Guns.ru Talks
Холодное оружие
Руководство: Как оценить свойства стали исходя ... ( 1 )

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

Руководство: Как оценить свойства стали исходя из состава / MagnaMax

Отто_Шрик
P.M.
4-12-2022 19:43 Отто_Шрик
Я хочу предложить относительно простой способ оценки коррозионной стойкости, износостойкости, ударной вязкости и твердости сталей, основываясь только на общем составе стали.
Как часто сравнивают между собой стали? Легко сравнить стали с похожим составом, например: 440А (0.7% C и 17% Cr) и 440С (1.07% С и 17% Сr). Обычно говорят, что-то типа: 440С будет иметь большую твердость и износостойкость, потому что в ней больше углерода. Более опытные люди скажут - у 440А будет больше коррозионная стойкость, потому что в ней меньше углерода при одинаковом количестве хрома, так как 'углерод связывает хром'.
А как сравнить свойства К390 и 154СМ? У них абсолютно разный состав. Проблема такого метода в том, что мы не знаем распределение элементов в стали - сталь неоднородна, в ней присутствуют разные фазы с разным составом.

Метод
Суть метода заключается в том, чтобы оценить какие элементы и сколько находятся в твердом растворе(мартенсите/аустените), а сколько в карбидах. Какой тип и объем карбидов.

Алгоритм действий:
1. Информация по общему химическому составу стали.
2. Расчёт состава аустенита при заданной температуре аустенизации.
2.1 По содержанию углерода - оценка твердости.
2.2 По содержанию хрома, молибдена, вольфрама и азота - оценка коррозионной стойкости.
3. Расчет типа и количества карбидов при заданной температуре аустенизации.
3.1 Оценка износостойкости.
3.2 Оценка ударной вязкости.

Оценка каждого из 4 свойств стали разобрана в соответствующей главе ниже. В начале каждой главы небольшая теоретическая часть, далее пример расчетов и в конце список литературы. Если есть вопросы или что-то непонятно, рекомендую к прочтению статьи в списке литературы, вероятнее всего вы там сможете найти ответы на свои вопросы. Также вы всегда можете задать вопрос в этой теме и я постараюсь на него ответить.
Для оценки нам потребуется программа для термодинамических расчётов, в моем случае это будет - JmatPro. По результатам расчёта для каждой стали составляется таблица.
600 x 386

Стоит оговориться, что термодинамическое программное обеспечение предполагает бесконечное время выдержки при температуре аустенизации и не учитывает кинетику (скорость превращения). Кинетика будет зависеть от типа выплавки стали, неоднородности, размеров карбидов, самих соединений, элементов и прочего.
Если привести аналогию с бегом на дистанцию: термодинамика - это дистанция и конечный пункт (финишная черта), а кинетика - это скорость, с которой бежит бегун. Но для ОЦЕНКИ свойств, а тем более сравнения разных сталей этого вполне достаточно.

Примеры использования метода:
Полные таблицы для разных сталей, а также программу для термодинамических расчетов JMatPro можно скачать здесь: drive.google.com
792 x 488

792 x 446

727 x 404

- Кто чей аналог: сравнение сталей AUS(4, 6, 8, 10), 440(A, B, C) и Sandvik (12c27M, 12c27, 13c26) forum.guns.ru
- В чём разница между m390 и YJ01-v1? forum.guns.ru
- Инструменталки против нержавеек: CPM-10V против M398 forum.guns.ru
- Сколько и какие карбиды можно получить из 1% углерода? forum.guns.ru
- Сравнение Х6Ф4М (A7), Х6ВФ (A2) и PGK (Cru-Wear) forum.guns.ru
- Немного о MagnaCut forum.guns.ru
- Наглядная разница между ниобием и ванадием на примере стали Niolox. forum.guns.ru
- Что ещё за PMD550? forum.guns.ru
- Пару слов о CPR, CP72, PGK и ДИ90 forum.guns.ru

Немного о термообработке
Небольшое введение для тех кто не знаком из каких фаз состоит сталь и что именно происходит при термообработке(закалке). Я опишу суть, упрощенную модель, которая поможет для понимания всего нижеизложенного.
Незакаленная сталь состоит из железа (эта форма железа называется - феррит - в ней почти отсутствует углерод) и карбидов (соединения углерода с разными металлами - Fe, Cr, Mo, W, V, Nb). Основные типы карбидов в сталях это VC, NbC, Mo6C, W6C, Cr7C3, Cr23C6. Основная часть хрома находится в карбидах и из-за этого незакаленная сталь может ржаветь.

Структура D2 (карбиды похожи на камни)
click for enlarge 750 X 568 108.2 Kb

Если сталь нагревать, то после определенной температуры железо (феррит) переходит в другую форму - аустенит. В аустените начинают растворяться карбиды. Например, карбиды хрома (Cr7C3, Cr23C6) при растворении будут насыщать аустенит углеродом (даст твердость) и хромом (даст коррозионную устойчивость). Твердость стали зависит от количества растворенного углерода в железе. Как видно из графика, для получения максимально возможной твердости, достаточно растворить в железе всего около 0.6-0.7% С.
click for enlarge 376 X 353 22.0 Kb

Основная идея закалки стали в том, чтобы нагреть сталь до определенной температуры (называемой температурой аустенизации, обычно от 790-1250?C в зависимости от стали) и растворить необходимый объем карбидов в аустените. Потом сталь 'резко' охлаждают, аустенит превращается в мартенсит и всё что растворилось как бы 'запечатывается' в мартенсите.
Рассматривайте закалку как способ попить чай с сахаром - в холодном чае (железо) сахар плохо растворим, но если его нагреть, то какая то часть сахара (карбиды) растворится. Тот объем сахара который растворится, зависит от температуры чая. Карбиды - это как счёт в банке, резерв, в котором лежат элементы и которые мы оттуда забираем в том размере, в каком нам необходимо.

Основные фазы в стали после закалки:
- Твердый раствор/матрица: железо в котором растворен углерод (даёт твердость) и хром, молибден, вольфрам (дают коррозионную стойкость).
- Карбиды: не растворившиеся во время термообработки.

Это было небольшое введение, но некоторые подробности будут ниже. Для более детального изучения рекомендую обратиться к соответствующей литературе по металловедению.
Также настоятельно рекомендую к прочтению статью: Что может сделать хорошая термообработка и чего она не может - knifesteelnerds.com

Отто_Шрик
P.M.
4-12-2022 19:46 Отто_Шрик
КОРРОЗИОННАЯ СТОЙКОСТЬ

Как многие знают, чтобы сталь была коррозионноустойчивой, в ее составе должно быть не менее 11-12% хрома, но мало кто знает, что это не общее содержание хрома в стали. Такая концентрация хрома должна быть в матрице стали. Чтобы оценить коррозионную стойкость, надо знать, сколько хрома растворилось в аустените при заданной температуре аустенизации. Аустенит при охлаждении превращается в мартенсит, концентрация хрома сохраняется. Метод применим для варианта с низкотемпературным отпуском (первичная твёрдость), так как при высокотемпературном отпуске концентрация хрома, молибдена и вольфрама в твердом растворе уменьшается.
Сравним коррозионную стойкость D2 и ZDP-189. Общее содержание хрома в ZDP-189 (20% Cr) почти в 2 раза больше, чем в D2. Но это общая концентрация, а сколько хрома растворено в твердом растворе закаленной стали? Именно это количество хрома и будет отвечать за коррозионную стойкость.
467 x 104

Будем идти пошагово, одновременно разбираясь с интерфейсом программы:
1. В выпадающем меню Material Types, выбрать пункт General Steel и внести общий состав стали. Далее нажать кнопку - Step Temperature и указать интервал температур от 1200?C до 700?C с шагом в 10?C. Построится диаграмма фаз - какие фазы и сколько находятся в стали в заданном диапазоне температур. Рассмотрим диаграмму для ZDP-189. По оси Х - температура, по Y - объем разных фаз. Видно, что при ~780?C феррит переходит в аустенит. При закалке с 1000?C в стали будет ~30% карбидов хрома(M7C3). Скопируем полученные данные в буфер обмена (5 кнопка справа) и вставим в таблицу Excel. Теперь мы знаем тип и количество карбидов при разной температуре аустенизации.
click for enlarge 952 X 662 80.8 Kb

2 Нажмем кнопку Ph и выберем из списка нужную фазу - Austenite. Теперь наглядно видно, сколько и какие элементы растворены в аустените при любой температуре.
click for enlarge 951 X 664 88.8 Kb

Скопируем полученные данные в буфер (5-я кнопка справа) и добавим к предыдущим. Теперь мы знаем состав аустенита при разной температуре аустенизации. Для наглядности я удалил элементы, которые нам не нужны для сравнения коррозионной стойкости. Пока нас интересует только содержание Cr, Mo, W и N в аустените. Как мы видим, концентрация хрома, молибдена и вольфрама увеличивается при увеличении температуры, что логично - при более высоких температурах больше карбидов растворяются в аустените и насыщают его теми элементами, из которых они состояли.
681 x 306

Для оценки коррозионной стойкости рассчитаем индекс сопротивления коррозии PREN = Cr + 1,6*Mo + 0,8*W + 8*N. Максимальное количество молибдена, который участвует в расчете ограничим 1.6%.
Примерный диапазон закалочных температур для ZDP-189 это около 980-1030?C, для D2 1000-1060?C. При температуре аустенизации 1000?C PREN ZDP-189 = 7,7, а PREN D2 = 7,4 при температуре аустенизации 1030?C. Несмотря на то, что в ZDP-189 общее количество хрома почти в 2 раза больше, чем в D2 (20% против 11,75%) - коррозионная стойкость при этих температурах закалки примерно одинаковая, так как в твердом растворе будет растворено примерно одинаковое количество хрома и молибдена, соответственно индексы PREN очень близки. Можно сказать, что не зря сталь D2 называют - полу-нержавеющей: в ней всего только 6-7% Cr (как и в ZDP-189) участвует в образовании защитной пленки.

Литература
- Насколько больше хрома нужно D2, для того чтобы она была нержавеющей? knifesteelnerds.com
- Какая ножевая сталь обладает лучшей коррозионной стойкостью? knifesteelnerds.com
- Тестирование коррозионной стойкости нержавеющих сталей. knifesteelnerds.com

Отто_Шрик
P.M.
4-12-2022 19:46 Отто_Шрик
ТВЁРДОСТЬ

Во время термической обработки сталь нагревают до высокой температуры, называемой температурой аустенизации, при которой образуется фаза аустенит. После выдержки при температуре аустенизации сталь быстро охлаждают, что превращает аустенит в фазу, называемую мартенситом, которая имеет высокую твердость. С повышением температуры аустенизации твердость стали после закалки увеличивается. Это связано с тем, что при более высокой температуре растворяется больше карбидов (соединения углерода), что приводит к увеличению твердости.
click for enlarge 476 X 667 156.5 Kb

Как мы видим, зависимость твердости мартенсита от растворенного углерода - нелинейная. Если мы растворим в аустените около 0,3% С, то твердость будет ~55 HRc, при 0,4% C ~60 HRc, при 0,5% C ~63 HRc, а при 0,6% С всего лишь ~64,5 HRc. Однако при росте температуры аустенизации после определенной температуры твердость стали начинает снижаться. Дело в том, что аустенит переходит в мартенсит только в определенном интервале температур. Между начальной (Ms) и конечной (Mf) точками мартенситного превращения. Температуры Ms и Mf зависят от количества элементов, которые находятся в аустените перед закалкой. Углерод является самым сильным элементом для снижения температуры Ms, но другие элементы также снижают Ms. В формулу подставляется весовая доля элементов, растворенных в аустените.
click for enlarge 1101 X 725 102.2 Kb
655 x 59

Фактически, температура окончания мартенситного превращения Mf может быть ниже комнатной температуры. Это причина, по которой аустенит сохраняется после закалки при охлаждении до комнатных температур. Превращение аустенита в мартенсит происходит неполным, и в стали может присутствовать остаточный аустенит. Поэтому и появилась 'обработка холодом' (криообработка) - охлаждение стали до температур ниже комнатной, для того чтобы происходило более полное превращение аустенита в мартенсит.
Аустенит - это мягкая фаза, намного мягче, чем мартенсит. Конечная твердость стали будет некой суммой твердости всех фаз = (доля мартенсита)(твердость мартенсита) + (доля аустенита)(твердость аустенита).
562 x 357

На примере D2 видно, что при максимально возможной твердости (hardness) 65 HRC при 1030?C содержание остаточного аустенита (retained austenite) около 15%. Обычно при содержании остаточного аустенита до 15% он не сильно понижает итоговую твердость, всего на 0,5-1 HRC. Но при содержании остаточного аустенита больше 15% твердость стали начинает сильно падать.

Практическая часть
Для оценки твердости стали надо рассчитать количество углерода, растворенного в аустените при заданной температуре аустенизации, и посчитать температуры начала мартенситного превращения.
К D2 и ZDP-189 добавим еще 4 стали:
467 x 184

В сталях 440А, Sandvik 13c26 и Caldie одинаковое общее количество углерода, равное 0,7%, но разное количество хрома. Интересно будет посмотреть, в каком соотношении хром и углерод растворятся в аустените для каждой стали и какая максимальная возможная твердость?
742 x 366
747 x 366
751 x 366

Значения точки начала мартенситного превращения Ms рассчитываются по формуле:
655 x 59
Сравнивая между собой количество углерода в аустените в разных сталях, можно оценить примерную твердость. Например, 440С при температуре аустенизации 1050?C будет иметь такую же твердость, как и Sandvik 13c26, закаленный с температуры 1040?C, так как имеют равное количество углерода в аустените, при 0.42% С можно ожидать твердость стали после закалки ~60-61 HRc.
Теперь попробуем оценить максимальную возможную температуру аустенизации, а соответственно и максимально возможную концентрацию углерода (твердости) и прочих элементов в аустените для конкретной стали. Для этого мы рассчитали температуру начала мартенситного превращения Ms. Если соотнести значения температур, при которых в сталях получается максимальная твердость (например, см. график D2 выше, максимум при 1030?C) с температурами наших расчетов, то получается, что максимально возможная твердость достигается при значениях Ms в диапазоне 180-220?C. Более точные значения температур аустенизации для конкретных сталей мы можем взять как раз из анализа даташитов сталей, но не всегда в них есть нужные графики. Так что мы будем сравнивать состав аустенита при Ms~200?C. Можно, конечно, рассматривать состав аустенита и при более низких температурах Ms, но в таком случае есть риск того, что аустенит при закалке не перейдет в мартенсит.
Для удобства анализа, значения для близких Ms (199-205?C) скомпилируем в одну таблицу. Напомню, что тот углерод, который не находится в аустените, останется в карбидах.
664 x 212

Примеры оценок твердости, которые можно сделать из анализа таблицы:

  • Несмотря на то, что у Caldie, D2 и ZDP-189 соотношение углерода в общем составе 1:2:4 (0.7% - 1.55% - 3%), итоговая твердость будет близкой. Твердость D2 и Caldie при 0.6%С ~64-65 HRc, у ZDP-189 твердость может быть на 1-2 HRc больше из-за слишком большого объема карбидной фазы ~30-35%, которая начинает вносить вклад в твердость.
  • Так как состав мартенсита у Caldie, D2 и ZDP-189 примерно одинаковый (~0.6%C и 5-6%Cr), свойства их мартенсита (твердость, коррозионная стойкость) будут примерно одинаковые.
  • Несмотря на то, что общее количество углерода у 440А, Caldie и Sandvik 13c26 одинаковое и равно 0.7%С, самая минимальная максимально возможная твердость будет у 440А, а максимально возможная - у Caldie.
  • Максимально возможная твердость Sandvik 13c26 и 440С примерно одинаковая, несмотря на то, что в 440С общее содержание углерода значительно больше.
  • Максимально возможная твердость после закалки стали 440А не может превышать ~58 HRc. Можно растворить хоть 0.6% углерода в аустените (и рассчитывать на твердость мартенсита в 64-65 HRc), но при охлаждении аустенит не перейдет в мартенсит, сталь 'не закалится', так как в аустените растворится так много хрома, что аустенит станет очень стабильным - температура конца мартенситного превращения Mf станет недостижимо низкой.

    Литература
    Что делает сталь твердой. knifesteelnerds.com
    Криообработка - максимальная твердость. knifesteelnerds.com

    Замечания и уточнения
    1. Концентрация элементов в аустените примерно соответствует концентрации, которая будет в твердом растворе после закалки, но до отпуска стали. При отпуске, в зависимости от температуры отпуска, концентрация углерода в мартенсите будет падать и твердость соответственно тоже (но не всегда). Но стоит заметить, что падение относительное и у сталей с большим исходным содержанием углерода в мартенсите твердость после отпуска будет больше.
    341 x 262

    2. Я не рассматриваю вариант термообработки с высокотемпературным отпуском (закалка на вторичную твердость), где механизм получения твердости другой. На сегодняшний день, вариант закалки с низкотемпературным отпуском считается наилучшим для ножей, из-за лучшего баланса получаемых свойств.

  • Отто_Шрик
    P.M.
    4-12-2022 19:46 Отто_Шрик
    ИЗНОСОСТОЙКОСТЬ

    Под термином ИЗНОСОСТОЙКОСТЬ будет пониматься АБРАЗИВНАЯ ИЗНОСОСТОЙКОСТЬ. Притупление ножа происходит в основном по двум типам механизмов:
    - Абразивный износ: медленное истирание кромки.
    - Деформация: сколы, заворот рк.
    CATRA-тест и канатные тестирования - это тесты на абразивную износостойкость. Про этот тип притупления и будет идти речь ниже.

    Некоторые факторы, определяющие износостойкость:
    1. Твердость стали. Более твердые стали обладают лучшей износостойкостью.
    2. Твердость карбидов. Более твердые карбиды, как и более твердая сталь, более устойчивы к износу. Карбиды низкой твердости это карбиды железа (цементит Fe3C) в простых углеродистых сталях, карбиды средней твердости это карбиды хрома (Cr7C3 и Cr23C6) и карбиды молибдена и вольфрама в быстрорежущих сталях (M6C, где M - либо Mo, либо W). Карбиды высокой твердости, образуются из ванадия, ниобия или титана (MC, где M - V, Nb или Ti).
    534 x 263

    3. Объемная доля карбида. Больший объем карбидов дает лучшую износостойкость.
    Sandvik 13c26 (~ 6% объема карбида)
    click for enlarge 768 X 707 157.6 Kb

    CPM-154 (~ 17% объема карбида)
    click for enlarge 768 X 707 156.8 Kb

    К сожалению, объем и тип карбидов, присутствующих в термообработанной стали, не всегда известны. Во многих случаях в разных журнальных статьях или таблицах данных указаны значения, но часто это относится только к конкретным режимам термообработки.
    click for enlarge 527 X 1029 118.2 Kb

    ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

    Для оценки износостойкости рассчитаем количество и тип карбидов для каждой рассматриваемой стали.
    467 x 184

    797 x 366
    777 x 366
    783 x 366

    Температуру аустенизации выберем методом описанным в главе твердость. Сравнивать составы аустенита для разных сталей будем при Ms~200?C. Для оценки "качества" результатов расчета добавим в таблицу данные с замерами количества карбидов на реальных образцах.
    742 x 212

    Cтали в таблице отсортированы по уменьшению износостойкости сверху вниз. Чем сталь твёрже и в ней больше количество (и твёрдость) карбидов, тем выше износостойкость. Наиболее износостойкой сталью является ZDP-189, наименее износостойкой - Caldie. У 440C и D2 примерно равное количество карбидов хрома, но тип карбидов разный. В D2 карбиды хрома типа M7C3 (еще и дополнительно легированные ванадием), твёрдость которых заметно больше, чем карбидов хрома типа M23C6 (см. таблицу выше), в дополнение к этому твёрдость D2 выше. Таким образом, износостойкость D2 выше, чем у 440C.
    Нашу оценку можно сравнить с проведенными испытаниями на износостойкость (СATRA-тест). Как мы видим, наша оценка близка к реальным измерениям.
    click for enlarge 467 X 1280 89.7 Kb

    Литература
    Типы карбидов в ножевых сталях. knifesteelnerds.com
    Максимальное удержание кромки - Что CATRA рассказывает кромке (Описание CATRA Теста). knifesteelnerds.com
    Какая сталь лучше всего удерживает кромку? Часть 1. knifesteelnerds.com
    Какая сталь лучше всего удерживает кромку? Часть 2. knifesteelnerds.com
    Проверка удержания кромки 48 ножевых сталей. knifesteelnerds.com
    Может ли CATRA тест предсказать результат канатного тестирования? knifesteelnerds.com

    Отто_Шрик
    P.M.
    4-12-2022 19:47 Отто_Шрик
    УДАРНАЯ ВЯЗКОСТЬ

    Факторы, влияющие на ударную вязкость
    Есть много факторов, влияющих на ударную вязкость: тип мартенсита, твердость, объем карбидной фазы, остаточный аустенит, размер аустенитного зерна, температура отпуска и прочее. Так как мы не рассматриваем стали с грубыми нарушениями ТО, то я исключу из рассмотрения влияние размера аустенитного зерна, остаточного аустенита - если ТО 'без брака', то их вклад не такой большой. Будем считать, что размер зерна в пределах нормы, а величина остаточного аустенита не больше 10-15%.

    Так что я буду рассматривать два фактора.
    1. Тип мартенсита
    Довольно распространено мнение, что чем тверже сталь, тем она более хрупкая, иногда это так, иногда нет. Одним из факторов, влияющих на ударную вязкость, является тип мартенсита, который образуется при закалке.
    В низко и среднеуглеродистых сталях образуется пакетный (реечный, массивный)(lath) мартенсит, который обладает относительно высокой ударной вязкостью. При содержании углерода в аустените от 1% или более, образуются мартенсит другого типа, называемый пластинчатым (plate) мартенситом, который имеет более низкую ударную вязкость, и иногда при превращении в пластинчатый мартенсит образуются микротрещины.
    749 x 452

    При содержании в аустените углерода от 0,6% до 1,0% получается смесь типов мартенсита - увеличивается количество пластинчатого мартенсита, что приводит к постепенному снижению ударной вязкости. В диапазоне углерода от 0,6% до 1,0% твердость увеличивается лишь на небольшое количество, поэтому желательно, чтобы содержание углерода в твердом растворе не превышало 0,6% (прирост твердости очень небольшой, но сильное падение ударной вязкости). Наглядно это можно увидеть на этом графике - падение ударной вязкости обусловлено образованием более хрупкого пластинчатого мартенсита.
    752 x 452

    2. Влияние количества карбидов.
    Другим фактором, влияющим на ударную вязкость, являются карбиды. Более высокий уровень углерода обычно означает большее количество карбида. Карбиды - это твердые, хрупкие частицы, которые способствуют износостойкости, но отрицательно влияют на ударную вязкость.
    Часто крупные карбиды присутствуют там, где образуются трещины: либо на границе раздела между сталью и карбидом, либо при растрескивании самих карбидов. Более крупные карбиды требуют меньшего приложенного напряжения для растрескивания, чем карбиды меньшего размера.
    click for enlarge 1024 X 513 115.3 Kb

    Трещины могут проходить и распространяться вдоль карбидов, перепрыгивая от одного карбида к другому, что приводит не только к микросколам на рк, но и к более серьезным последствиям.
    click for enlarge 1024 X 399 83.2 Kb
    click for enlarge 1013 X 458 84.2 Kb

    Более высокий объем карбида приводит к снижению вязкости разрушения и более низкой ударной вязкости. Меньший объем карбида повышает устойчивость стали как к образованию трещин, так и к их распространению.
    600 x 361

    Структурные классы сталей и суммарный эффект твердости и объема карбидов на ударную вязкость
    Стоит немного сказать про виды структурных классов сталей. Легированная сталь подразделяется на классы: доэвтектоидный, заэвтектоидный, ледебуритный и ферритный. Ферритный класс я не буду рассматривать, так как стали этого класса мало применимы к ножам.

    Диаграмма разделения хромистых сталей по структуре в равновесном состоянии
    click for enlarge 850 X 1228 150.9 Kb
    500 x 472

    Фазы в сталях разных структурных классов после закалки:
    - заэвтектоидный = мартенсит + мелкие карбиды (0.5-2 микрон, обычно суммарно не больше 6 %).
    Sandvik 13c26 ~6% карбидов
    750 x 568

    - ледебуритный = мартенсит + мелкие карбиды + крупные карбиды (5-50 микрон). Два типа карбидов имеют разный размер и образуется по разному из расплава стали.
    D2 ~15% карбидов.
    750 x 568

    Если внимательно посмотреть на график зависимости ударной вязкости от твердости и количества карбидов, можно заметить, что чем больше карбидов, тем меньше ударная вязкость зависит от твердости стали. Т.е. чем больше в стали карбидной фазы, тем меньше изменение твердости влияет на ударную вязкость. Например, при 25% карбидов ударная вязкость не зависит от твердости в интервале от 56 HRC до 66 HRc.
    484 x 292

    - заэвтектоидный класс - уменьшение твердости приводит к заметному увеличению ударной вязкости.
    - ледебуритный класс - уменьшение твердости НЕ приводит к сильному увеличению ударной вязкости.

    Можно сказать, что у ледебуритных сталей структура сильно ослаблена карбидами, эти стали хрупкие и "играться" увеличением ударной вязкости, за счёт твердости малорезультативно.
    Не стоит понижать твердость D2 до 55HRc (в расчёте на увеличение ударной вязкости) и делать из нее ударный инструмент - структура уже хрупкая.
    В качестве примеров можно привести:
    1. Для стали cpm s35Vn (~14 % карбидов) в интервале твердости 58-63 HRc ударная вязкость изменяется незначительно.
    752 x 452

    2. Для сталей K390 и 10V (~15-17 % карбидов) в интервале твердости 61-66 HRc - ударная изменяется незначительно. Но у Cru-wear (~10 % карбидов) изменение ударной вязкости более выражено.
    752 x 448

    Совсем другое поведение у заэвтектоидных сталей - AEB-L, 3V, 80CrV2.

    Ударная вязкость по Шарпи для разных сталей
    725 x 420

    757 x 434

    762 x 428

    ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

    Для оценки ударной вязкости рассчитаем количество и тип карбидов для каждой рассматриваемой стали. Воспользуемся готовой сводной таблицей из главы про износостойкость и изменим порядок сталей.
    742 x 275

    Стали в таблице отсортированы по уменьшению ударной вязкости сверху вниз. Сталью с самой высокой ударной вязкостью является Caldie, а с самой низкой ZDP-189. По сути порядок мест инвертирован относительно порядка при оценке износостойкости. Из всех 6 сталей только Sandvik 13c26 и Caldie относятся к структурному классу заэвтектоидных сталей, соответственно и ударная вязкость этих двух сталей будет значительно выше остальных.

    Примеры оценок ударной вязкости, которые можно сделать из анализа таблицы:

  • Несмотря на то, что общее количество углерода у 440А, Caldie и Sandvik 13c26 одинаковое и равно 0.7%С, ударная вязкость 440А будет намного меньше - заметно большее количество карбидов. Также 440А находиться в другом структурном классе - ледебуритная сталь.
  • Ударная вязкость D2 и 440С примерно одинаковая.
  • Ударная вязкость 440А больше 440С как за счёт меньшей твердости, так и за счёт меньшего количества карбидов.

    Наша оценка ударной вязкости хорошо согласуется с результатами тестов по Шарпи приведенными в теоретической части главы.

    Литература
    Рейтинг ударной вязкости сталей. knifesteelnerds.com
    Как происходит скол режущей кромки на микроуровне. knifesteelnerds.com

    Замечание
    О влиянии порошковой технологии на ударную вязкость.
    Порошковая металлургия - это технология, предназначенная для поддержания небольшого размера карбида. Большинство низколегированных инструментальных сталей и углеродистых сталей (заэвтектоидные стали) имеют тонкую карбидную структуру без использования порошковой металлургией. Поэтому порошковая металлургия не является необходимой для некоторых сталей и даже может быть вредной. Порошковый передел используется в первую и основную очередь для ледебуритных сталей.
    Самое большое изменение, которое наблюдается в измеряемых свойствах порошковой металлургии, касается ударной вязкости. Ниже показано сравнение структуры карбидов между D2 и CPM-D2.

    750 x 568

    750 x 568

    Измерения ударной вязкости между обычными и порошковыми версиями CruWear, D2 и 154CM.

    752 x 452

    Несмотря на то, что с применением порошковой технологии можно получать относительно маленькие карбиды размером в 1-2 микрона, при большом их количестве карбиды начинают сливаться и образовывать агломераты. Например, на фото приведена структура cpm S30V с 15% карбидами в стали. Карбидов так много, что они касаются друг друга.

    397 x 300

  • Отто_Шрик
    P.M.
    4-12-2022 21:28 Отто_Шрик
    ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЙ МАТЕРИАЛ К РАЗНЫМ ГЛАВАМ

    Дополнительный материал к главе коррозионная стойкость
    Для самопроверки, я решил повторить расчёты металлурга Ларрина из этой статьи: knifesteelnerds.com
    Посчитать количество растворенного хрома и молибдена в AEB-L, 154СМ и Niolox, сравнить с Ларрином и самое интересное - с данными, которые были получены измерением состава мартенсита непосредственно в образце стали.
    524 x 169
    739 x 412

    Мои расчёты совпадают с расчётами Ларрина в той же программе - JMatPro. Реальные замеры не сильно отличаются от расчётных, что говорит нам о неплохой достоверности расчётов.

    Дополнительный материал к главе износостойкость. Часть 1
    Рассмотрим более подробнее диаграмму зависимости типов и количества фаз от температуры аустенизация на примере стали D2.

    click for enlarge 996 X 647 86.4 Kb
    По оси Х - температура, по Y - объем фаз.

    Какую информацию можно подчеркнуть для себя из этой дигаммы?
    Например, если рассматривать диаграмму справа налево по оси Х, то можно узнать что происходит с расплавом стали при охлаждении:
    При 1500? C сталь в жидком состоянии.
    При 1400? C сталь начинает кристаллизоваться, появляется твердая фаза - аустенит.
    Легко можно посмотреть какие и сколько фаз при интересующей нам температуре. Например, при 1300? C: 70% стали в твердом виде(аустенит), 30% в жидком.
    click for enlarge 995 X 646 61.1 Kb

    При 1250? C в остатках расплава образуются первые карбиды, это эвтектические карбиды.
    При 1240? C последние капли расплава кристаллизуются.
    При дальнейшем охлаждении из аустенита начинают выделяться все больше и больше карбидов - вторичные карбиды.

    Если же рассматривать эту диаграмму слева направо, то можно понять что происходит со сталью при нагреве до температуры аустенизации.
    Феррит переходит в аустенит, карбиды начинают растворяться в аустените.

    Дополнительный материал к главе износостойкость. Часть 2
    Пример оценки результатов канатных тестирований, корреляция между CATRA и канатными тестированиями.

    Ларрин Томас провел регрессивный анализ большого количества результатов CATRA-тестов и вывел уравнение, которое предсказывает удержание кромки в CATRA-тесте на основе угла кромки, твердости стали и объема различных типов карбидов / нитридов:
    TCC (мм) = -157 + 15,8 * Твердость (Rc) - 17,8 * Угол наклона кромки (?) + 11,2 * CrC (%) + 14,6 * CrVC (%) + 26,2 * MC (%) + 9,5 *M 6C (%) + 20,9 * MN (%) + 19,4 * CrN (%) + 5,0 * Fe3C (%)
    Число TCC - это итоговая мера, суммарное значение в миллиметрах. Для легкого понимания это как количество отрезов каната.

    Поскольку CATRA тестирование является одним из видов теста на износ (изнашивание кромки), оно контролируется износостойкостью. Геометрия кромки является очень важной частью удержания кромки, но здесь мы сосредоточимся на стали. Твердость стали напрямую влияет на удержание кромки, поскольку более твердую сталь труднее поцарапать или истереть. Количество карбида и твердость карбидов так же сильнее регулируют износостойкость, например из формулы видно, что вклад 1% карбида ванадия равен примерно 2% карбида хрома.

    Роман из Owl Knife в этом видео рассказывает о его рейтинге сталей:

    Рассмотрим значения износостойкости:
    click for enlarge 1005 X 720 76.4 Kb

    Воспользуемся уравнением Ларрина Томаса для оценки и составления рейтинга.

    click for enlarge 660 X 936 98.9 Kb

    Значение карбидной фазы я взял из таблицы. Нормировка результатов через n690 - взяв его за 2.

    click for enlarge 1001 X 204 46.5 Kb
    649 x 452
    554 x 433

    Как видно связь между CATRA-тестом и этим тестированием есть и корреляция неплохая, если учесть погрешности, коих не мало. Ну и это косвенно подтверждает мою точку зрения, возможно немного не популярную, что от ТО мало что зависит, если оно не дефектное (без перегрева, роста зерна, низкое количество остаточного аустенита и корректный отпуск стали). Что CATRA, что тест на канате это тест на износостойкость.

    Дополнительный материал к главе твердость
    Графики твердости в зависимости от температуры аустенизации.

    764 x 373

    786 x 411

    click for enlarge 533 X 1023 89.1 Kb

    click for enlarge 749 X 428 32.8 Kb

    Шалим
    P.M.
    5-12-2022 00:05 Шалим
    Если что то непонятно, то задавайте вопросы. В меру сил я попытаюсь на них ответить.

    Один вопрос.
    Где можно посмотреть на ваши изделия? Может тесты какие были сравнительные?
    Или у вас только голая теория без практики?

    Отто_Шрик
    P.M.
    5-12-2022 06:25 Отто_Шрик
    Шалим:

    Один вопрос.
    Где можно посмотреть на ваши изделия?
    Может тесты какие были сравнительные?
    Или у вас только голая теория без практики?


    Нигде.
    Нет.
    Ложная дихотомия.


    Я бы хотел ответить на подобные вопросы.
    Тот факт, что я не закалил ни одного клинка не делает этот метод от этого плохим. Это никак не связанно.

    Как я писал выше, я по возможности буду подкреплять расчёты данными, которые были получены на реальных образцах. В случаи коррозионной устойчивости, это могут быть измерения доли хрома в мартенсите.

    Я бы попросил задавать вопросы не про меня лично(это не обсуждается) , а по тем методам, которые я предлагаю для оценки свойств стали.

    Лучше избегать общих вопросов.
    Например, сейчас я рассматриваю коррозионную стойкость и привёл сравнение между D2 и ZDP-189.
    Если вы не согласны с выводом, можете об этом заявить, но только используйте хоть какие нибудь аргументы для подтверждения вашей точки зрения.
    Так же вы можете предложить свои стали для сравнения и указать температуры закалки. Можно будет сравнить расчёты с вашим опытом и вашими предположениями.

    Шалим
    P.M.
    5-12-2022 09:01 Шалим
    Нигде.
    Нет.

    Тоесть вы балтолог.
    Профессионально занимаетесь балтологией. Практики ноль.
    Вам самому не интересно подтвердить свою теорию практикой? Ведь теория без практики ни чего не стоит. И не надо ссылаться на то, что другие что то там сделали. Получается, что вы просто переписываете чужой труд. Зачем? Кому надо, сами также возьмут литературу и прочитают. Какую цель вы приследуете, не пойму.
    Одно дело вы написали, сделали выводы теоретические и подтвердили это практическим опытом. Опять сделали выводы, уже исходя из практики. Уверен, что с теорией возникнут расхождения.
    Простой пример. На личном опыте.
    Одна сталь, режимы всем хорошо известны, все калят одинаково. А результаты тестирования кардинально отличаются. Вот это было бы интересно разобрать, почему так происходит. А у вас одна балтология, не несущая ни какой пользы. Вы просто тешите своё самолюбие, выкладывая тут свои опусы.
    Коржов Дм
    P.M.
    5-12-2022 10:02 Коржов Дм
    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


    Методологическая ошибка ... на самом деле при неправильной или неоптимальной термообработке - картина сильно меняется , Вы о этом не задумывались? А что есть "правильная"? И с чьей точки зрения? Частично , много тем об этом - вот одна в "заточном":
    Помогите раскрыть заточной секретный "Бубен42" Дмитрия Коржова.
    Где разбирается заточка бракованной железяки ... а ведь автор ТО той железки искренне добивался именно(!) этого результата , так как гнался за износостойкостью , но её (железяку) даже не заточить нормально ... Вы сильно не в теме , о чем коллега Вам попенял:
    Originally posted by Шалим:

    Простой пример. На личном опыте.
    Одна сталь, режимы всем хорошо известны, все калят одинаково. А результаты тестирования кардинально отличаются.


    Даташиты известны всем , но у этого процесса (ТО) есть свои нюансы ... и их много , мне даже удавалось убедить комрадов , что с моим опытом термообработки простых нержавеек , можно не прибегать к порошкам и прочим экзотам , так как есть понятие "достаточности износостойкости" применительно к специализированным инструментам , в частности на кухонных ножах ... то есть когда повышение износостойкости не улучшает эксплутационных качеств инструмента , среди всего другого прочитать можно здесь:
    Кухонники от Коржова Дм., или как обзавестись бюджетными кухонниками с именем...;)
    Там много не по теме , но и по Вашему вопросу есть ... ни какими методами математического аппарата Вы не введете поправок на то, кто и как вынимает железку из печи , то есть подстуживание при закалке , кто сколько и на каких железках подогрев под закалку превышает или уменьшает от даташита , да и по даташиту (а их несколько ) у всех все по разному ... ну не смешите народ ...
    С уважением, Дмитрий.
    Коржов Дм
    P.M.
    5-12-2022 10:21 Коржов Дм
    Originally posted by Отто_Шрик:

    Я хочу предложить относительно простой способ оценки свойств стали


    "Я знаю три простых и неправильных способах оценки" ... упростить оценку хотят все , особливо , люди не в теме ... и именно, упростить ... не понимая что нож - комплекс свойств , по марке железки судить хотят все , так как это "просто" и "гордо" красуется на клинке ... вау! Сказал игсперт ... "я вам сейчас все расскажу" ... "а там дрова" ...
    С уважением, Дмитрий.
    chingachgook
    P.M.
    5-12-2022 11:10 chingachgook
    Мне понравился ход мыслей и действий.

    Жду другие главы повествования: твердость ну и т.д.

    Вообще нужное дело всякие там формулы в одно место собрать, кому-то точно понадобятся.

    Коржов Дм
    P.M.
    5-12-2022 11:15 Коржов Дм
    Originally posted by chingachgook:

    Мне понравился ход мыслей и действий.


    Мне тоже ... намечается очередной "Поход совы на глобус" ... запасусь и я попкорном ...
    С уважением, Дмитрий.
    КуКуКу
    P.M.
    5-12-2022 13:59 КуКуКу
    Originally posted by Отто_Шрик:

    Незакаленная сталь состоит из железа (эта форма железа называется - феррит - в ней почти отсутствует углерод) и карбидов(соединения углерода с разными металлами - Fe, Cr, Mo, W, V, Nb).

    Все эти элементы - Cr , Mo, W, V, Nb связанны с углеродом в карбиды: VC, NbC, Mo6C, W6C, Cr7C3, Cr23C6. Грубо - весь хром так же в карбидах и незакаленная сталь может ржаветь, так как хрома в ней нет(пока нет).


    По вашей логике незакаленная нержа будет ржаветь))))
    Коржов Дм
    P.M.
    5-12-2022 14:09 Коржов Дм
    Originally posted by КуКуКу:

    По вашей логике незакаленная нержа будет ржаветь))))


    Там вообще много ляпов ... Д2 с 7 процентами хрома ... иде люди такие справки берут? ... Откедова у них такие фантазии? ... Я вот жду продолжения ...
    С уважением, Дмитрий.
    Отто_Шрик
    P.M.
    5-12-2022 15:00 Отто_Шрик
    Я очень прошу(и просил в первом сообщении темы) не захламляйте тему и не флудите. Имейте уважение.
    Коржов Дм:

    Там вообще много ляпов ... Д2 с 7 процентами хрома ... иде люди такие справки берут? ... Откедова у них такие фантазии? ... Я вот жду продолжения ...
    С уважением, Дмитрий.

    Думая я дал вам возможность достаточно высказаться.
    Коржов Дм:

    Мне тоже ... намечается очередной "Поход совы на глобус" ... запасусь и я попкорном ...
    С уважением, Дмитрий.

    Попкорн принято в приличных местах кушать молча, так что я ограничил вам возможность оставлять комментарии.

    Насчёт Д2 вы даже не удосужились разобраться в вопросе.
    Для всех кому это интересно я повторю ссылку на статью металлурга Ларрина - Сколько еще хрома нужно D2, чтобы быть нержавеющим? - translated.turbopages.... o-be-stainless

    КуКуКу:

    По вашей логике незакаленная нержа будет ржаветь))))

    Вопрос коррозионной устойчивости конечно же сложен, видов ее много и прочее.
    Во-первых: это упрошенная схема для "вкатывания" в тему и для легкого понимания , о чём я ясно сказал.
    Во-вторых: мы в основном рассматриваем мартенситные хромистые стали, а у них коррозионная стойкость зависит от того количества хрома, который растворен в мартенсите.
    Я слабо знаком с технологией отжига стали и в каком виде она поставляется с завода и какое именно числовое распределение элементов и фаз, но очевидно, что скорость охлаждения слитка конечна и есть дефекты производства.
    Я не думаю, что в какой нибудь D2 в феррите растворено больше 2-3%Cr.
    По большому счёту это не важно и имеет слабое отношение к теме.

    Если вы разбираетесь в этом вопросе, то было бы неплохо, услышать ваше мнение, желательно со ссылками на литературу.
    И желательно аргументы не на уровне: у меня есть незакаленная х12мф, валяется в углу гаража 30 лет, а ей хоть бы хны, только немного потемнела.

    DerRock
    P.M.
    5-12-2022 15:19 DerRock
    Не пойму, чего так возбудились мастера. У каждого свои нюансы термообработки - ну отлично. Но есть ведь какие-то теоретические основы, от которых они же и отталкиваются. Как рецепт блюда: написано сыпать 2 ложки соли, а какая-то хозяйка кладёт 3, и у неё получается вкуснее, но общий рецепт-то ей всё равно нужно знать. Так что плохого, если основы будут приведены в одной теме, пусть даже в виде выжимок из чужих трудов?
    Попкорн принято в приличных местах кушать молча, так что я ограничил вам возможность оставлять комментарии

    За такие комментарии, имхо, надо банить во всех темах сразу. Больше на полёт мысли сумасшедшего похоже с этими безумными смайлами.
    mtn2
    P.M.
    5-12-2022 15:47 mtn2
    DerRock:
    Не пойму, чего так возбудились мастера. У каждого свои нюансы термообработки - ну отлично. Но есть ведь какие-то теоретические основы, от которых они же и отталкиваются.

    Ну как почему? Потому что после таких постов всякая маркетинговая шелуха типа: "сложное крио от Васи Петрова" перестает быть такой "сложной", и становится просто крио с соответствующей наценкой.


    хо ши мин 69
    P.M.
    5-12-2022 16:12 хо ши мин 69
    chingachgook:
    Мне понравился ход мыслей и действий.

    Жду другие главы повествования: твердость ну и т.д.

    Вообще нужное дело всякие там формулы в одно место собрать, кому-то точно понадобятся.


    +
    Ни одного ножа в жизни не термичил и врядли доведётся.
    Парочку сделал,но это было давно и неправда.
    За фундаментальные знания,пусть и начального уровня-спасибо!Интересно найти ответы на базовые вопросы в одном месте.

    хо ши мин 69
    P.M.
    5-12-2022 16:26 хо ши мин 69
    Постараюсь пояснить:
    У меня есть не один(и не один десяток)ножей с клинками и термичкой уважаемых Шалима,Бурова,Баликоева..
    Это достойные рабочие ножи,которые радуют не один год и радовать продолжат.
    Я не углубляюсь в бубны термы и индивидуальные хитрости от Мастеров,мне это не нужно,я тупой гуманитарий и всё равно нихрена не пойму,даже если со мной начнут делиться своими секретами.
    А вот некий собранный свод базовых знаний-это интересно и полезно.
    Не для Мастеров,для таких пользователей,как я.
    Имха.
    хо ши мин 69
    P.M.
    5-12-2022 17:22 хо ши мин 69
    Поизучаю пока.В дальнейшем,возможно,захочется обратиться к другим источникам.
    Отто_Шрик
    P.M.
    5-12-2022 17:39 Отто_Шрик
    Я добавил новые расчеты в пункт - коррозионная стойкость.
    Посчитано количество растворенного хрома и молибдена в AEB-L, 154СМ и Niolox, сравение с расчетами металлурга Ларрином и самое интересное - с данными, которые были получены измерением состава мартенсита непосредственно в образце стали.

    Создал онлайн таблицу с результатами, может кому так удобнее будет.
    Для ориентирования цветом выделены(может потом уберу) температуры, которые часто используются аустенизации этой стали.

    Возможны ошибки, так что проверяйте.
    Как повторить расчёты вы уже знаете 🙂

    Я вижу свою задачу не составить таблицы, а дать инструмент и научиться им работать.
    click for enlarge 1218 X 686 161.4 Kb

    struck
    P.M.
    5-12-2022 18:28 struck
    Originally posted by DerRock:

    Не пойму, чего так возбудились мастера


    +1

    Originally posted by хо ши мин 69:

    А вот некий собранный свод базовых знаний-это интересно и полезно.

    +1

    ТС, Вашу тему в Мастерской про ламинаты с удовольствием прочел! К сожалению, гуру какого-то конструктива там мало внесли, можно только фантазировать почему. Так же как и почему на Вас так агрятся в Мастерской.. . Но со стороны 5ой палаты Вы полезный конструктив вносите, на мой взгляд.

    Сумашедшая Рыба
    P.M.
    5-12-2022 19:45 Сумашедшая Рыба
    хочу предложить относительно простой способ оценки свойств стали: коррозионная стойкость, износостойкость, ударная вязкость, твердость и др основываясь только на общем составе стали.

    И что это нам даст? В отрыве от задачи, разрезаемого материала? Вида клинка? Необходимых требований? Ведь для одного и того же индивида под разную задачу и топор и бритва и кухарь будут из разных железок? Очень сферический конь в вакууме получается. Судить по дому по марке бетона, немудреная задача, только толку немного.
    440А будет больше коррозионная стойкость, потому что в ней меньше углерода, так как 'углерод связывает хром

    Не обязательно. Вот вы с одного раза заделали столько спорных и не очевидных утверждений, что прямо понимаю Шалима, прямо назвавшего вас балаболом. 440А закалённая на вторичку, может уступать 440С, закалённая на первичку, в части кор.стойкости. Опять же зависит от термиста. Мат часть. Надо знать.
    Незакаленная сталь состоит из железа (эта форма железа называется - феррит - в ней почти отсутствует углерод)

    Да? И откуда же он берется? Первичная эвтектика не растворима, так откуда углерод в матрице? Вы так никуда не продвинетесь.
    Грубо - весь хром так же в карбидах и незакаленная сталь может ржаветь, так как хрома в ней нет(пока нет).

    Это очень глупое заявление. Возьмите уже учебник. Первичные карбиды нерастворимы. Даже не знаю что сказать.
    Рассматривайте закалку как способ попить чай с сахаром

    Не надо таких плоских аналогий, все несколько сложнее.
    Смысл термообработки в том, что бы нагреть сталь до определенной температуры(называется - температура аустенизации,

    Смысл закалки не в этом. Смысл закалки в фиксации некоторых фаз состояния. Вы хотя бы учебник читали?
    дальнейшем при разборе разных параметров, для оценки метода, я постараюсь приводить результаты полученные на реальных образцах.

    Может начать с этого? Логично было бы практические штудии подкреплять теорией, которую можно будет корректировать в соответствии с набором практического материала, сравнивая теорию с практикой, которая и является мерилом теории.

    Суть метода заключается в том, что бы оценить какие и сколько элементов находится в мартенсите, а сколько осталось в карбидах. А так же объем и тип карбидов. На основе этих значений можно оценить свойства стали.

    Нет, нельзя. Без оценки распределения как первичной, так и вторичной эвтектики. Так в ледебуритных железках возможно термоциклированием сегрегировать карбиды, это тоже влияет как на свойства, атом числе и кор.стойкость, не говоря о механике, износостойкости итд, итп. Право, столько чуши сразу. Может не надо? Ну, рано ещё. Пвседонаучный троллинг должен быть лучше подготовлен. Имхо.

    Отто_Шрик
    P.M.
    5-12-2022 20:12 Отто_Шрик
    Сумашедшая Рыба:

    Не обязательно. Вот вы с одного раза заделали столько спорных и не очевидных утверждений, что прямо понимаю Шалима, прямо назвавшего вас балаболом. 440А закалённая на вторичку, может уступать 440С, закалённая на первичку, в части кор.стойкости. Опять же зависит от термиста. Мат часть. Надо знать.

    Изначально написано Отто_Шрик:

    Как обычно сравнивают стали между собой

    Изначально написано Отто_Шрик:


    Метод применим для варианта с низкотемпературным отпуском(первичная твёрдость), так как при высокотемпературном отпуске концентрация хрома, молибдена и вольфрама в мартенсите уменьшается.


    ------
    Сумашедшая Рыба::

    Да? И откуда же он берется? Первичная эвтектика не растворима, так откуда углерод в матрице? Вы так никуда не продвинетесь.

    Это очень глупое заявление. Возьмите уже ученик. Первичные карбиды нерастворимы. Даже не знаю что сказать.

    Не надо таких плоских аналогий, все несколько сложнее.

    Смысл закалки не в этом. Смысл закалки в фиксации некоторых фаз состояния. Вы хотя бы учебник читали?

    Может начать с этого? Логично было бы практические штудии подкреплять теорией, которую можно будет корректировать в соответствии с набором практического материала, сравнивая теорию с практикой, которая и является мерилом теории.

    Право, столько чуши сразу. Может не надо? Ну, рано ещё.

    Пвседонаучный троллинг должен быть лучше подготовлен.

    Изначально написано Отто_Шрик:

    Небольшое введение для тех кто не знаком из каких фаз состоит сталь и что именно происходит при термообработке(закалки). Я опишу суть, без подробностей, грубую и упрощенную модель, которая поможет для понимания всего нижеизложенного.

    ------

    struck:

    ТС, Вашу тему в Мастерской про ламинаты с удовольствием прочел! К сожалению, гуру какого-то конструктива там мало внесли, можно только фантазировать почему. Так же как и почему на Вас так агрятся в Мастерской.. . Но со стороны 5ой палаты Вы полезный конструктив вносите, на мой взгляд.

    Спасибо на добром слове, рад что хоть кому то это было интересно.

    Не знаю почему тема не зашла, думаю опытные камрады меня сразу же раскусили и увидели мою сущность, как сказал один из них:
    Эхх.. Как грустно.. Сгусток гугла и теории.. А по факту - пшик..
    У меня нет желания с Вами дискутировать, вода, вода и еще раз вода.

    chingachgook
    P.M.
    5-12-2022 21:14 chingachgook
    Создал онлайн таблицу с результатами, может кому так удобнее будет.
    Для ориентирования цветом выделены(может потом уберу) температуры, которые часто используются аустенизации этой стали.

    Отто Шрик, проверьте табличку по стали D2, мне кажется что там ошибочка вкралась. Ну, судя по тому, что Вы излагаете.

    Таблички полезные, моим табличкам не противоречат(кроме D2, проверьте).

    Жду продолжения.

    chingachgook
    P.M.
    5-12-2022 21:16 chingachgook
    И, да, один из ранних графиков уже хочу проверить в ближайшее воскресенье. Бог даст, доделаю второе лезвие для эксперимента и поэкспериментирую.
    Отто_Шрик
    P.M.
    5-12-2022 21:40 Отто_Шрик
    chingachgook:

    Отто Шрик, проверьте табличку по стали D2, мне кажется что там ошибочка вкралась. Ну, судя по тому, что Вы излагаете.

    Таблички полезные, моим табличкам не противоречат(кроме D2, проверьте).


    И вправду, PREN-индекс неправильно подсчитал, исправил.

    Большое спасибо что заметили.
    Надеюсь только это?

    Сами значения пересчитал, вроде тоже самое получается, для состава из zknives
    Есть ещё такие расчеты от Ларрина из этой статьи, но там другая программа вроде да и состав может отличаться, да и погрешность на глаз не больше 5%.
    638 x 183

    knifesteelnerds.com

    chingachgook:

    Жду продолжения.

    Мне даже неловко, не хочется разочаровать и не оправдать ожидания, если они вообще есть.🙂

    Метод рождается и оформляется прямо сейчас по ходу написание.
    Лучший способ что то оформить, это начать.
    Нырнуть в реку, а том посмотреть куда вынесет.

    Пока, сходу, я вижу так: само собой я рассмотрю карбиды и оценим их долю, через оценку доли растворенного углерода в аустените выйду на способ сравнения относительной твердости. Возможно как-нибудь приплету температуру начала мартенситного перехода и ее расчет как ограничитель температуры аустенизации.
    Потом через твердость и карбиды выйду на износостойкость и проверну трюк с расчётом катры, как я делал у вас в теме.
    Через разбор свойств ледебуритного и заэвтектоидного классов и общей доли карбидов приду к оценки ударной вязкости.

    maxBVmax
    P.M.
    5-12-2022 22:18 maxBVmax
    О вот это подход! Конструктивно и по полочкам.

    Не то, что я "пришел, увидел, наследил приобрел" исходя из знаний, что есть четыре основных вида стали отличные нержавейки, хорошие нержавейки, ниче-так нержавейки и ужасная ржавейка

    Straykl
    P.M.
    5-12-2022 22:37 Straykl
    Коржов Дм:
    много тем об этом - вот одна в "заточном":
    forummessage/224/2691025
    Где разбирается заточка бракованной железяки

    Там обычная железка

    И сова натянутая на глобус😉

    Ridge
    P.M.
    5-12-2022 22:41 Ridge
    Изначально написано Отто_Шрик:
    Небольшое введение для тех кто не знаком из каких фаз состоит сталь и что именно происходит при термообработке(закалки). Я опишу суть, без подробностей, грубую и упрощенную модель, которая поможет для понимания всего нижеизложенного.

    Первый пост уже сложен для понимания даже тем кто в теме, судя по комментариям, а что тогда говорить за "чайников", для них всё просто тёмный лес и набор каких то незнакомых терминов.
    Я вот и половины ни хрена не понял, особенно про сплошной феррит в отожённой железяке, легирующие элементы куда делись. Но за то нашёл для себя интересный мультик, буду смотреть, очень сильно повышает уровень понять необъятное.

    Сумашедшая Рыба
    P.M.
    5-12-2022 22:42 Сумашедшая Рыба
    QUOTE]Originally posted by Отто_Шрик:

    Не знаю почему тема не зашла, думаю опытные камрады меня сразу же раскусили и увидели мою сущность, как сказал один из них:
    Эхх.. Как грустно.. Сгусток гугла и теории.. А по факту - пшик..
    У меня нет желания с Вами дискутировать, вода, вода и еще раз вода.

    [/QUOTE]
    То есть изначально троллинг с баном грамотных оппонентов? Красота. Чел признается. Вы ведетесь.
    Originally posted by chingachgook:

    Жду продолжения


    Игорь, быть в такой публичной компании, так себе удовольствие, комрад сам признался. Обычный развод.
    Сумашедшая Рыба
    P.M.
    5-12-2022 22:50 Сумашедшая Рыба
    Originally posted by Отто_Шрик:

    Как обычно сравнивают стали между собой


    А нет такого понятия "обычного сравнения стали". Есть исследование некоторых параметров. Методологии сравнения для ножевых сталей нет. И уж тем более "обычно".
    Originally posted by Отто_Шрик:

    грубую и упрощенную модель, которая поможет для понимания всего нижеизложенного.


    Ну не настолько же? И с такими ошибками? Хорошо, продолжим.".
    Originally posted by Отто_Шрик:

    так как при высокотемпературном отпуске концентрация хрома, молибдена и вольфрама в мартенсите уменьшается.


    Во первых, на каких режимах? При некоторых видах высокого отпуска увеличивается, при некоторых уменьшается концентрация как хрома, так и углерода, а обедненная углеродом матрица уже не так ржавеет. Второй класс, первая четверть. Садитесь. Два.
    Originally posted by Отто_Шрик:

    грубую и упрощенную модель, которая поможет для понимания всего нижеизложенного.


    Ну не настолько же? И с такими ошибками? Хорошо, продолжим.


    Originally posted by Отто_Шрик:

    И пожалуйста, не пишите - что всё зависит от термообработки и что это всё теория, а в жизни всё по другому.
    Конечно термообработка влияет на итоговые свойства стали, на какие то сильно, на какие то слабо.


    На ВСЕ свойства закалка вносит свой отпечаток. НА ВСЕ. Это профанация. Беззастенчивая.
    Originally posted by Отто_Шрик:

    Большинство сталей, которые используются для изготовления ножей - это ледебуритные стали,


    Большинство ножей изготовлено из доэвтекдных мартенситных сталей. "Трамонтина" и "мора" выпускают больше ножей чем кто либо.

    Originally posted by Отто_Шрик:

    Посчитать количество растворенного хрома и молибдена в AEB-L, 154СМ и Niolox, сравнить с Ларрином


    Ну, и что за фигня с результатом? Потому что в ниолоксе не учтен почти процент ниобия. Ниолокс не ржавеет, от слова совсем, а у вас в таблице хрень какая то. Какой то псевдонаучный троллинг и не очень умный.
    Originally posted by DerRock:

    Не пойму, чего так возбудились мастера. У каждого свои нюансы термообработки - ну отлично. Но есть ведь какие-то теоретические основы, от которых они же и отталкиваются.


    Наверное, потому что сразу видна гора ошибок еще на стадии формулировки задачи, а эти люди как ни кто другой видят это. Вариант? Возникновение еще одного карго-культа, ни как не коррелирующего с действительностью, может восприниматься как неумная попытка манипуляций. Потом этот бред долго не разобрать. Теоретические основы мастерового люда сильно отличаются от пациента, так зачем вам всем инфа, не имеющая подтверждения в/на практике? Чисто по умничать? Ровно треть от заглянувшего мастерового люда забанил, это что бы из тех кто знает - помалкивали? И вот готов новый Гуру, "я поведу вас к далекой звезде". Ну, идите. Не по пути.
    Originally posted by Отто_Шрик:

    Рассчитано по этой формуле: Cr + 1,6*Mo + 0,8*W + 8*N.


    Вроде, в оригинале PREN = Cr + 3.3Mo + 16N, неа? А как же не учитывать значения того же кремния? Про ниобий и тантал я умолчу, хотя эти элементы в кор.стойкости более важны чем хром. Ну, тако же и все остальное
    Отто_Шрик
    P.M.
    5-12-2022 23:08 Отто_Шрик
    Сумашедшая Рыба:

    То есть изначально троллинг с баном грамотных оппонентов? Красота. Чел признается. Вы ведетесь.
    Игорь, быть в такой публичной компании, так себе удовольствие, комрад сам признался. Обычный развод.

    Сумашедшая Рыба:

    Ровно треть от заглянувшего мастерового люда забанил, это что бы из тех кто знает - помалкивали?

    666 x 183

    681 x 206

    ------

    Сумашедшая Рыба:

    Ну, и что за фигня с результатом? Потому что в ниолоксе не учтен почти процент ниобия. Ниолокс не ржавеет, от слова совсем, а у вас в таблице хрень какая то. Какой то псевдонаучный троллинг и не очень умный.

    Knifesteelnerd:

    I'm Larrin Thomas, a steel metallurgist in Pittsburgh, PA

    knifesteelnerds.com

    ------

    Сумашедшая Рыба:

    Вроде, в оригинале PREN = Cr + 3.3Mo + 16N, неа? А как же не учитывать значения того же кремния? Про ниобий и тантал я умолчу, хотя эти элементы в кор.стойкости более важны чем хром. Ну, тако же и все остальное

    Knifesteelnerd:

    knifesteelnerds.com

    Коэффициент 1,6 для Mo намного ниже, чем уравнение PREN, которое составляет Cr + 3,3 * Mo + 16 *N. Значение 1,6 для Mo относительно аналогично коэффициенту, который я рассчитал в предыдущей статье. Уравнение PREN было получено для аустенитных нержавеющих сталей, которые имеют очень высокое содержание Cr в растворе (16%+), поэтому слой оксида хрома во всех из них был относительно прочным. Таким образом, имеет смысл, что поведение было бы несколько иным для этих ножевых сталей, где 15% Cr в растворе - это очень высокое число. Также PREN относится конкретно к стойкости к образованию питинга, не обязательно только к образованию ржавчины.

    Сообщается, что вольфрам вносит половину вклада в молибден, поэтому его коэффициент будет равен 0,8. И если мы проявим великодушие и предположим, что вклад азота в 14C28N значителен, это даст коэффициент примерно 6 к азоту. Таким образом, наше окончательное уравнение для прогнозирования влияния каждого легирующего элемента в растворе составляет Cr + 1,6 * Mo + 0,8 * W + 6 *N.

    -------

    Сумашедшая Рыба:

    Потому что в ниолоксе не учтен почти процент ниобиях Ниолокс не ржавеет, от слова совсем, а у вас в таблице хрень какая то.

    Сумашедшая Рыба:

    Про ниобий и тантал я умолчу, хотя эти элементы в кор.стойкости более важны чем хром

    Knifesteelnerd:

    knifesteelnerds.com

    Ниобий добавляется по тем же причинам, что и ванадий: для образования твердых карбидов MC, где M может относиться к V, Nb, Ti и т.д. Твердые карбиды могут способствовать уменьшению размера зерен, улучшению структуры карбида и износостойкости.

    click for enlarge 1002 X 648 86.0 Kb

    ------
    ------
    ------

    Ridge:

    Первый пост уже сложен для понимания даже тем кто в теме, судя по комментариям, а что тогда говорить за "чайников", для них всё просто тёмный лес и набор каких то незнакомых терминов.

    Если вы сможете составить лучше или откуда можно взять, понятнее и примерно такого же объема объяснение, я тут же удалю своё и впишу ваше.
    Я не против если его кто-нибудь отредактирует.
    Мне надо было что то написать, я написал это.
    Ridge:

    Я вот и половины ни хрена не понял, особенно про сплошной феррит в отожённой железяке, легирующие элементы куда делись.

    Всё в карбидах Наверное.
    Вот D2. Весь хром в карбидах.
    Не исключаю что я как мартышка и очки и прикладываю этот тип диаграммы не к тому месту. И JMatPro может построить то, но я пока не разобрался.
    Кто знает лучше, пусть поделиться.

    click for enlarge 1001 X 651 107.5 Kb

    Но я тут нашел одну статью, про растворение карбидов в сталях (CARBIDE DISSOLUTION RATE AND CARBIDE CONTENTS IN USUAL HIGH ALLOYED TOOL
    STEELS AT AUSTENITIZING TEMPERATURES BETWEEN 900 CAND 1250 C.), саму я её конечно же не читал - картинки только посмотрел, так там есть такая таблица.
    В отторженном виде в Sverker 21 ~18% Cr7C3.

    click for enlarge 915 X 547 114.5 Kb

    Если прикинуть, что процентное содержание хрома в этих карбидах около 65%, то получается как раз около 11%(ну то есть весь) хрома в карбидах и находится.

    click for enlarge 998 X 649 104.4 Kb

    По хорошему надо книжки почитать, но не в 4 же часа утра?
    Так что думаю весь хром в карбидах, в основном, в отожженной стали.
    Но могу и ошибаться, кто знает лучше - пусть поправит.

    КуКуКу
    P.M.
    6-12-2022 08:59 КуКуКу
    Originally posted by Отто_Шрик:

    Так что думаю весь хром в карбидах, в основном, в отожженной стали.


    Так зачем тогда мучаться с ТО, если уже все в карбидах. Значит сталь надо отжигать, а не калить, для износостойкости и т.д.. ))))
    chingachgook
    P.M.
    6-12-2022 09:16 chingachgook
    Игорь Дмитриевич, непонятно, вот, говорят, свойства стали зависят в основном от состава, а не от термообработки, да так, что эти свойства можно сравнивать. А тогда, извиняюсь, что же Вы считали количество резов все эти годы? Уж не вводили ли Вы нас в заблуждение?? Одна сталь- одно число!

    По одной из опубликованных ранее Отто Шриков табличек уже изготовленно лезвие. Сегодня, надеюсь, доделаю второе лезвие. И в воскресенье порежу канат. По итогам отпишусь.

    Есть несколько различных вариантов закалки лезвий из стали CPM 10V, все они показывают плюс-минус сопоставимый результат на канате. Но отличаются по "характерной вкусности реза". Но, это не значит, что одни плохие, другие хорошие. Просто разные заказчики выбирают разные варианты(если знают). Один у меня заказчик вообще знает пять вариантов и заказывает " вот такой, как в предпоследний раз было".

    Я бы таких экспериментов провел вагон и маленькую тележку, но.
    Как говорил граф Игнатьев:"Душой любого дела является бюджет".

    Отто_Шрик
    P.M.
    6-12-2022 09:29 Отто_Шрик
    chingachgook:

    По одной из опубликованных ранее Отто Шриков табличек уже изготовленно лезвие. Сегодня, надеюсь, доделаю второе лезвие. И в воскресенье порежу канат. По итогам отпишусь.

    Ого, это конечно же неожиданно!
    И очень интересно.

    А можете сказать по какой именно?
    И как выбирались режимы?

    Я не знаю, взята ли табличка из этой темы или из ранних тем.
    Но я вроде нигде не говорил, что эти расчёты, являются рекомендацией к термообработке. Они могут быть выбраны, но с коррекцией и оглядкой.
    Я предполагаю, что этот метод полезен в случаи когда нет рекомендаций для то для какой то "новой" стали как отправная точка.

    JmatPro например занижает массовую долю карбидов хрома на 3%.
    Ларрин пишет, что новые версии Thermo-Calc лучше ведет расчёты, но где его взять?
    Есть много программ для расчётов методом CALPHAB и с открытым кодом.

    Я поэтому и использую слово - ОЦЕНКА. И я рассматриваю этот метод,в первую очередь как подспорье именно в сравнение сталей между собой и оценки их свойств.
    Что бы нивелировать метод расчёта конкретной программы.

    КуКуКу:

    Так зачем тогда мучаться с ТО, если уже все в карбидах. Значит сталь надо отжигать, а не калить, для износостойкости и т.д.. ))))

    Износостойкость зависит как и от карбидной фазы, так и от твердости.
    Так что, что бы сталь была твердая придется её закалить и растворить карбиды в аустените, что бы перешло в аустенит около 0.4-0.6% С.
    Если я конечно же, правильно понял про что вы говорите и прочее.

    GeenKir2901
    P.M.
    6-12-2022 09:52 GeenKir2901
    Поправьте, если ошибаюсь. Но есть ощущение, что оценивать стали-"простушки" через научную методу с матмоделью, расчетами и т.д. малополезно в виду неоднородности реального строения этих сталюк (и наличия всяких дефектов строения - дислокаций и т.д.).

    Вот есть кастрюля супа. В ней куски мяса, капуста, картошка, лук, морковка и т.д... . Сейчас мы пытаемся, зная, сколько изначально было в суп наложено ингридиентов, предугадать, сколько их окажется в нашей тарелке после зачерпывания половником. Хотя хозяйка может черпануть один бульон, а может от души навесить мяса и картохи.

    Вот если засунуть суп этот в блендер и превратить в однородную массу, то таки да - пропорции в тарелке будут прогнозируемы и хорошо коррелировать с пропорциями изначально. Что похоже на методику приготовления порошковых сталей.

    Аналогия может и не совсем точная, но мысль моя в том, что конечное поведение стали, являющейся ОЧЕНЬ сложной смесью самых разных соединений, кристаллизованных в разных фазах и с разным размером зерна, прогнозируется теоретически со слишком невысокой точностью.

    Пишу не с целью объяснить что-то кому-то, а скорее наоборот - проверить свое понимание. Приведенные в начале темы сведения находятся где-то на уровне базового курса матведа в непрофильной специальности и не всем будут сходу понятны. Удобнее было бы сделать справочник с простыми критериями, оцененными баллами, для усредненно приготовленных сталей.. . Хотя такие по-моему были уже.

    КуКуКу
    P.M.
    6-12-2022 10:02 КуКуКу
    Originally posted by GeenKir2901:

    Вот есть кастрюля супа.


    Правильно, все зависит от поваров. И шеф у них КУЗНЕЦ(ТЕРМИСТ), остальные повара тоже важны.)))
    Повара из промышленности(хим.состав) по умолчанию считаем честным.)))
    Отто_Шрик
    P.M.
    6-12-2022 10:13 Отто_Шрик
    GeenKir2901:

    Вот есть кастрюля супа. В ней куски мяса, капуста, картошка, лук, морковка и т.д... . Сейчас мы пытаемся, зная, сколько изначально было в суп наложено ингридиентов, предугадать, сколько их окажется в нашей тарелке после зачерпывания половником Хотя хозяйка может черпануть один бульон, а может от души навесить мяса и картохи.

    Вот если засунуть суп этот в блендер и превратить в однородную массу, то таки да - пропорции в тарелке будут прогнозируемы и хорошо коррелировать с пропорциями изначально. Что похоже на методику приготовления порошковых сталей.

    Аналогия конечно же не аргумент, но в общем вы конечно же правы.
    Возникает вопрос - какой размер у половника? Если он размером с пол кастрюли, то в среднем мы все же получим усредненный суп

    Какие то ингредиенты, всё же мелко нарублены - например вторичные карбиды.
    Какие то виды супов - это супы-пюре: доэвтектоидные и заэвтектоидные стали.
    Но по крайней мере с этими расчётами можно оценить, что мы в итоге получаем суп, а не рагу.

    Про порошковые стали я с вами согласен. Один как раз из их плюсов - упрощение ТО, ввиду более равномерного легирования аустенита при нагреве.

    GeenKir2901:
    Аналогия может и не совсем точная, но мысль моя в том, что конечное поведение стали, являющейся ОЧЕНЬ сложной смесью самых разных соединений, кристаллизованных в разных фазах и с разным размером зерна, прогнозируется теоретически со слишком невысокой точностью.

    Например в JMAtPro можно стоить ССT и TTT диаграммы с учетом размера зерна (ASTM), например. Надо разбираться. Там много чего есть, но я не изучил пока, да и возможно это не пригодится.

    Ну и я все же пытаюсь сравнивать с тем, что получается в реальной жизни. Для оценки той же коррозионной стойкости - измерение доли хрома в матрице в реальных образцах. Если с ходу, то погрешность не больше 5%-10%.

    GeenKir2901:
    Пишу не с целью объяснить что-то кому-то, а скорее наоборот - проверить свое понимание. Приведенные в начале темы сведения находятся где-то на уровне базового курса матведа в непрофильной специальности и не всем будут сходу понятны. Удобнее было бы сделать справочник с простыми критериями, оцененными баллами, для усредненно приготовленных сталей.. . Хотя такие по-моему были уже.

    Все что я пишу - открыто к обсуждению и корректировки.
    Все кто хочет, может переписать, дополнить это в другой форме и все вместе рассмотрим это, обсудим и внесем изменения.

    Работа ещё ведется, посмотрим к чему придем и как это всё оформлено будет в итоге. Может итога и не будет

    И повторюсь, свою задачи я вижу не как составления таблиц и рейтинга(их можно на том же knifesteelnerd взять), а как "создания" некой последовательности действий, которые можно повторить и получить результат близкий к реальности.(в не зависимости от конкретных программ для расчёта) - быстро оценить свойства закаленной стали и сравнить стали между собой.

    А то у нас на одном полюсе оценки - всё зависит от ТО стали, все свойства меняются кардинально. Поэтому говорить и оценить ничего нельзя - каждый результат у нас ни на что непохожая и индивидуальная снежинка.

    А на другом полюсе подход уровня:
    Молибден - твердоплавкий элемент, предотвращает ломкость и хрупкость клинка, повышает жаропрочность и коррозионную стойкость стали. Молибден усиливает действие хрома в сплаве, делает состав сплава более равномерным.


    Guns.ru Talks
    Холодное оружие
    Руководство: Как оценить свойства стали исходя ... ( 1 )
    © 1997-2025 GUNS.RU Рекламодателям