Марки легированной стали
Марки легированной стали являются различными. Они представлены в большом многообразии. В зависимости от назначения стали определяется ее маркировка.
Сегодня имеется большое количество требований к маркировке легированной стали. Для данного процесса используются цифровые и буквенные обозначения. Сначала при маркировке используются цифры. Они являются показателями того, сколько содержится в том или ином виде легированной стали сотых долей углерода. После цифр стоят буквы, которые являются обозначением того, какие легирующие добавки были использованы при производстве того или иного легированного типа стали.
После букв могут стоять цифры, обозначающие количество легирующего вещества в составе стального материала. Если после обозначения какого-либо легирующего элемента не стоит цифровое обозначение, то его в составе имеется минимальное количество, не достигающее даже одного процента.
ХАРАКТЕРИСТИКИ НЕРЖАВЕЙКИ
В современном мире нержавеющая сталь является незаменимым материалом при производстве разных разновидностей изделий. Она применяется в пищевой, медицинской, металлургической и военной промышленности.
Одним из видов легированной стали можно считать и так называемую дамасскую сталь.
Существует огромное количество мифов о вышеуказанной стали, однако имеет право на жизнь и альтернативная точка зрения, подкрепленная многочисленными тестами и исследованиями, проведенными одним из исследователей – Виктором Кузнецовым. (Виктор Васильевич Кузнецов написал почти 30 статей по кузнечному делу. Разработал собственную систему испытания ножей.)
Дамаск – это сварочная сталь, рецепт которой был утерян в веках и восстановлен в конце XX века, это сталь, обладающая превосходными декоративными и рабочими качествами, особенно режущими – за счёт микропилы, созданной чередованием твёрдых и мягких слоёв на лезвии.
В одном предложении вместилось всё, что говорится о дамаске последние 25 лет. Это утверждение правдиво только наполовину. Правда в том, что это сварочная и декоративная сталь. Ложь – что секрет был утерян и что режет дамаск лучше стали.
Сначала об утерянном секрете. Энциклопедия, 1903г., том «Технология металлов», стр.116, 117:
Цитата первая: «Кричная сталь страдает отсутствием равномерности и мелкозернистости, каковые свойства она может получить при раффинировании. Для получения раффинированной стали сваркой приготовляют куски стали 8мм толщиной и 80мм шириной, складывают их по 20 штук в пакет, подогревают до сварочного жару и проковывают. Затем полосу перегибают пополам и опять сваривают так, что она состоит уже из 40 слоёв. Далее снова греют и проковывают, снова перегибают пополам и т.д., пока не получают окончательно довольно равномерного состава полосу – углерод стремится распределиться в раскалённой полосе равномерно. Это-то и есть сварная рафинированная сталь - изделия XIX века. Сварная рафинированная сталь. Как её описывает красиво И.Таганов: " бледносерые полосы на груди ястреба ".
Цитата вторая: «Дамасская сталь представляет особый сорт рафинированной стали. Она отличается тем, что состоит из попеременных слоёв более твёрдой и более мягкой стали. Обыкновенно сваривают вместе до 320 слоёв, то есть вышеописанную полосу из 20 слоёв перегибают 4 раза».
Значит 100 лет назад секрет ещё не был утерян. Более того, чётко различали два процесса: рафинирование и дамаск.
Рафинирование – это выравнивание по составу и структуре, стали берутся незначительно отличающиеся друг от друга, количество слоёв не ограничено. Позже было установлено, что 30тыс.÷ 50тыс. слоёв – это предел, за которым неравномерность сварной стали уже не отличается от литой.
В дамаске стали различны, а количество слоёв ограничено: 320. В основном, ограничение идёт не на слои, а на сварки – всего 4, поскольку каждый нагрев до сварочной температуры ведёт к перераспределению углерода и вместо дамаска получается рафинированная сталь.
Учебник «Металловедение», 1936г., Ленинград, стр.125. Цитата: «Сварочный металл получают из полос железа, образуя пакеты, нагревают до сварочного жара и прокатывают в обжимных валках. Полученный металл к недостаткам литого (растворённый кислород) присоединяет недостатки сварочного – наличие большого количества шлаковых включений – и оттого получается металл невысоких механических качеств»- сварочная сталь не так уж и хороша. До 1855 г. существовали такие способы: тигельный процесс, пудлинговая сталь, крично-цементованная и сварочная. Тигельная сталь до сих пор непревзойденна по качеству, но её прекратили варить из-за сложности процесса. Во-первых, всё производство зависит от качества тиглей, во-вторых, тяжело сделать большую отливку, в-третьих, состав стали с трудом регулируется.
Пудлинговая сталь лишь немногим уступает по качеству тигельной. В ней отсутствует кислород и по механическим свойствам она до сих пор лучше электростали. Из-за длинноволокнистости она самая прочная на разрыв и на излом. Но она тоже исчезла, так как невозможно механизировать процесс и контролировать состав.
Крично-цементованная сталь была очень низкого качества и шла в дело только после рафинирования сварочным методом. Именно из неё сделаны не особо ответственные тяги и крепления в домах, плотинах, шахтах. Сейчас некоторые кузнецы, встретив такой сварной пакет, думают, что это старинный дамаск.
Сварочная сталь улучшала свойства кричной и утилизировала тигельную и пудлинговую, но результат был уже хуже за счёт добавления швов и шлака.
В 1855г. появился бессемеровский способ получения стали, в 1865г. – мартеновский, в 1878г. – электросталь. Старые способы получения стали начали отмирать, начиная с самого плохого. В 1928 г. старыми способами было получено всего 0,8% от мирового производства стали.
Недостатки тигельной и пудлинговой стали перечислены выше. О недостатке сварочной чётко говорит учебник: сварочная сталь всегда хуже тех сталей, из которых она сварена В старину, сваривая дамаск, старались все слои делать параллельными, получая бедный рисунок, но б о льшую прочность. В любом случае, одна из сталей, входящих в состав дамаска, режет лучше, чем весь этот дамаск.
В.И.Басов отдавал свой дамаск в лабораторию Челябинского металлургического комбината, В.И.Басов и В.Коптев давали образцы своего дамаска на исследование в Самарский гос.тех.университет. Заключение гласит: «Образец разрушился вне шейки…..есть заметное расслоение…..видны неметаллические включения...невысокое качество сварки». В общем, это не расходится с утверждением учебника о сварочной стали. В. Кузнецов четыре года потратил на эти исследования, итогом которых является факт - содержание углерода в дамасках самых известных, именитых мастеров укладывается в диапазон 0,45%÷0,61%. Режущие свойства всех дамасков уступают изделию из стали 65Г.
Лучший дамаск делается в заводских условиях. Поскольку идёт сварка шлифованных поверхностей в вакууме, то нет шлаковых включений, дамаск по прочности и режущим свойствам равен одной из сталей, входящих в состав. По учебнику «Кузнечное дело»: «Сваривать вместе многократно можно стали с различием по углероду не более 0,5%». Высокоуглеродистую сталь греют до 800°÷850°, отдельно греют низкоуглеродистую до 1200°-1300° и сваривают, больше никаких сварок быть не может: при низкой температуре низкоуглеродистая сталь не сваривается, а при высокой температуре высокоуглеродистая сталь – разрушается.
Рафинирование стали, дамаск 320 слоёв, разница по углероду не должна превышать 0,5%. Основываясь на этом, можно предсказать свойства любого дамаска, ещё до того, как он сварен.
Если взять любые стали и соединить их вместе, то полученный металл будет обладать не суммой их качеств, а среднеарифметическим их значением, но будет ещё хуже из-за швов и шлака.
Поскольку из одного уже сваренного пакета можно получить десятки рисунков, то на режущих свойствах это никак не отражается, только на прочности. Самым прочным будет пакет без рисунка, чем больше слоёв будет выходить на поверхность, тем слабее будет изделие.
Существует ли дамаск, в котором есть приращение качества÷ Да, есть и даже целых два вида. Первый вид - «кавказский», потому что этим способом сделаны сабли «Гурда ». Два секрета:
первый – это малое количество слоёв (60-200) и строгая их параллельность с последующей проковкой лезвия до толщины бритвы.
Второй секрет: науглероживание только режущей кромки, а не всей поверхности. Такова конструкция и у половецких сабель, из курганов, но проще. Всегда 5 – 7 слоёв, одна сварка. Железо сырое, но присыпка велась окислами фосфора, содержание которого на кромке доходит до 1,2%. Сабля в тисках ломается после 4 – 5 перегибаний, режет неплохо.