Сталью называется соединение железа и углерода. Виды данного материала определяются не благодаря соотношению основных компонентов, а исходя из примесей и добавок, наделяющих изделие разными свойствами и характеристиками.
Виды стали, согласно ценовой политике, можно разделить на подгруппы: дешевые, популярные и дорогостоящие. Все зависит от назначения материала, трудностей его производства. Причем не существует однозначно плохого или хорошего сплава, так как данный материал содержит целый комплекс характеристик, отвечающих определенным условиям. Конкретно это можно увидеть, если рассмотреть, например, 440 сталь.
Компоненты стали
Качественная сталь должна характеризоваться одновременно износоустойчивостью, прочностью, упругостью, пластичностью, жесткостью, антикоррозийной способностью и выдержкой заточки. На практике же почти все перечисленные свойства противоречат друг другу. Одним из основных элементов сплава, отвечающим за твердость и жесткость, является углерод. К соединениям с высоким его содержанием относятся те, у которых концентрация данного химического элемента составляет более 0,5%. Свойством износоустойчивости и низкой склонности к коррозии наделяет сталь хром. Если его уровень больше 13%, то это нержавеющее изделие.
Зернистость, прочность, жесткость придает сплаву марганец. Его применяют на этапе ковки и проката. Это так называемая раскисленная сталь.
Чтобы изделия из данного материала не были ломкими и хрупкими и вместе с тем являлись стойкими к нагреву, в соединение добавляется молибден. В таком случае сплав называется закаливающимся на воздухе.
Помогает снижать риски коррозии и придает твердость никель. Свойство крепости обеспечивает материалу кремний. Вольфрам и ванадий дают сплаву прочность и износоустойчивость.
Особенности марки стали 440
440 сталь относится к нержавеющим материалам. Используется она преимущественно для изготовления ножей, строительных конструкций. Отличительной особенностью данного сплава является стойкость к коррозии и высокая прочность. Также достоинством данной серии служит устойчивость к действию факторов окружающей среды, воды, к продуктам питания, слабым кислотам и щелочам.
Марка стали 440 включает подвиды 440А, 440В, 440С, причем серия 440А - мягче других, а 440С - тверже. Однако минусом 440С является хрупкость и сравнительно низкая стойкость к ржавчине по отношению к 440А и 440В. Получается, что при продолжительном контакте с влагой или агрессивными средами может появиться коррозия. Хотя дополнительные свойства, предупреждающие ржавчину, придаются данному сплаву благодаря гладкой отполированной поверхности.
Не рекомендуется использовать 440 сталь при температуре более высокой, чем ее нагрев во время отпуска, так как в этом случае потеряются механические свойства сплава.
Химический состав 440 стали
Сталь 440, характеристики которой напрямую зависят от химического состава, согласно серии, содержит элементы, приведенные в таблице ниже.
| Химический элемент | Марка 440А | Марка 440В | Марка 440С |
| Углерод | 0,6-0,75 | 0,75-0,95 | 0,95-1,2 |
| Хром | 16-18 | 16-18 | 17-18 |
Марганец | 1 | 1 | 1 |
| Ванадий | - | - | - |
| Молибден | 0,75 | - | 0,75 |
| Никель | - | - | - |
| Кремний | 1 | 1 | 1 |
Как видно из таблицы, самое низкое содержание углерода в серии 440А, самое высокое - 440С, то есть последняя марка прочнее всех, а первая является самой устойчивой к коррозии. Хотя все серии данной марки довольно качественны и хорошо переносят нагрузки.
Физические свойства и термическая обработка нержавеющей стали 440
Сталь 440 характеристики по физическим показателям для серий А, В и С имеет следующие:
- плотность материала - 7650 кг/куб. м;
- модуль упругости - 200 ГПа;
- теплопроводность - 242 Вт/м кб.;
- удельная теплоемкость - 460 Дж/кг.кб.;
- электрическое удельное сопротивление - 600.
Твердость стали 440 варьируется в пределах 56-58 единиц.
Средний коэффициент теплового расширения, который измеряется в мм/м/градусов по Цельсию, у серии 440А - 10,1; 440В - 10,3; 440С - 11,7.
Термическая обработка данного материала проходит следующие стадии:
- отжиг;
- закалку;
- отпуск.
Отжиг проходит при температуре +850-900 градусов по Цельсию с последующим постоянным снижением до _600. Охлаждение происходит воздушным способом. Затем - процедура затухающего отжига при 735-785 градусах и остывание в печи.
Закалка проводится при +1010-1065 градусах по Цельсию. Гашение - с помощью теплого масла или воздуха.
Отпуск проходит при температуре +150-370 градусов, благодаря чему материалу придается необходимая твердость. Среди разновидностей такого материала, как сталь 440, характеристики по механическому воздействию лучшие у марки 440С. Данный сплав является наиболее дорогостоящим и надежным. Он определяет стандарт качества изделий.
Области применения стали 440
Нержавеющая сталь 440 в большинстве случаев используется для изготовления ножей. Прокат данного сплава предназначен для строительных изделий, которые имеют сварные или другие соединения.
Листы готовой продукции выпускаются толщиной от 4 до 50 мм. 440 сталь не требует дополнительного подогрева и термообработки при проведении с ней сварочных работ. Удобен и надежен сплав для производства подшипников, частей трубопроводной арматуры.
Из марки 440А вырабатывают большие нескладные ножи, в том числе для подводных работ, охоты. Клинки из серии 440С имеют отличные режущие свойства и хорошую выдержку заточки, поэтому такая сталь применяется для производства элитных режущих инструментов.
Нужно знать при покупке ножа с маркировкой "440", что здесь применяется менее дорогостоящий сплав - 440А. В случае использования более дорогих соединений 440В и 440С производители всегда обращают на это внимание.
Альтернативные марки
Существует ряд альтернативных марок, которыми можно заменить данный сплав. Например, серия 440А/В обладает дополнительными свойствами, улучшающими устойчивость к коррозии. Сталь 440F обладает более высокой обрабатываемостью при аналогичной прочности. Уступает своими характеристиками по твердости марка 420. 416 серия имеет повышенную обрабатываемость, но более низкую надежность.
Если изготавливать ножи из марки 440А и ее аналогов, то такие изделия подходят для повседневного использования. Хотя, при этом стоит учитывать качество закалки. Хорошо зарекомендовала себя в данном процессе фирма Сог. Предприятие "Рендел" в основном производит ножи из стали 440В.
