Сталь 440: характеристики, применение, аналоги

Данная статья особенно понравится тем, кто ценит свое и без того драгоценное время. В ней собрано все, что необходимо знать о такой марке стали, как 440, отзывы о ней. А также детально описаны ее разновидности: отличия, химический состав, отличительные характеристики и особенности применения как в промышленности, так и в качестве сырья для изготовления ножей. Также эта статья будет полезна начинающим и опытным мастерам, так как в ней собрана основная информация о тонкостях тепловой обработки стали и ее влияния на итоговое изделие.

Классификация

Для начала стоит понять, что сталь 440 выпускается на рынок в трех основных вариациях. Маркируются они соответственно первым буквам английского алфавита, по порядку: 440А, 440В и 440С. Отличаются эти стали лишь итоговой твердостью, достигнутой после термической обработки. Сталь класса А - самая мягкая среди своих собратьев, однако она уже относится к классу среднеуглеродистых сталей. Марка стали 440В отличается несколько большей твердостью и является некой золотой серединой в этой тройке. 440С, в свою очередь, самая твердая из представленной линейки.

Особенности состава

Известно, что основной легирующей добавкой, придающей стали твердость, является углерод. Именно разницей в содержании этого химического элемента в составе стали 440-й серии и отличаются друг от друга. В остальном состав примесей идентичен, что свидетельствует о его хорошей сбалансированности. Таким образом, состав всех трех сталей выглядит следующим образом:

• Углерод - 0,70 % (440А); 0,850 % (440В); 1,1 % (440С) - содержание углерода в стали в целом достаточное, чтобы придать сплаву твердости, примерно сопоставимой с инструментальными сталями, применяемыми для изготовления режущего инструмента высокой прочности. К сожалению, это негативно отразилось на пластичности и ударной вязкости.
• Хром - 171 % - учитывая значительное содержание в составе, многократно увеличивает стойкость сплава к высоким температурам, прочность и устойчивость к истиранию. Также дополнительным плюсом является то, что хром образует на поверхности изделия пленку из оксидов, которая препятствует появлению ржавчины.
• Молибден - 0,75 % - несмотря на относительно малое содержание, он значительно облегчает процесс закалки и отпуска, так как препятствует образованию различного рода дефектов при термообработке и при дальнейшей эксплуатации изделия.
• Марганец - 1 % - положительно сказывается на прочности стали, ее устойчивости к нагреву, однако снижает устойчивость к ударным нагрузкам.
• Кремний - 1 % - природный раскислитель, поэтому выступает некоторым уравнителем в отношении прочностных характеристик стали, так как повышает ее пластичность, но снижает и без того излишнюю твердость.
• Сера - 0,03 % - увы, неизбежная примесь, образующаяся при промышленном литье металлов и сплавов, приносящая в структуру стали множество внутренних дефектов, негативно сказывающихся на качестве получаемого изделия. Но не стоит переживать - при таком незначительном содержании влияние добавки на сталь незначительно.
• Фосфор - 0,04 % - неизбежный спутник вышеописанной примеси с примерно сходным набором пагубных воздействий. Как видно, состав сплава подобран максимально грамотно, что позволило сократить список входящих в его состав примесей и дать в полной мере раскрыться уже имеющимся.

Характеристики стали 440

Если не брать в расчет разницу в содержании углерода в составах сталей этой серии, то можно выделить следующее их особенности:

1. Они устойчивы к нагрузкам за счет соблюдения баланса в твердости и пластичности.
2. Обладают высокой стойкостью к коррозии и другим окислениям.
3. Хорошо переносят высокие температуры за счет большого содержания марганца и хрома с добавкой молибдена.
4. Устойчивы к истиранию при трении о другой материал, сходный по прочностным характеристикам.
5. За счет высокой прочности и твердости некоторые режущие инструменты изготавливают именно из этой стали. Для ножа или стамески она обладает идеальными характеристиками.

Подобный набор преимуществ позволяет стали 440 занимать лидирующие позиции среди аналогов, что не раз было подтверждено хвалебными отзывами профессионалов.

Термообработка

К сожалению, металл - это такой материал, все достоинства которого очень легко потерять путем простого несоблюдения норм термической обработки. В результате некачественной закалки или последующего отпуска изделие может покрыться трещинами, деформироваться, стать излишнее хрупким, а в некоторых случаях еще и стать излишне мягким и пластичным. Чтобы этого избежать, нужно как минимум знать критические температурные точки для проведения ковки, закалки. Для стали 440 и основных ее производных описание техпроцессов следующее:

• Отжиг сталей проводиться при температуре 870-900 °С.
• Ковочный коридор начинается на отметке 1000­ °С и заканчивается при 1200 °С.
• После ковки следует провести нагрев до ковочной температуры, а затем медленно остудить заготовку вместе с печью или на открытом воздухе.
• Закалять изделие следует при температуре 1020 °С в разогретом масле.
• Далее следует провести отпуск при температуре 250 °С на протяжении часа.
• Итоговая твердость изделия (при условии соблюдения всех вышеописанных условий) колеблется от 58 до 60 единиц по шкале Роквелла.

Применение

В промышленности сталь чаще всего применяется для изготовления матриц для горячей штамповки, роликов, обойм для шариковых подшипников и еще некоторых деталей механизмов, работающих в агрессивных средах.

Отдельная ниша применения стали 440 - изготовление ножей. Повышенная устойчивость стали к коррозии, высокая твердость и прочность позволяют изготавливать как относительно тонкие кухонные или складные ножи, которые очень хорошо режут и обладают стойкостью режущей кромки, так и весьма увесистые мачете и тесаки, отличительной особенностью которых является стойкость к ударным и боковым нагрузкам.

Аналоги стали 440

Среди сходных по составу и свойствам сплавов больше всего подходят под определения аналогов следующие представители:

• 95Х18;
• AUS-8;
• N690;
• N690Co.

Большая часть из перечисленных видов сталей в данном перечне не являются промышленными материалами и производятся исключительно для изготовления фирменных ножей, тесаков и прочего хозяйственно-бытового инструмента. Однако заказать отрезок полосы определенных размеров все же вполне реально, и это часто практикуется множеством мастеров.

Заключение

В конце статьи хочется подвести черту и объединить все вышесказанное в единый тезис. Сталь 440 и ее ближайшие производные - это высококачественный и сбалансированный сплав, в котором все элементы взаимно дополняют и уравновешивают друг друга, вследствие чего изделия, изготовленные из этой стали, чаще всего отличаются высокой прочностью и надежностью. Поэтому не удивительно, что из этой стали изготавливают только особо важные детали механизмов. Кроме того, 440-я марка - это отличный выбор стали для ножа, который будет служить своему хозяину долгие годы.