Особенности стали 9ХС

Марка 9ХС — инструментальная сталь для производства калиброванных и шлифованных прутков, кованых заготовок и поковок, полос и другой сортовой металлопродукции.

Если сплав временно недоступен, покупают ХВГ, ХВСГ. В странах Евросоюза используют аналог: 1.2108. Немецкие металлурги производят марки с похожим составом и свойствами — 90CrSi5 и 150Cr14.

Сплав принадлежит классу инструментальных легированных сталей.

Критерии качества проката перечислены в стандартах: № 2591-88, № 5950-73, № 1133-71, 5950-73, № 2590-88.

Рецептура стали 9ХС

Марка сплава указывает на вхождение в состав углерода в объеме 0,90% (число — среднеарифметического значения), хрома и кремния — менее 1%. Благодаря вхождению «Si», сталь 9ХС сохраняет твердость 60 HRC при прокаливании (T ≤ 250 ⁰C).

Кроме легирующих добавок — Cr и Si, — в рецептуру входит незначительное количество вольфрама, молибдена и ванадия. Доля железа — около 94%.

C	P	Ni	V	Ti	Cu	S	Cr	Mn	Si	W	Mo
0,85 - 0,95	0,03	0,35	0,15	0,03	0.3	0,03	0,95 - 1,25	0,3 - 0,6	1,2 - 1,6	0,2	0.2
Углерод	Фосфор	Никель	Ванадий	Титан	Медь	Сера	Хром	Марганец	Кремний	Вольфрам	Молибден

Плотность металла: 7830 кг/м³. Особенности структуры:

сплав 9ХС не склонен к перегреву: кремний уменьшает скорость самодиффузии и сдерживает укрупнение зерен;
равномерное распределение карбидов: коэффициент неоднородности не превышает 1-2 балла.

Основные свойства стали 9ХС

При производстве металла контролируют физические параметры материала:

модуль Е = 190 ГПа;
ρ = 400 нОм*м;
модуль G = 79 ГПа.

Твердость проката HRC при разных температурах (⁰C) закалки
170-200	200-300	300-400	400-500	500-600
63-64	59-63	53-59	48-53	39-48

Механические свойства сплава 09ХС:

σ_в = 590-690 МПа
σ_0,2 = 445 МПа
ψ = 50-60 %
HB 197-241.

Способы обработки сортового проката из стали 9ХС

Наиболее востребованные технологические операции: ковка, нагрев, рубка, сварка.

В стандарте указан рекомендуемый режим термической обработки. При отжиге (T = 790-810 ⁰C), закалке (T = 850-880 ⁰C) и охлаждении в масле получают твердость 65-61 HRC. После отпуска (T = 150-200 ⁰C) — показатель HRC равен 64-63.

Справочная температура начала ковки: 1180 ⁰C. Режим нагрева на выходе — 800 ⁰C. Чтобы снизить скорость охлаждения проката малого сечения (< 200 мм), заготовку из марки 9ХС помещают в колодец.

Металл склонен к отпускной хрупкости. В закаленном сплаве не образуются флокены.

Для определения скорости резания отбирают горячекатаные заготовки твердостью HB 220. Коэффициент равен значениям:

Kv = 0,5, — для быстрорежущей стали;
Kv = 0,9, — для твердого сплава.

Марка входит в группу трудносвариваемых материалов. Для соединения конструкций применяют только КТС.

Использование проката из стали 9ХС

Сплав выбирают для производства изделий, эксплуатируемых при повышенных нагрузках. Прокат ценят за высокие показатели:

износостойкости;
упругости;
противодействия контактным циклическим нагрузкам;
стойкости при изгибе и кручении.

Из стали 9ХС производят плашки, клейма, зенкера, развертки; гребенки, метчики, сверла, фрезы. Способом холодной обработки изготавливают штампы для кузнечно-прессового оборудования, ручной и машинный инструмент.