стали находят применение среди водолазов и дайверов. Широкому распространению изделий из 65Х13 способствует также их дешевизна и стойкость от образования пятен на полированной поверхности.