3cr13 что за сталь. Из чего состоит сталь 3Cr13 и где она используется

«Прошу прощения за возможные ошибки в самом начале, но этот отзыв от чистого сердца. У меня есть резак из 3Cr13, эта сталь мягкая, хотя твердость не превышает 57, но чувствуешь, что с ней что-то не так, как и с любой китайской сталью, когда пытаешься сделать ее тверже.

Из чего состоит сталь 3Cr13 и где она используется?

Сегодня в строительстве используются все виды стали. Среди них есть как отечественные, так и зарубежные высококачественные сплавы. Металл под названием 3Cr13 обладает отличными свойствами и устойчивостью к коррозии. В сегодняшней статье мы узнаем, из чего он состоит и где применяется.

Состав и расшифровка

Чтобы понять все свойства металла, рекомендуется сначала расшифровать его название. Давайте рассмотрим, что означает марка сплава 3Cr13, буква за буквой.

В названии этого металла на первом месте находится цифра 3. Она выступает в качестве обозначения объема углерода, содержащегося в составе сплава. На указанный химический элемент отводится 0,3%.
Вслед за цифрой 3 в названии металла следуют буквенные значения – Cr. Таким образом обозначается хром в составе.
Завершает маркировку материала цифра 13. Это процент содержания хрома в общем объеме.

Рассмотрим подробнее химический состав качественного металла под названием 3Cr13.

В металле присутствует 0,35% углерода. Это одна из самых важных составляющих любого вида стали. Именно углерод отвечает за связывание железа в особые карбиды. Рассматриваемый элемент провоцирует усиление прочности и жесткости сплавов, однако на хрупкости может отразиться негативно.
На марганец в содержании стали 3Cr13 приходится до 1%. Указанный компонент выступает в роли раскисляющей составляющей. Марганец способствует устранению из сплава лишнего объема кислорода в ходе процедуры выплавки. Благодаря этому улучшаются показатели вязкости ударного типа, а также стойкости к износу. Поверхность металла становится более однородной за счет присутствия марганца.
Кремний в составе металла достигает отметки 1%. Указанный компонент работает примерно так же, как и рассмотренный выше марганец. Кремний тоже ответственен за устранение воздушных пузырьков. Этот элемент снижает риск формирования химической ликвидации металла.
Хром – 12–14%. Один из наиболее востребованных легирующих элементов в составе металлов. Это обусловлено тем, что стоимость хрома оказывается не слишком большой, а свойства являются уникальными. Этими характеристиками хром наделяет сталь, в которой находится. Речь идет о повышении устойчивости материала к коррозионным процессам, улучшении качества прокаливаемости.
Фосфор – 0,04%, сера – 0,03%. Указанные компоненты являются вредными примесями. Однако их нахождение в составе металла обуславливается технологическим процессом. В больших объемах фосфор и сера могут серьезно навредить качеству стали, а в малых могут никак не повлиять на нее.

Описание свойств стали 3Cr13

Плотность составляет 7,670 кг/м3. Металл начинает плавиться при температуре 1 500 ºC. Полное плавление стали наблюдается при температуре 1 600 ºC. Прочность 3Cr13 сравнима с прочностью 30CrSA. Предел прочности при растяжении не превышает 730 МПа. Сталь начинает деформироваться при 590 МПа.

3Cr13 не отличается высокой пластичностью. Его относительное удлинение при сжатии составляет 40%, а при растяжении — 14%. Сплав плохо справляется с динамическими нагрузками. Значение ударной вязкости при надрезе составляет 29 кДж/м2.

Твердость — свойство, определяющее его применимость; она равна 57 по шкале Роквелла. Следует отметить, что сплав достигает этой твердости только после термической обработки. В случае 3Cr13 закалка производится путем закалки в масле при температуре 950-1000ºC с последующим высоким отпуском.

3Cr13 обладает определенной термостойкостью. Он способен сохранять свои механические свойства при температуре окружающей среды до 450ºC. Он устойчив к слабым концентрированным кислотам и щелочам. В комнатных условиях он не вступает в химическую реакцию с кислородом.

Особенности химического состава

Все эти свойства обусловлены различными химическими элементами, входящими в его состав. Помимо железа, к ним относятся:

Углерод (до 0,35%) – неотъемлемое составляющее всех видов сталей. Связывая железо в карбиды, углерод значительно повышает механические параметры материала – его прочность и твердость, что в частности способствует более долгому сохранению ножам их режущих свойств. Минусом такого легирования в сталях является ухудшение их технологических параметров: свариваемости, податливости обработке давлению и прочее.
Марганец (до 1%) входит в состав большинства видов стали. Применяется в качестве раскислителя: удаления кислорода из сплава на этапе выплавки. Повышает ударную вязкость и износостойкость. Улучшает качество поверхности сталей. Увеличивает толщину прокалываемого слоя от 10 до 20% в зависимости от марки.
Кремний (до 1%) по своему назначению схож с марганцем: удаляет кислород и снижает вероятность образования химической ликвации стали.
Хром (12-14%) является самым востребованным легирующим элементом. Связано это с его низкой стоимостью, а также теми свойствами, которыми он наделяет сталь. Хром значительно повышает устойчивость к коррозии и прокаливаемость сплава. Он автоматически делает сталь нержавеющей при добавлении в нее хрома в количестве 10% от состава.
Сера (0,03%) и фосфор (0,04%) относятся к группе вредных примесей. Их нахождение в стали обусловлено технологическими неточностями. Данные элементы значительно снижают прочность стали и ответственны за появления такого дефекта как хрупкость.

Химический состав

Одно лишь железо не может придать материалу все свойства, желаемые потребителем. Это проблема, решение которой очень простое: использование многокомпонентного сплава, позволяющего достичь всех необходимых положительных свойств в целом. Сталь 3Cr14 не является исключением, ее химический состав включает в себя целый ряд элементов, которые определяют ее свойства, преимущества и недостатки, в том числе

углерод до 0,35% – важнейшая составляющая любой стали, связывая железо в карбиды, он значительно увеличивает такие ключевые параметры, как прочность и твёрдость, но отрицательно сказывается на хрупкости;
марганец до 1% – выступает в роли раскислителя, то есть способствует удалению из сплава лишнего кислорода на этапе выплавки, за счёт чего улучшает ударную вязкость, стойкость к износу и однородность поверхности;
кремний до 1% – его назначение в составе практически совпадает с назначением марганца: он отвечает за удаление пузырьков воздуха и снижение риска образования химической ликвации стали;
хром 12—14% – это наиболее востребованный легирующий элемент, что связано с его небольшой стоимостью и уникальными свойствами, которыми он наделяет сплав, а именно устойчивостью к коррозионным процессам и улучшению прокаливаемости, именно его содержание делает сталь нержавеющей;
сера 0,03% и фосфор 0,04% – в сущности это вредные примеси, но их нахождение в металле обуславливается технологическим процессом, в больших количествах значительно ухудшают все полезные в свойства, в малых – практически никакого влияния не оказывают.

Расшифровка

Химический состав стали 3Cr13 был представлен выше. Однако знаток стали может кое-что сказать об основных составляющих сплава, даже не зная всех этих элементов. Основные данные зашифрованы в самом названии:

3 – первая цифра, являющаяся показателем содержания в химическом составе углерода (0,3%);
Cr – обозначение хрома;
13 – процент содержания хрома в общем составе.

Аналоги

По своим свойствам и составу производимая в России сталь 30Х13 наиболее близко соответствует 3Cr13. Она используется для производства режущего инструмента, измерительных инструментов, пружин, хозяйственных товаров, подшипников, деталей компрессоров и других изделий, работающих при температуре 400-450 градусов Цельсия и в слабоагрессивных средах. Не правда ли, это описание звучит очень по-китайски? А если учесть, что цена этих двух материалов практически одинакова, сомнения в их схожести сразу же отпадают.

Другие аналоги:

420 (выпускается в Америке);
X30Cr13 (выпускается в Германии).

Сталь 3Cr13 для ножей: плюсы и минусы

Сталь марки 3Cr13 обладает внушительным списком преимуществ, которые выделяют ее на фоне других видов сырья. Примеры включают:

Один из важнейших показателей сырья – прочность. При должной закалке, твердость металла составляет 57 HRC, что является признаком качественной стали;
3Cr13 не подвергается воздействию кислот и щелочей с низкой концентрацией;
Высокая гибкость материала позволяет не волноваться о возможности перелома лезвия;
Устойчивость к воздействию высоких температур до 450оС сбережёт изделие от потери механических свойств.

Помимо преимуществ, у этой марки стали есть и недостатки:

В случае халатности или ошибки производителя и нарушения технологии закалки, сырье может остаться очень хрупким и ненадёжным;
Мягкость вынуждает проводить заточку лезвия гораздо чаще, из-за чего оно быстрее приходит в негодность;
Низкая устойчивость к ударным воздействиям существенно сужает область применения стали.
Несмотря на нержавеющие свойства, лезвие может покрываться небольшим количеством ржавчины после длительного контакта с влагой.

Химический состав стали 3Cr13

Положительные свойства 3Cr13 сохраняются благодаря химическим веществам, добавляемым в ее состав во время плавки. Сталь состоит, в частности, из следующих компонентов:

Кремень (1%). В небольших количествах это минеральное образование способно увеличить запас прочности металла.
Никель (0,6%). Благодаря добавлению никеля, ударная вязкость сырья существенно увеличивается, а вероятность появления коррозии уменьшается. При переизбытке этого компонента металл становится слишком мягким.
Хром (12-14%). Хром не только придает инструменту приятный вид, но и защищает его от появления коррозии, делает устойчивым к растяжению и увеличивает его прочность.
Марганец (1%). Марганец повышает долговечность сырья, удаляет из него ненужный кислород и развивает его способность закаливаться на определенную глубину.
Углерод (0,26-0,35%). Этот элемент переводит железо в карбид, что способствует повышению твердости материала. Углерод понижает эластичность металла и за счёт этого увеличивает его долговечность. Если переборщить с этим компонентом, появится высокая вероятность появления ржавчины на изделии.

Аналоги

По своим свойствам и составу сталь 30Х13, производимая в России, является наиболее близким аналогом 3Х13. Она используется для производства режущих и измерительных инструментов, пружин, хозяйственных товаров, подшипников, деталей компрессоров и других изделий, используемых при температуре от 400 до 450 градусов Цельсия и в слабоагрессивных средах. Не правда ли, это описание звучит очень по-китайски? А если учесть, что цена этих двух материалов практически одинакова, сомнения в их схожести сразу же отпадают. Другие аналоги:

420 (сделано в Америке);
X30Cr13 (изготовлено в Германии).

Отзывы

Андрей, 34 года, Волгоград: «Сразу прошу прощения за ошибки, но этот отзыв — крик души. У меня есть нож из 3Cr13, сталь мягкая, хотя твердость сертифицирована как 57, режущая кромка не очень хорошая, чувствую, что с ней что-то не так, то же самое с китайской сталью, когда ее пытаются больше закалить. Китайцы могут поставить на клинок все, что угодно, но вы должны все проверить, сравнить состав и свойства со своими, так сказать. Вы можете найти оригинальную сталь или сделать свою собственную. Китай — это страна, где вы не сможете отличить. Этот металл оставляет неприятный привкус во рту

Максим, 26 лет, Луцк: «Я уже полгода пользуюсь ножом из 3Cr13. Не понимаю: все говорят, что эта сталь какая-то мягкая и совсем плохая. Может, они ошибаются, может, мне повезло. Нож использую для хозяйственных нужд, не жалуюсь, точить приходится довольно часто, но в остальном режет отлично и не ржавеет. И за эти деньги это совсем не плохая ножевая сталь!».