Стальная полоса 9Х1: характеристики и применение инструментальной хромистой стали
Стальная полоса 9Х1 — сортовой прокат из инструментальной легированной стали перлитного класса с массовой долей хрома около 1 %. Материал выплавляется в дуговых печах с последующей внепечной обработкой и разливкой в слитки или непрерывнолитые заготовки. Полоса поставляется в горячекатаном, кованом или холоднотянутом состоянии с последующим отжигом, нормализацией либо улучшением. Сталь 9Х1 отличается повышенной прокаливаемостью по сравнению с углеродистыми марками, сохраняет твёрдость при нагреве до 200–250 C и обладает удовлетворительной вязкостью после низкого отпуска.
Сортамент и технические параметры
Прокат выпускается в виде полос прямоугольного сечения с регламентированными допусками по толщине и ширине. Кривизна полосы не превышает 0,5 % длины для горячекатаного сортамента и 0,2 % — для холоднотянутого. Поверхность горячекатаной полосы допускает локальные дефекты глубиной не более половины предельного отклонения по толщине; холоднотянутая полоса поставляется без окалины и обезуглероженного слоя.
| Параметр | Горячекатаная | Кованая | Холоднотянутая | Термообработка |
|---|---|---|---|---|
| Толщина, мм | 4–60 | 20–200 | 1,5–12 | отжиг |
| Ширина, мм | 12–200 | 50–400 | 8–100 | нормализация |
| Твёрдость HB | 217 | 229 | 241 | улучшение |
| Предел прочности, МПа | 590–740 | 610–760 | 700–880 | закалка + отпуск |
Химический состав и структура
Хром в количестве 0,9–1,2 % повышает устойчивость переохлаждённого аустенита, что обеспечивает сквозную прокаливаемость полос толщиной до 30–40 мм при закалке в масле. Кремний (0,17–0,37 %) и марганец (0,25–0,50 %) раскисляют металл и повышают прочностные характеристики. Сера и фосфор ограничены на уровне 0,030 % каждого. После отжига структура — зернистый перлит с карбидной сеткой, обеспечивающий обрабатываемость резанием и подготовку к закалке.
Термообработка и механические свойства
- Закалка: нагрев до 830–860 C, охлаждение в масле; твёрдость 62–64 HRC.
- Низкий отпуск 160–200 C: твёрдость 60–63 HRC, применяется для режущего инструмента.
- Средний отпуск 350–450 C: твёрдость 45–52 HRC, повышает ударную вязкость.
- Отжиг: 740–760 C с медленным охлаждением до 180–200 HB для механической обработки.
Области применения
Полоса 9Х1 используется для изготовления режущего и штампового инструмента, работающего при умеренных ударных нагрузках. В металлообработке из неё производят ножи гильотинных ножниц, дисковые пилы, метчики, развёртки, плашки. В деревообработке — фрезы, строгальные ножи, стамески. В кузнечно-прессовом оборудовании — пуансоны, матрицы холодной штамповки, вырубные штампы. Также применяется для изготовления измерительного инструмента: калибров, скоб, шаблонов, работающих при температурах до 200 C.
Вопросы и ответы
Чем сталь 9Х1 отличается от стали Х?
Сталь 9Х1 содержит около 1 % хрома и дополнительно легирована кремнием и марганцем, что повышает прокаливаемость и твёрдость после закалки по сравнению с углеродистой сталью Х.
До какой твёрдости закаливается полоса 9Х1?
После закалки в масле от 830–860 C твёрдость достигает 62–64 HRC. Низкий отпуск при 160–200 C сохраняет 60–63 HRC.
Для каких условий эксплуатации подходит полоса 9Х1?
Материал рассчитан на работу при температурах до 200–250 C без потери режущих свойств, при умеренных ударных нагрузках и без воздействия агрессивных сред.
Как обрабатывается полоса 9Х1 до закалки?
В отожжённом состоянии твёрдостью до 217 HB полоса обрабатывается резанием, фрезерованием и шлифованием. После закалки возможна только абразивная обработка.
