Guns.ru Talks
Холодное оружие
Руководство: Как оценить свойства стали исходя ... ( 3 )

вход | зарегистрироваться | поиск | картинки | календарь | поиск оружия, магазинов | фотоконкурсы | Аукцион

Руководство: Как оценить свойства стали исходя из состава / MagnaMax

Hatuey
P.M.
29-8-2023 17:35 Hatuey
Originally posted by Отто_Шрик:

Микрошлифы приведены для визуализации


И возможной интерпретации
Пытаюсь думать про 13с26 и М390, в сравнении. Масштабы фото одинаковы. Затачивалась первая оч. хорошо. М390 - пока не понял, не было надобности править, хотя и по рыбьим костям погонял малость.
Отто_Шрик
P.M.
27-10-2023 18:44 Отто_Шрик
Наглядная разница между ниобием и ванадием на примере стали Niolox.

Выдержка из выводов: Niobium-Alloyed Knife Steels - S35VN, S110V, Niolox, and More. knifesteelnerds.com
Ниобий образует очень твердые карбиды ниобия, эти карбиды в чем-то похожи на карбиды ванадия, а в других существенных отношениях отличаются.
Карбиды ниобия, как и карбиды ванадия, вносят большой вклад в износостойкость.
Добавки ниобия сильно отличаются от ванадия, когда дело касается нержавеющих сталей, поскольку ниобий не входит в состав карбидов хрома. Это означает, что нержавеющие стали, легированные ниобием, потенциально содержат меньше карбида хрома и обладают лучшей коррозионной стойкостью. Эти эффекты могут придать сталям, легированным ниобием, превосходную твердость, коррозионную стойкость, износостойкость и ударную вязкость по сравнению с легированием ванадием нержавеющих сталей.

Другими словами: карбиды ванадия и ниобия очень похожи - это твердые износостойкие карбиды. Разница в том, что ниобий образует только карбиды ниобия. Ванадий же, образует карбиды ванадия только после определенного содержания в стали (обычно свыше 0.7-1%), до этого он входит в состав более мягких карбидов хрома. В той же D2 содержание ванадия может доходить до 1.1%, но карбидов ванадия в ней нет, только "мягкие" сложные карбиды хрома с ванадием. Подробности в статье.

Воспользуемся программой для термодинамических расчетов JMatPro что бы "проверить" эту информацию на примере стали Nioloх, в каком виде ванадий и ниобий находятся в стали.

774 x 527

438 x 341

Рассмотрим состав при температуре аустенизации 1070С (температура нагрева стали перед закалкой).
Как мы видим, в аустените ниобия нет, в отличие от ванадия.
Половина всего ванадия в стали растворилось в аустените и по сути "потеряно". Этот ванадий никак не участвует в износостойкости стали.

777 x 520

Около 20% ванадия при 1070С в мягких карбидах хрома М23С6. И только около 30% ванадия находиться непосредственно в твердых карбидах ванадия типа MC.

Если посмотреть распределения ниобия, то почти 100% находиться в твердых карбидах ниобия типа MC.

765 x 532

Так что информация "подтвердилась".

Отто_Шрик
P.M.
18-1-2024 13:45 Отто_Шрик
Что ещё за PMD550?

На канале Derren вышло небольшое видел про новую сталь:

click for enlarge 1439 X 1080 121.6 Kb

Так как я раньше не слышал про такую сталь, а также состав такой стали раньше сильно не встречался, стало интересно оценить какие и сколько фаз присутствует в стали, какая примерная коррозионная стойкость и ударная вязкость относительно известных сталей.
Что это за сталь такая - недо-ZDP-189 или стероидный Elmax?

Как всегда, воспользуемся программой для термодинамических расчетов - JMatPro.

604 x 368

В аустените ~ 0,53-0,57% C, что говорит о высокой достижимой твердости от 62 HRc и выше.
Хрома в матрице ~ 7.1-7.4 %, что указывает на среднюю коррозионную стойкость, на уровне инструментальных сталей по типу D2.
Карбидов в стали около 24%, что указывает на высокую износостойкость, но в тоже время на низкую ударную вязкость, на уровне м398, чуть хуже чем у s90v/м390.

Если посмотреть на стали с похожим соотношение С/Сr (и соответственно максимально возможную твердость и коррозионную стойкость), то это PGK (Cru-wear)

604 x 314

Состав твердого раствора (матрицы, мартенсита) у них очень похожи. Индекс коррозионной устойчивости PREN у PGK чуть выше, так что коррозионная стойкость PMD550 чуть ниже чем у PGK, но выше чем у D2 и zdp-189. Так что несмотря на двукратную общую разницу в хроме, количество хрома, который непосредственно участвует в коррозионной стойкости примерно одинаковое у PGK и PMD550.

По сути PMD550 это PGK + 18% карбидов хрома. Очевидно, ударная вязкость PMD550 намного меньше, чем у PGK.

Некоторые прошлые расчеты для сравнения.

772 x 307

Упрощенный и более наглядный вариант, значения С/Сr (в твердом растворе после закалки) из таблицы при Ms~220C-230С.

737 x 464

Отто_Шрик
P.M.
30-1-2024 18:41 Отто_Шрик
Пару слов о CPR

В последнее время на многих ножах стала появятся CPR, например она плотно вошла в ассортимент Южного креста и OWL Knife. Ножи из нее стоят чуть дороже ножей из N690 и D2, так добавим и их в сравнение. Так же рассмотрим состав PGK, как сталь которую часто сравнивают с CPR.

Rezat.ru нам сообщает rezat.ru
По химическому составу сталь схожа с популярными марками D2 и D5, однако при меньшем содержании углерода, содержит значительное количество вольфрама, молибдена и ванадия. При специализированной термообработке дает рабочую твердость в районе 63-64 HRC, и при этом значительно улучшаются такие важные характеристики, как вязкость и износостойкость.
500 x 331
Как следует из графика выше, несмотря на большую рабочую твердость, чем у сталей D2 и D5, показатели вязкости и износостойкости стали CPR значительно выше.

Правда из графика выше не следует, что износостойкости стали CPR значительно выше, так как на этом графике нет никаких единичных отрезков/масштаба и размерности осей, но не будем сильно строги. Посмотрим так ли это?

553 x 297

445 x 297

442 x 297

580 x 297

Для удобства сравнения составим небольшую таблицу. Состав фаз для температуры начала мартенситного превращения ~200C.

667 x 128

Твердость
Исходя из содержания углерода в аустените максимальная твердость в порядке убывания:
1. D2
2. PGK
3. CPR
4. N690

Коррозионная стойкость
Исходя из расчетного индекса PREN (Cr+1,6Mo+0,8W) коррозионная стойкость в порядке убывания:
1. N690
2. CPR
3. PGK
4. D2

Ударная вязкость
Исходя из количества карбидной фазы ударная вязкость в порядке убывания:
1. PGK - заметно выше ударная вязкость.
2. CPR / D2 / N690 - примерно одинаковое количество карбидов и ударная вязкость у этих сталей будет примерно одинаковая. И как вы понимаете - ударная вязкость ниже среднего.

Износостойкость
Исходя из количества и типа карбидной фазы и твердости ударная вязкость в порядке убывания:
1. CPR - количество карбидов хрома и тип похож на N690, но эти карбиды легированны ванадием, а значит износостойкость их выше. Так же присутствует небольшое количество свободных карбидов ванадия.
2. D2 - Несмотря на равное количество с N690, этот тип карбидов немного тверже и так же они легированны небольшим количеством ванадия.
3. N690 и PGK - несмотря на то, что в PGK относительно мало общее содержание карбидов, но в ней присутствуют карбиды ванадия и высокая достижимая твердость. Так что износостойкость, скорей всего будет близка.

Выводы
798 x 496

Так как же можно описать свойства CPR по сравнению с другими сталями?
- CPR это как N690 с чуть большей износостойкостью и твердостью, с одинаковой ударной вязкостью и с худшей коррозионной стойкостью. Вообще было немного неожиданно для меня, что у CPR карбиды больше похоже на N690, чем на D2.
- CPR это как D2 с чуть большей износостойкостью и коррозионной стойкостью, но с одинаковой ударной вязкостью и твердостью.

Так что CPR можно рассматривать как улучшенную D2 в плане износостойкости и коррозионной стойкости, без каких то серьезных негативных эффектов. Но ударная вязкость у них примерно одинаковая. Так что если вы хотите лучшую ударную вязкость по сравнению с D2 и N690, то CPR это не лучший выбор. Лучше обратить внимание на PGK, а ещё лучше на какую-нибудь заэвтектоидную сталь.
415 x 600

viktor37
P.M.
1-2-2024 17:11 viktor37
Интересная аналитика ,CP72plus может тоже прогнать по аналитике.
Отто_Шрик
P.M.
1-2-2024 18:21 Отто_Шрик
viktor37:
Интересная аналитика ,CP72plus может тоже прогнать по аналитике.

CP72 по общему составу очень близка к PGK, соответственно и распределение элементов похоже.

541 x 314

580 x 297

667 x 147

Достижимая максимальная твердость очень близка с PGK.

Коррозионная стойкость у CP72 возможно чуть поменьше, но все равно у обоих сталей она "средняя" - участвует в образовании пленки около 7% хрома.

В CP72 чуть больше карбидов ванадия и меньше карбидов хрома, что хорошо, так как карбиды хрома менее износостойкие.

Общее количество карбидов в CP72 чуть меньше, чем в PGK, так что можно ожидать чуть лучшую ударную вязкость.

Разница незначительная (по сути нет) и не факт, что она вообще есть - так как это общий примерный состав, что там в каждой выплавке тяжело сказать. Лично мне, состав CP72 нравится чуть больше, чем PGK - небольшой уход от мягких карбидов хрома в сторону карбидов ванадия.

Само собой эти сравнения при закалке на первичную твердость.
Это сравнение для обычной CP72, для порошковой CP72 ударная вязкость будет больше.

viktor37
P.M.
1-2-2024 19:34 viktor37
А вот ди90 уместно будет сопоставить с линейкой pgk и ТД.?
Отто_Шрик
P.M.
1-2-2024 20:34 Отто_Шрик
viktor37:
А вот ди90 уместно будет сопоставить с линейкой pgk и ТД.?

Смотря по каким свойствам.

776 x 345

667 x 168

- Суммарное количество карбидов в Ди90 больше, чем в PGK, но меньше чем в N690 и D2 - значит и ударная вязкость где то посередине.
- Максимально возможная твердость (количество углерода в аустените) у Ди90 может быть высокая, на уровне PGK и D2 и выше.
- Коррозионная стойкость (индекс PREN) меньше PGK и D2.
- Износостойкость (тип и количество карбидов и твердость) значительно выше, так как в ней только карбиды ванадия.

728 x 108

Больше всего Ди90 похоже на переходное звено между Vanadis 4Е и Vanadis 8:
- У Ди90 меньше ударная вязкость (больше количество карбидов), чем у Vanadis 4E, но выше ударная вязкость, чем у Vanadis 8.
- У Ди90 больше износостойкость (больше количество карбидов), чем у Vanadis 4E, но меньше, чем у Vanadis 8.
- Твердость (количество углерода в аустените) и коррозионная стойкость (индекс PREN) примерно одинаковы.

536 x 445

528 x 425

viktor37
P.M.
1-2-2024 21:14 viktor37
Спасибо большое, интересный анализ.Но к сожалению осчучения)))от реза сталей сложно отцифровать
L_YV
P.M.
5-2-2024 13:03 L_YV
Originally posted by Отто_Шрик:



Спасибо за интересную информацию!
А по 3V не сложно будет аналогичный расчет сделать?
Отто_Шрик
P.M.
5-2-2024 15:22 Отто_Шрик
L_YV:

Спасибо за интересную информацию!
А по 3V не сложно будет аналогичный расчет сделать?

Не сложно.

520 x 445

728 x 128

667 x 168

Напомню, что в начале темы есть ссылка на программу для расчетов и описана последовательность действий для работы с нем.

L_YV
P.M.
5-2-2024 17:32 L_YV
Originally posted by Отто_Шрик:

Не сложно.


Благодарю!
p0nch
P.M.
6-2-2024 07:01 p0nch
Прочитал тему как детектив, на одном дыхании )) Спасибо.
В 92-93 г.г. изучал материаловедение, металловедение, сопромат, но т.к. в последствии практики не имел, то во всех нюансах теперь разобраться сложно.

Вопросы:
1. Есть такое понятие "допущения проекта", хотелось бы видеть собранные вместе одним постом. Например, цитирую:

.. . от ТО мало что зависит, если оно не дефектное.
Руководство: Как оценить свойства стали исходя из состава / MagnaMax
Это и есть допущение, которое хотелось бы уточнить, например так: в проекте не учитываются разные варианты термообработки, т.к. любая термообработка отличная от заявленной производителем на максимальную износостойкость считается дефектной. Это только пример, я не знаю что автор имел ввиду под цитируемой фразой.Сразу скажу - сам не имею опыта погружения в даташиты производителей сталей. Предполагаю у Магната может и есть подобная информация, а у Х12МФ?

2. Может я слишком поверхностно изучал тему (полюбому еще не раз перечитаю). Как-то затронута тема хладноломкости? Вопрос не праздный для наших регионов, постоянно то тут то там звучат страшилки типа: Ванакс лопнул в минус 30; 95х18 разлетелась как стекло упав на лед в минус 15.

3. Сам лично резал джутовый канат 40 мм двумя ножами до полного затупления. Заточены одинаково. Стали на ножах: 95х18 и АУС8. Первый отрезал на 38% больше, что меня сильно удивило, ибо изначально было завышенные ожидания от "японской" АУС8. Правильно ли я понимаю, что теперь можно не возиться с канатом, достаточно в программу ввести данные и получить результат на сколько одна сталь лучше по износостойкости чем другая?

Отто_Шрик
P.M.
6-2-2024 12:59 Отто_Шрик
p0nch:
Прочитал тему как детектив, на одном дыхании )) Спасибо.
В 92-93 г.г. изучал материаловедение, металловедение, сопромат, но т.к. в последствии практики не имел, то во всех нюансах теперь разобраться сложно.

Рад что вам было интересно.

p0nch:

Вопросы:
1. Есть такое понятие "допущения проекта", хотелось бы видеть собранные вместе одним постом. Например, цитирую:
Руководство: Как оценить свойства стали исходя из состава / MagnaMax
Это и есть допущение, которое хотелось бы уточнить, например так: в проекте не учитываются разные варианты термообработки, т.к. любая термообработка отличная от заявленной производителем на максимальную износостойкость считается дефектной. Это только пример, я не знаю что автор имел ввиду под цитируемой фразой.Сразу скажу - сам не имею опыта погружения в даташиты производителей сталей. Предполагаю у Магната может и есть подобная информация, а у Х12МФ?

Как я чуть ранее упоминал, вчера я наконец-то начал редактировать первые сообщения что бы "причесать" и упростить текст для восприятия, улучшить читаемостью, по крайней мере я на это надеюсь. Так что думаю ближайшие несколько дней в начале темы будут постоянные изменения.

Изначально я просто хотел дать только алгоритм действий. Проблема в том, что без основ в металловедении многие вещи кажутся не очевидными и не понятными и мне пришлось устраивать небольшой курс основы термообработки, какие структуры присутствуют в сталях, что происходит при нагреве, что на что влияет и прочее.

Поэтому многие допущения это нюансы или даже очевидные (для меня) вещи, которые приходится проговаривать. Сложность в том, что их много и мне тяжело их скомпоновать кратко. Легко написать несколько страниц, сложно уместить в короткую и понятную форму.
Есть хорошая статья, которую я наверное приведу в начале и просто буду отправлять всех к ней: Что может сделать хорошая термообработка и что не может - knifesteelnerds.com

p0nch:

2. Может я слишком поверхностно изучал тему (полюбому еще не раз перечитаю). Как-то затронута тема хладноломкости? Вопрос не праздный для наших регионов, постоянно то тут то там звучат страшилки типа: Ванакс лопнул в минус 30; 95х18 разлетелась как стекло упав на лед в минус 15.

Этой темы я не касался здесь, так как она не связанна сильно. Ножи ломаются и при теплой погоде и о причинах спорят, но если нож сломался чуть при пониженной температуре, то почему то многие считают, что причина в хладоломкости. Недавно было обсуждения хладоломкости, мою точку зрения можно прочитать здесь forummes... -m67428999.html

p0nch:

3. Сам лично резал джутовый канат 40 мм двумя ножами до полного затупления. Заточены одинаково. Стали на ножах: 95х18 и АУС8. Первый отрезал на 38% больше, что меня сильно удивило, ибо изначально было завышенные ожидания от "японской" АУС8. Правильно ли я понимаю, что теперь можно не возиться с канатом, достаточно в программу ввести данные и получить результат на сколько одна сталь лучше по износостойкости чем другая?

Это достаточно коварный вопрос. Если сравнительный эксперимент поставлен корректно, отсутствуют грубые дефекты ТО (крупное зерно, большая доля остаточного аустенита, корректные температуры отпуска и пр), учтена геометрия ножей, получен результат именно износостойкости КРОМКИ (а например не в большей мере режущей способности Ножа. То что вы думаете вы измеряете в экперементе и что на самом деле измеряете очень часто не совпадает) то да, результат расчетов коррелирует с такими тестами.
Например, пример с приведенными вами сталями (аналогами).

460 x 70

В 440С в среднем в два раза больше карбидов, значит и в тесте на абразивную износостойкость результат у 440С будет выше. С другой стороны карбиды эти относительно мягкие, значит слишком высокой относительной износостойкости ждать не следует.

Для проверки с реальными измерениями возьмем результаты 8Cr14MoV, как близкого аналога AUS-8.
733 x 304

Сравним с результатами теста на износостойкость CATRA knifesteelnerds.com
460 x 578

В среднем, результат 440С на 10-15% больше, чем у 8Cr14MoV, что сходится с нашими предположениями.

Аналогично можно и сравнить ударную вязкость. В 8Cr14MoV в среднем в 2 раза меньше карбидов, чем в 440C, значит и ударная вязкость будет больше, притом значительно, так как карбидов в AUS-8 мало. Посмотрим результаты теста на ударную вязкость по Шарпи. Ударная вязкость 8Cr14MoV в среднем в 2-3 раза больше, чем у 440С при одинаковой твердости.

768 x 445

Используя этот метод наглядно видно, почему получаются такие результаты и от чего они зависят. Результаты последних двух графиков можно с относительно высокой доли точности предсказать и объяснить составив таблицу подобного вида для интересующей стали имея в распоряжении только общий состав стали.

442 x 297

chingachgook
P.M.
7-2-2024 12:53 chingachgook
С удовольствием прочитал про ДИ90 и иже с ней. Прекрасная проделана работа.
Спасибо.

Возникает вопрос: эти расчеты сделаны без учета температуры отпуска?

Если с учетом температуры отпуска, то я что-то не увидел.

Отто_Шрик
P.M.
7-2-2024 15:27 Отто_Шрик
Я закончил редактировать первые 6 страниц темы: перекомпоновал и отредактировал, убрал лишнее, что могло мешать восприятию. Надеюсь станет понятнее последовательность действий. Так что те кто давно хотел приобщиться, сейчас самое время.
Возможно если мне придет в голову, как оформить все допущения и особенности модели я напишу, но сейчас пока только так.

chingachgook:
С удовольствием прочитал про ДИ90 и иже с ней. Прекрасная проделана работа.
Спасибо.

Возникает вопрос: эти расчеты сделаны без учета температуры отпуска?

Если с учетом температуры отпуска, то я что-то не увидел.

Рад что вам было интересно.
Расчеты без учета отпуска. Сомневаюсь что можно как-то легко рассчитать состав при разных температурах отпуска.

Все расчеты для аустенита при разных температурах аустенизации при бесконечном времени выдерживании. Далее мы делаем предположение, что состав аустенита после охлаждения будет соответствовать составу матрицы и с этим работаем и анализируем. Так как мы оцениваем свойства только при низкотемпературном отпуске, то количество и тип карбидов (которые влияют на износостойкость и ударную вязкость), содержание хрома, молибдена и прочих элементов не изменяется. Ну и считаем что мы при низком отпуске не доводим дело, что попадаем в зону отпускной хрупкости.

Стоит оговориться, что программа для расчетов JMatPro имеет немного устаревшие базы например по ванадию, ниобию и азоту и возможно точность чуть похуже, чем например у Thermo-calc, но получить доступ к последнему не представляется возможный ну никак. Но для сравнений сталей между собой JMatPro хватает.

chingachgook
P.M.
7-2-2024 16:30 chingachgook
Понял.
Тестировал сталь ДИ90 каленую с температуры 1230 градусов. Говно редкостное.
Резать не режет, ржавеет хуже не бывает, ломается руками.

Между тем ДИ90 относится (некоторыми) к классу сталей А11(с натяжкой).
В сопроводиловке у меня было написано углерода 1,9 процента. Данная сталь позиционировалась как самая крепкая среди монстров.

Еще, со слов производителей-продавцов, данная сталь выпускалась в двух видах: как быстрорез и как штамповая. И, поначалу, сюда поставляли ДИ90 "как быстрорез". Потом поняли и перестроились на изготовление "как штамповую". В любом случае, выпускали ее "подпольно", документов, ТУ, и прочего-разного не было и нет. А сейчас вообще не выпускается.

Отто_Шрик
P.M.
7-2-2024 17:12 Отто_Шрик
chingachgook:
Понял.
Тестировал сталь ДИ90 каленую с температуры 1230 градусов. Говно редкостное.
Резать не режет, ржавеет хуже не бывает, ломается руками.

На первичную твердость ржавела?

chingachgook:

Между тем ДИ90 относится (некоторыми) к классу сталей А11(с натяжкой).
В сопроводиловке у меня было написано углерода 1,9 процента. Данная сталь позиционировалась как самая крепкая среди монстров.

Еще, со слов производителей-продавцов, данная сталь выпускалась в двух видах: как быстрорез и как штамповая. И, поначалу, сюда поставляли ДИ90 "как быстрорез". Потом поняли и перестроились на изготовление "как штамповую". В любом случае, выпускали ее "подпольно", документов, ТУ, и прочего-разного не было и нет. А сейчас вообще не выпускается.

Не зная насчет крепости, но это эта сталь в составе которой только карбиды ванадия, как и в ванадисах 4Е, 8, 10, СPM 10V, CPM 15V. Идея и принцип построения тот же.

Как мне кажется, проблема состава ДИ90 и неудобство по сравнению с ванадисами (по крайне в том составе, который у меня указан) - это высокая температура аустенизации. Баланс элементов немного другой.

Т.е. если например сравнить температуры аустенизации при одинаковой расчетной точке начала мартенситного превращения и цели получить близкий состав аустенита (и следовательно свойства матрицы, твердость), то ДИ90 относительно ванадиса 4е надо греть на около 130С больше, а относительно ванадиса 8 на 70-80С. И температуры подходят к значениям температуры плавления, с чем как я понимаю сложнее работать.

780 x 297

chingachgook
P.M.
10-2-2024 19:08 chingachgook
На первичную твердость ржавела?

С температуры 1230 градусов на первичку не калят. Отпуск 540-560 градусов, точнее не помню.
chingachgook
P.M.
10-2-2024 19:12 chingachgook
Зашел по ссылке, чет там все по арабски? Это то?
Отто_Шрик
P.M.
10-2-2024 19:17 Отто_Шрик
chingachgook:

С температуры 1230 градусов на первичку не калят. Отпуск 540-560 градусов, точнее не помню.

Наверное поэтому и ржавела так сильно. Хотел уточнить.

chingachgook:
Зашел по ссылке, чет там все по арабски? Это то?

Да, нашёл только на этом сайте.
Прокрутите вниз немного страницу.
click for enlarge 935 X 1280  93.0 Kb

chingachgook
P.M.
10-2-2024 22:46 chingachgook
Антивирус не дал установить программу, говорит , что она троянская. Я не настолько разбираюсь в компьютерах, чтоб подсказывать антивирусу.

Печалька.

chingachgook
P.M.
14-2-2024 15:41 chingachgook
Отто Шрик!
Пока не получается со скачиванием программы.

Могли бы Вы свести в одну таблицу, если не сильно затруднит, то в три таблицы. Хочу попробовать на практике проверить данные из таблицы.

В первую таблицу включить: Ванадис10, Ванадис8, CPM10V, CPM15V, QPM53,K390, PMD10V, PMDV10.

Вторая таблица: М390, JM390, M398, ELMAX, Cromax, CPM S90V, CPM S110V, CPM S125V, ZDP189, N690, N695.

Третья таблица: S690, Ванадис4, Ванадис23, REX121, ASP2060, EWRA, S390, Р18

Ну и факультативно, если будет интерес: У12,У10,У8, Х12МФ, Х12Ф1, ШХ15.

Отто_Шрик
P.M.
14-2-2024 16:07 Отто_Шрик
chingachgook:
Отто Шрик!
Пока не получается со скачиванием программы.

Могли бы Вы свести в одну таблицу, если не сильно затруднит, то в три таблицы. Хочу попробовать на практике проверить данные из таблицы.


А что вы конкретно то хотите проверить и как? Например вы можете привести около 5 сталей, я создам таблицы и на них обсудим, что вы хотите сделать и как?

Закалить несколько сталей с одинаковых расчетных точек Ms по расчетным температурам? Не думаю что прям что то хорошее получится.

Расчеты в большей степени для понимания как создаются стали, какие элементы куда идут и для чего, какие можно ожидать твердости, коррозионную стойкость и примерные температуры аустенизации, какие стали похожи между собой и в чем. Метод совсем не учитывает диффузию и прочее.

chingachgook:

В первую таблицу включить: Ванадис10, Ванадис8, CPM10V, CPM15V, QPM53,K390, PMD10V, PMDV10.

Вторая таблица: М390, JM390, M398, ELMAX, Cromax, CPM S90V, CPM S110V, CPM S125V, ZDP189, N690, N695.

Третья таблица: S690, Ванадис4, Ванадис23, REX121, ASP2060, EWRA, S390, Р18

Ну и факультативно, если будет интерес: У12,У10,У8, Х12МФ, Х12Ф1, ШХ15.

Я наверное могу сделать таблицы по конкретным сталям со временем, но их тут много. На оформление в таблицу каждой стали уходит около 10 минут: найти состав, скомпелировать и отформатировать таблицу. Сводные таблицы при одинаковой точке начального мартенситного превращения зависит от выбора этой точки и не сказал бы что будут вам сильно полезны из больших легче будет выбрать нужные "режимы".

chingachgook
P.M.
15-2-2024 11:52 chingachgook
Хотелось бы оценить практическую пользу данной программы.

Если она есть, то новичкам будет очень полезно, а если нет этой пользы, то зачем зря время терять.

Отто_Шрик
P.M.
16-2-2024 21:56 Отто_Шрик
Окончательный вариант расчётов для разных сталей при Ms~220?С:

792 x 488

792 x 446

727 x 404

Полные таблицы для сталей, а также программу для расчетов можно скачать здесь: drive.google.com

Если найдутся ошибки, то отредактирую.

chingachgook
P.M.
18-2-2024 12:14 chingachgook
Спасибо за таблички.
chingachgook
P.M.
18-2-2024 12:15 chingachgook
Не совсем понятно мне что такое за значение Ms. Это температура отпуска?
Отто_Шрик
P.M.
18-2-2024 14:37 Отто_Шрик
chingachgook:
Не совсем понятно мне что такое за значение Ms. Это температура отпуска?

Это расчетная температура начала мартенситного превращения. Руководство: Как оценить свойства стали исходя из состава / MagnaMax
Что бы сравнить две стали, без Ms нам бы пришлось сравнивать две большие таблицы.

click for enlarge 520 X 742 45.3 Kb

click for enlarge 577 X 762 50.5 Kb

Для оценки состава аустенита и карбидной фазы надо выбрать температуру аустенизации, а нам она неизвестна, даже примерно - у нас диапазон в 300?C. Метод не подразумевает использование сторонних материалов и даташитов.
Исходя из состава аустенита мы можем рассчитать Ms.

655 x 59

Обычно, если Ms лежит в интервале 150-250?C, то можно надеяться на то, что после закалки в стали будет примерно 10-20% остаточного аустенита и максимальная твердость (без крио и отпуска) стали. Если для сравнения мы выберем состав аустенита при большим Ms, значит мы недостаточно растворили элементов в аустените (хотя это еще возможно), недокалили сталь. Если выбрать состав при малом Ms - то в итоге мы можем получить слишком много стабильного остаточного аустенита (слишком легированный аустенит), который не перейдет в мартенсит.
Я взял Ms~220?C и сравниваю стали при этом значении. Можно грубо считать, что при таком Ms будет максимально возможное количество элементов, которые мы можем растворить в аустените (максимальная твердость и коррозионная стойкость) и получить разумное количество остаточного аустенита.

Если использовать даташиты, то можно проверить, насколько расчетные данные близки. Допустим мы выбрали Ms~220?C

794 x 156

Если сравнить расчетные температуры аустенизации и данные из даташитов, то пик твердости (и соответственно значение остаточного аустенита 10-20%), будет примерно на 30-40?C выше для все этих сталей. Если же мы бы взяли данные для состава сталей из таблицы при значении Ms 180-190?C, то температуры еще более близки. Из расчёта Ms например ясно видно почему температура аустенизации A2 должна быть заметно меньше D2.

513 x 148

459 x 362

447 x 381

451 x 404

Если посмотреть на CCT-диаграммы, то часто можно увидеть, что значения Ms там приводятся.

618 x 510

Как видно из формулы расчета Ms, марганец сильно понижает температуру, но в своих расчетах я не учитываю марганец и кремний. Не во всех даташитах указывают его содержание, но он там есть. Обычно в сталях около 0.5% Mn и 0.5% Si, что понижает Ms на ~20?C. Так что при сравнении расчётных значений с реальными данными про это надо помнить.

Отто_Шрик
P.M.
2-4-2024 16:14 Отто_Шрик
На youtube-канале Derren вышло новое видео с любопытным названием: Сталь 9хс. Что не так?

Автор видео приводит хим. состав стали 9хс и из хим.анализа делает вывод, что такой состав приводит к неудовлетворительным результатам термообработки в случаи стали 9хс. Я считаю, что это просто профанация и автор видео не привел сильных аргументов в поддержку своей точки зрения. Удивительно слышать такие аргументы от канала, который обычно отличается хорошими и информативными лекциями, которые носят обучающий характер.

click for enlarge 1418 X 1080 116.9 Kb

О химическом составе 9хс

Обратимся к ГОСТУ 5950-2000.

743 x 268

Как видно, в стали 9ХС присутствует только углерод, хром, марганец и кремний. Это основные легирующие элементы, на комбинации этих элементов основаны свойства стали 9хс.
Откуда же берутся те дополнительные элементы которые приводит автор видео?
А ответ в том, что это ПРИМЕСИ. Эти значения так же приводятся в 5950-2000. И это для почти любой стали из ГОСТА.

752 x 227

Разбор аргументации автора видео

Ответ на аргументацию автора видео из которых делаются выводы, о том, что приводит к неудовлетворительным результатам термообработки стали 9хс я разделил на 2 пункта в зависимости от элементов.

1.

779 x 95

Если принять аргумент автора видео: Что неудовлетворительные результаты термообработки стали 9хс обусловлены тем, что состав основных элементов (C, Cr, Si, Mn) лежит в интервале значений и может принимать разные значения из этого интервала, то это автоматически означает, что буквально любая марка стали, состав которой попадает под какой-нибудь стандарт дает неудовлетворительные результаты термообработки.

Как пример, предлагаю посмотреть на состав сталей американского стандарта AISI. Я привел небольшую часть достаточно распространенных сталей.

703 x 586

Как видно, значения углерода лежат обычно в интервале 0.1% для любой стали. Интервалы значений других элементов в стандарте AISI для разных марок сталей можете оценить сами.

Т.е. если 9хс дает неудовлетворительные результаты термообработки, то это относится и к O1, O2, L6, A2, D2 и т.д. Нет никакой разницы.

2. О наличии или отсутствия Mo, W, V, Ni и тд в стали 9хс.
Как было сказано выше эти элементы не входят в основную систему легирования этой стали и являются примесями, так что совершенно непонятно с какими это ВСЕМИ легирующими элементами должно повезти в наличие?

click for enlarge 1419 X 1080 110.7 Kb

Перечисление через запятую, то на что они влияют является ничем иным как манипулятивным приемом. Важно не только их наличии или отсутствие, но и их концентрация и конкретная работа в конкретной стали. Канал Derren проделал большую работу по обучению в сфере металловедения и скатывание до уровня Молибден-дает прочность, вязкость, считаю профанацией.
Отсутствие или наличии их автоматически не делает марку стали плохой или хорошей.

780 x 161

Опять же предлагаю посмотреть на стандарты сталей по AISI. Например на содержание V, Ni, Mo в стали O1, O2 которое может так же отсутствовать. Это тоже означает неудовлетворительные результаты термообработки этих сталей?

Итоги

Аргументы автора видео о том, почему при термообработке стали 9ХС могут получаться неудовлетворительные результаты можно распространить буквально на любые марки стали. Мне совершенно непонятно, чем именно провинилась 9хс.
Считаю, что автор видео не справился с ответом на вопрос: Что не так с 9хс.

Обновление
Дополнительное видео

avch
P.M.
4-4-2024 12:34 avch
... Мне совершенно непонятно, чем именно провинилась 9хс. ...

"Заграница нам поможет"(с)
Подскажет, из чего ножики лучше не делать. В теории наверное и другие народные стали, напр. х12мф, "подшипники и клапана" окажутся не очень пригодными для ножевого. При наличии такого ассортимента других сталей. А мне очень нравится 9ХС.
Отто_Шрик
P.M.
1-8-2024 19:24 Отто_Шрик
На канале Derren вышло 2 видео про 8Cr. Во втором видео приводится состав 8Cr.


Оценим и сравним свойства 8Cr и PGK используя алгоритм.

1. Информация по общему химическому составу стали.
2. Расчёт состава аустенита при заданной температуре аустенизации.

click for enlarge 643 X 226 28.4 Kb

2.1 По содержанию углерода - оценка твердости.
Твердость обоих сталей высокая. 64-66 HRc после закалки без отпуска. Максимально возможная твердость 8Cr возможно чуть выше.

2.2 По содержанию хрома, молибдена, вольфрама и азота - оценка коррозионной стойкости.
Обе стали обладают средней коррозионной стойкостью. Коррозионная стойкость PGK чуть выше, чем 8Cr.

3. Расчет типа и количества карбидов при заданной температуре аустенизации.
3.1 Оценка износостойкости.

Обе стали обладают средней износостойкостью. Износостойкость PGK выше, чем у 8Сr, так как при ~ одинаковом суммарном значение карбидов, в PGK присутствует заметное количество карбидов ванадия.

3.2 Оценка ударной вязкости.
Обе стали обладают средне-высокой ударной вязкостью. Ударная вязкость обоих сталей примерно одинакова, так как суммарное значение карбидной фазы у сталей одинакова. Возможно ударная вязкость 8Сr чуть выше, так как карбидов немного меньше.

avch
P.M.
1-8-2024 23:24 avch
Отто_Шрик:
... сравним свойства 8Cr и PGK используя алгоритм.
...

В этих видео ещё одно, интересующее многих свойство сталей упомянуто. Сравнено и даже охарактеризовано. Рез.
youtube.com
9:40 "будут другие карбиды, будет другая стойкость, будет другой рез".


3:13 "обеспечивает длительный и очень агрессивный рез" (это про пиджикей)
3:57 "режущие свойства, они одинаковыми не будут"
Вы вроде скептически к таким сравнениям и характеристикам относитесь, поэтому пунктик "4.Рез" отсутствует в посте выше?

Отто_Шрик
P.M.
2-8-2024 06:26 Отто_Шрик
avch:

Вы вроде скептически к таким сравнениям и характеристикам относитесь, поэтому пунктик "4.Рез" отсутствует в посте выше?

Для всех 4 характеристик которые оцениваются (твердость, ударная вязкость, износостойкость, коррозионная стойкость) есть большая база числовых значений для разных сталей и найдена взаимосвязь с составом и структурой.
Под термином "агрессивный рез", каждый понимает что то своё. Как это измерить, непонятно. Базы данных значений нет.

Но если кто то, например считает, что агрессивный рез связан с наличием карбидов ванадия и отсутствием карбидов хрома, то этот метод оценки свойств может ему помочь. Надо рассчитать объем и тип карбидной фазы, отсортировать значения по какому то правилу и сделать выводы.

click for enlarge 437 X 399 24.6 Kb

mackar20093105
P.M.
5-8-2024 10:03 mackar20093105
Очень полезно и интересно. Спасибо!..
madfishcat
P.M.
5-8-2024 21:51 madfishcat
я так понимаю, главное:
1. качество сырья
2. термист
3. отсутствие предрассудков
avch
P.M.
5-8-2024 22:08 avch
К #134
В программах и алгоритмах не разбираюсь, а табличка и способ ее построения совпадают пока. Для меня. Заказывал К390 и попутно интересовался у мастера, что ещё у него с хорошим агрессивным резом для разделки. "Стали с 8-10% ванадия" и перечень, все малохромистые.
Отто Шрик, согласен, под термином "агрессивный рез" каждый своё может понимать. В быту агрессивный это антипод мыльного реза. Он может быть "с хрустом, вкусный, зубастый, легкий, комфортный" и т.п. На канате его можно в т.ч. и циферками измерить. Как вариант, лезвие, на контрольных 50 резах показывающее меньшее усилие - режет агрессивней. Информация о резе (хотя бы в таких характеристиках) для некоторых бытовых условий на мой взгляд может быть важнее чем числовые значения той же износостойкости. Куча разных факторов на нее влияют при использовании в быту, не в парниковых условиях. Например в этой теме износостойкость измеряется CATRA и канатными тестами, т.е. это рез и он условно без боковых нагрузок. А вот с ними, с неизмеряемыми статистическими и динамическими при строгании нагеля на весу - уже говорите не про износостойкость, а про "стабильность кромки". Ваша тема в мастерской, оттуда формулировка. Все верно, при таком бытовом использовании, в эту "базу числовых значений" можно наверно и не заглядывать. Ладно, оценка реза тут не предусмотрена, заговорился.

Вы рекомендовали к прочтению статью, первый пост темы: knifesteelnerds.com Прочитал. Или это гугл-перевод такой, или это мягко выражаясь не очень научный подход. Ваше мнение о преувеличения роли Т.О. на основании этой статьи возникло или были ещё какие-то источники, практические наблюдения?

p0nch
P.M.
6-8-2024 10:01 p0nch
avch:
... На канате его можно в т.ч. и циферками измерить. Как вариант, лезвие, на контрольных 50 резах показывающее меньшее усилие - режет агрессивней. ..



На шнурке с весами можно измерить только силу для деформации материала клинком определённой геометрии.
Агрессивность реза шнурком с весами никак не измерить.

Для силы не существует стандартизированного определения ни достаточно информативного словесного, ни в виде математической формулы. Данное положение вещей является предметом дискуссий с участием крупнейших учёных со времён Ньютона[3]. Отсутствие консенсусного семантического определения силы может быть восполнено изложением способов её измерения и создания, в сочетании с описанием свойств обсуждаемой величины в терминах логики этим конструируется так называемое операциональное определение[4].
Отто_Шрик
P.M.
6-8-2024 16:52 Отто_Шрик
avch:

Ваше мнение о преувеличения роли Т.О. на основании этой статьи возникло или были ещё какие-то источники, практические наблюдения?

Можете сформировать "мое мнение о преувеличении роли Т.О."?

Есть свойства на которые режимы ТО влияет сильно, есть свойства на которые ТО влияет слабо. У разных сталей есть интервал потенциальных получаемых свойств, будут ли они реализованы зависит от ТО, как и в кулинарии, в которой если уж есть яйца и сковорода, то можно предположить что можно приготовить. Бракованную ТО я за режим ТО не считаю, как и сгоревшее кулинарное блюдо не рассматриваю как продукт готовый к употреблению.

Хотите это обсудить более детально, тогда лучше задавать более детальные и конкретные вопросы.

avch
P.M.
7-8-2024 08:30 avch
Можете сформировать "мое мнение о преувеличении роли Т.О."?

Нет. Формировать чужое мнение я не буду, могу только его процитировать. Вот, из того что нашел:

Originally posted by Отто_Шрик:

Во-вторых - не так сильно свойства меняются от термообработки на самом деле, по крайне мере не так сильно как популярно сейчас считать


#10 Руководство: Как оценить свойства стали исходя из состава / MagnaMax
Я так не думаю. Не потому что я не металлург и такая точка зрения мне просто не нравится. Чуть позже напишу почему.
Хотите это обсудить более детально, тогда лучше задавать более детальные и конкретные вопросы.

Ваше мнение о т.о. после прочтения статьи Ларрина сформировалось?


Guns.ru Talks
Холодное оружие
Руководство: Как оценить свойства стали исходя ... ( 3 )
© 1997-2025 GUNS.RU Рекламодателям