Главная  >  Справочник  >  Сталь инструментальная легированная 9Х1

Сталь инструментальная легированная 9Х1: описание, свойства, применение

Сталь 9Х1 – это инструментальная легированная сталь, обладающая высокой износостойкостью, прочностью и закаливаемостью. Она широко применяется для изготовления инструментов, работающих в условиях повышенного износа и требующих сохранения режущих свойств при нагреве.

Свойства стали 9Х1:

• Высокая износостойкость: Благодаря легированию хромом и повышенному содержанию углерода, сталь 9Х1 обладает высокой твердостью и сопротивлением абразивному износу.
• Повышенная прочность: Легирование хромом также способствует повышению прочности и упругости стали.
• Хорошая закаливаемость: Сталь 9Х1 хорошо закаливается в масле или на воздухе, что позволяет получать высокую твердость по всему сечению изделия.
• Незначительная деформация при закалке: Сталь 9Х1 характеризуется относительно небольшими деформациями при термической обработке, что упрощает процесс изготовления точных инструментов.
• Относительно низкая теплостойкость: Сталь 9Х1 сохраняет свои режущие свойства при нагреве до 200-250°C, что ограничивает ее применение для инструментов, работающих при высоких температурах.
• Склонность к обезуглероживанию: При нагреве стали 9Х1 необходимо принимать меры для защиты от обезуглероживания поверхности.
• Ограниченная свариваемость: Сварка стали 9Х1 затруднена и требует специальной технологии.

Химический состав стали 9Х1 (ГОСТ 5950-2000):

Элемент	Содержание, %
Углерод (C)	0.85 - 0.95
Кремний (Si)	0.10 - 0.40
Марганец (Mn)	0.20 - 0.40
Хром (Cr)	0.90 - 1.20
Никель (Ni)	до 0.35
Медь (Cu)	до 0.30
Сера (S)	до 0.030
Фосфор (P)	до 0.030
Ванадий (V)	до 0.15

Примечание: Содержание элементов указано в соответствии с ГОСТ 5950-2000.

Расшифровка обозначения стали 9Х1:

• 9: Указывает на содержание углерода в сотых долях процента, т.е. примерно 0.9% углерода.
• Х: Обозначает легирующий элемент хром.
• 1: Указывает на примерное содержание хрома в процентах, т.е. примерно 1% хрома.

Механические свойства стали 9Х1 (ГОСТ 5950-2000):

Механические свойства стали 9Х1 зависят от режима термической обработки. Приведенные ниже значения являются ориентировочными и могут изменяться в зависимости от конкретных условий закалки и отпуска.

Свойство	Значение	Условия
Твердость после закалки и отпуска	HRC 62-66	Закалка 800-820°C, масло, отпуск 150-200°C
Предел прочности (временное сопротивление разрыву), σв	980-1470 МПа (в зависимости от режима термообработки)
Предел текучести, σт	780-1180 МПа (в зависимости от режима термообработки)
Относительное удлинение при разрыве, δ5	2-8 % (в зависимости от режима термообработки)
Относительное сужение, ψ	5-20 % (в зависимости от режима термообработки)
Ударная вязкость, KCU	10-30 Дж/см2 (в зависимости от режима термообработки)

Примечание: Механические свойства указаны для образцов после определенной термической обработки и могут отличаться от свойств в состоянии поставки.

Физические свойства стали 9Х1:

Свойство	Значение	Условия
Плотность, ρ	7740 кг/м3
Модуль упругости, E	210 ГПа
Коэффициент линейного расширения, α	11.5 x 10-6 / °C	(20-100°C)
Теплопроводность, λ	29 Вт/(м·°C)
Удельная теплоемкость, c	460 Дж/(кг·°C)
Электрическое сопротивление, R	0.24-0.29 Ом·мм2/м

Сферы применения стали 9Х1:

Сталь 9Х1 широко используется для изготовления инструментов, работающих в условиях повышенного износа. Основные области применения:

• Метчики и плашки: Для нарезания резьбы на деталях из различных материалов. Благодаря высокой износостойкости, инструмент из стали 9Х1 сохраняет режущие свойства на протяжении длительного времени.
• Развертки: Для чистовой обработки отверстий.
• Фрезы: Для обработки различных поверхностей, особенно для фрезерования пазов и канавок.
• Протяжки: Для получения отверстий сложной формы.
• Клейма: Для нанесения маркировки на металлические изделия.
• Напильники: Для ручной обработки металлов.
• Инструмент для холодной обработки металлов давлением: Пуансоны, матрицы, высадочный инструмент.
• Шаблоны: Для контроля размеров и формы деталей.
• Калибры: Для измерения размеров отверстий и валов.
• Ножи для резки бумаги и картона: В полиграфической промышленности.
• Небольшие штампы: Для холодной штамповки.

Виды металлопроката из стали 9Х1:

Сталь 9Х1 поставляется в различных видах металлопроката, включая:

• Круг: Наиболее распространенный вид проката, используемый для изготовления различных инструментов и деталей.
• Квадрат: Используется для изготовления инструментального проката и деталей квадратной формы.
• Полоса: Применяется для изготовления ножей, шаблонов и других плоских деталей.
• Лист: Используется для изготовления штампов, матриц и других изделий, требующих плоской поверхности.
• Кованые заготовки: Для изготовления крупных деталей сложной формы.

ГОСТы, регламентирующие сталь 9Х1 и металлопрокат из нее:

• ГОСТ 5950-2000: Сталь сортовая инструментальная легированная. Общие технические условия. (Основной ГОСТ, определяющий химический состав, механические свойства и другие характеристики стали 9Х1).
• ГОСТ 2590-2006: Прокат сортовой стальной горячекатаный круглый. Сортамент. (Регламентирует размеры и форму круглого проката из стали 9Х1)
• ГОСТ 2591-2006: Прокат сортовой стальной горячекатаный квадратный. Сортамент. (Регламентирует размеры и форму квадратного проката из стали 9Х1)
• ГОСТ 4405-75: Полосы горячекатаные и кованые из инструментальной стали. Сортамент. (Регламентирует размеры и форму полосового проката из стали 9Х1)
• ГОСТ 7417-75: Круги стальные калиброванные. Сортамент. (Регламентирует размеры и форму калиброванного круглого проката из стали 9Х1)
• ГОСТ 1050-2013: Металлопродукция из нелегированных конструкционных качественных и специальных сталей. Общие технические условия. (Может применяться к стали 9Х1 в части общих требований к качеству)
• ГОСТ 1435-99: Прутки, полосы и мотки из инструментальной нелегированной стали. Общие технические условия. (В части общих требований к качеству проката)

Примечание: При выборе и применении стали 9Х1 необходимо руководствоваться действующей редакцией ГОСТов.

Операции в цехах, производимые с использованием материалов из стали 9Х1:

В различных цехах металлообрабатывающих предприятий сталь 9Х1 используется для изготовления инструментов и оснастки, применяемых в следующих операциях:

• Механическая обработка:
  • Токарная обработка: Изготовление деталей вращения на токарных станках с использованием резцов из стали Р6М5 или твердосплавных материалов. Операции включают обточку, подрезку торцов, нарезание резьбы (метчиками и плашками из 9Х1).
  • Фрезерная обработка: Обработка плоскостей, пазов, канавок и других поверхностей фрезами из стали Р6М5 или твердосплавных материалов. Часто используются фрезы из стали 9Х1 для обработки мягких материалов.
  • Шлифовальная обработка: Доводка поверхностей до требуемой шероховатости с использованием шлифовальных кругов.
  • Сверление: Получение отверстий с использованием сверл из быстрорежущей стали (например, Р6М5).
  • Развертывание: Чистовая обработка отверстий развертками из стали 9Х1.
  • Протягивание: Получение отверстий сложной формы протяжками из стали 9Х1.
• Термическая обработка:
  • Закалка: Нагрев стали 9Х1 до температуры 800-820°C с последующим быстрым охлаждением в масле или на воздухе для получения высокой твердости.
  • Отпуск: Нагрев закаленной стали до температуры 150-200°C для снятия внутренних напряжений и повышения вязкости.
  • Отжиг: Снятие внутренних напряжений в стали и облегчение дальнейшей обработки, например, резки или гибки.
• Инструментальный цех:
  • Изготовление режущего инструмента: Производство метчиков, плашек, разверток, фрез и другого инструмента из стали 9Х1.
  • Ремонт и заточка инструмента: Восстановление режущих свойств инструмента путем заточки на специализированных станках.
• Кузнечно-прессовый цех:
  • Изготовление штампов и пресс-форм: Производство штампов и пресс-форм для холодной штамповки и литья под давлением. Сталь 9Х1 используется для изготовления небольших штампов и пуансонов.
• Контроль качества:
  • Измерительный инструмент: Изготовление калибров, шаблонов и другого измерительного инструмента из стали 9Х1.

Сталь 9Х1 является незаменимым материалом для изготовления инструментов и оснастки, используемых в различных отраслях промышленности. Ее высокая износостойкость, прочность и закаливаемость обеспечивают длительный срок службы и высокую производительность инструментов, что делает ее востребованной в современном производстве.