Инструментальная полоса 9Х1: характеристики и применение
Инструментальная полоса 9Х1 — горячекатаная или холоднокатаная металлопродукция из легированной инструментальной стали, содержащей около 0,9 % углерода и до 1,5 % хрома. Полоса поставляется в виде рулонов, бухт и мерных прутков прямоугольного сечения с нормированной твёрдостью и чистотой поверхности. Сталь 9Х1 относится к группе низколегированных инструментальных сталей, не склонна к вторичной твёрдости, обладает сквозной прокаливаемостью в сечениях до 12–15 мм и сохраняет режущие свойства при нагреве до 200–220 C.
Сортамент и технические параметры
Полоса 9Х1 выпускается по ГОСТ 4047-71 и ГОСТ 5950-2000. Толщина — от 0,5 до 12 мм, ширина — от 10 до 200 мм. Кромки могут быть обрезными или необрезными. Твёрдость в состоянии поставки — не более 255 HB (в отожжённом виде), после закалки — 60–63 HRC. Кривизна полосы на 1 м длины не превышает 3 мм для холоднокатаного сортамента.
| Параметр | Значение | Условие | Метод контроля | Норматив |
|---|---|---|---|---|
| Толщина | 0,5–12 мм | поставка | микрометр | ГОСТ 4047-71 |
| Твёрдость отожжённой | 255 HB | после отжига | Бринелль | ГОСТ 5950-2000 |
| Твёрдость закалённой | 60–63 HRC | закалка + отпуск | Роквелл | ГОСТ 5950-2000 |
| Прокаливаемость | до 15 мм | сквозная | торцевая закалка | ГОСТ 5657-69 |
| Температура закалки | 830–860 C | нагрев под закалку | термопара | режим ТО |
| Температура отпуска | 150–200 C | низкий отпуск | термопара | режим ТО |
Химический состав и структура
Массовая доля углерода — 0,85–0,95 %, кремния — 0,17–0,37 %, марганца — 0,17–0,37 %, хрома — 1,30–1,65 %, никеля — до 0,30 %, серы — до 0,030 %, фосфора — до 0,030 %. Структура в отожжённом состоянии — зернистый перлит с карбидной неоднородностью не выше 3 балла по ГОСТ 8233-56. Хром повышает прокаливаемость и износостойкость, образуя карбиды типа MC и MC, которые растворяются при нагреве под закалку в аустените.
Термообработка и механические свойства
Закалка проводится в масле с температуры 830–860 C, отпуск — низкий, при 150–200 C, что обеспечивает твёрдость 60–63 HRC при сохранении достаточной вязкости. Предел прочности после закалки и низкого отпуска — 2100–2400 МПа, ударная вязкость KCU — 20–30 Дж/см. При повышении температуры отпуска до 300 C твёрдость снижается до 55–57 HRC, что недопустимо для режущего инструмента, но приемлемо для слесарно-монтажного.
Области применения
- Режущий инструмент: метчики, развёртки, зенкеры, пилы по дереву и металлу, ножи гильотинных ножниц.
- Слесарно-монтажный инструмент: зубила, кернеры, бородки, отвёртки, кусачки.
- Штамповый инструмент холодной листовой штамповки: пуансоны, матрицы, вырубные ножи для тонколистовой стали.
- Деревообрабатывающие фрезы, строгальные ножи, дисковые пилы для продольного раскроя.
- Измерительный инструмент: поверочные линейки, угольники, шаблоны, калибры скобы.
- Ножи для сельхозтехники: измельчители кормов, соломорезки, косилки роторного типа.
Технологические особенности
Полоса 9Х1 хорошо обрабатывается резанием в отожжённом состоянии, удовлетворительно сваривается контактной сваркой, но не рекомендуется для сварных конструкций из-за склонности к образованию закалочных трещин. При гибке в холодном состоянии требуется радиус не менее 1,5 толщины полосы. Обезуглероживание при нагреве под закалку в атмосфере печи без защитной среды может достигать 0,2 мм на сторону, что требует съёма припуска при шлифовании.
Вопросы и ответы
Какая твёрдость у полосы 9Х1 после закалки?
После закалки в масле с 830–860 C и низкого отпуска при 150–200 C твёрдость составляет 60–63 HRC. При отпуске выше 250 C твёрдость снижается, что ограничивает применение в режущем инструменте.
Чем полоса 9Х1 отличается от полосы У10А?
Сталь 9Х1 содержит 1,3–1,65 % хрома, что повышает прокаливаемость до 12–15 мм против 5–7 мм у У10А. Это позволяет применять её для инструмента большего сечения с сохранением сквозной закалки.
Можно ли сваривать полосу 9Х1?
Контактная сварка возможна, но дуговая сварка не рекомендуется из-за склонности к закалочным трещинам в зоне термического влияния. При необходимости сварки требуется предварительный и сопутствующий подогрев до 200–300 C.
Для каких сечений обеспечивается сквозная прокаливаемость?
Сквозная прокаливаемость стали 9Х1 обеспечивается в сечениях до 12–15 мм при закалке в масле. Для больших сечений применяют ступенчатую закалку или выбирают более легированные марки, например 9ХС или ХВГ.
