Высокоуглеродистая нержавеющая сталь | Определение, характеристики, применение, марки и сравнения

Высокоуглеродистая нержавеющая сталь — это сплав, который сочетает в себе преимущества углеродистой и нержавеющей стали, с превосходной твердостью, остротой и коррозионной стойкостью. В этой статье будут рассмотрены определение, характеристики, области применения, методы обслуживания, распространенные марки высокоуглеродистой нержавеющей стали, а также проведено подробное сравнение с другими типами стали, чтобы помочь вам лучше понять этот материал.

Что такое высокоуглеродистая нержавеющая сталь?

Высокоуглеродистые нержавеющие стали — это нержавеющие стали с относительно высоким содержанием углерода, которое обычно превышает стандартные пределы, которым следуют обычные нержавеющие стали (т. е. содержание углерода в обычных нержавеющих сталях поддерживается в пределах от 0,1% до 0,4%). Они часто демонстрируют мартенситные структурные характеристики, что объясняется тем, что мартенситные нержавеющие стали могут выдерживать более высокое содержание углерода.

Плюсы и минусы высокоуглеродистой нержавеющей стали

Преимущества

Отличная острота и износостойкость: Высокое содержание углерода в высокоуглеродистой нержавеющей стали позволяет ей сохранять чрезвычайно высокую остроту после тонкой шлифовки, что особенно подходит для изготовления различных инструментов, требующих точной резки, таких как кухонные ножи, хирургические инструменты и промышленное режущее оборудование. Кроме того, высокая твердость и износостойкость позволяют высокоуглеродистой нержавеющей стали оставаться острой после длительного использования, что снижает необходимость в частой шлифовке.

Хорошая коррозионная стойкость: Хотя высокоуглеродистая нержавеющая сталь не так устойчива к коррозии, как некоторые низкоуглеродистые нержавеющие стали, она все равно может сохранять хорошую стойкость к окислению во влажных и коррозионных средах за счет добавления таких элементов, как хром и молибден. Это делает высокоуглеродистую нержавеющую сталь пригодной не только для использования в помещении, но и для использования на открытом воздухе или во влажной среде.

Широкий спектр применения: Высокоуглеродистая нержавеющая сталь используется в самых разных отраслях промышленности благодаря сочетанию высокой твердости и коррозионной стойкости. Будь то повседневный кухонный нож, профессиональный хирургический инструмент или высокопрочное промышленное оборудование, высокоуглеродистая нержавеющая сталь может обеспечить превосходные эксплуатационные характеристики.

Недостатки

Высокие требования к техническому обслуживанию: Несмотря на свою коррозионную стойкость, высокоуглеродистая нержавеющая сталь все еще склонна к ржавчине во влажной среде. Поэтому ее необходимо очищать и сушить сразу после использования, а также при необходимости наносить антикоррозионное масло для предотвращения окисления поверхности. Это высокое требование к обслуживанию требует большего внимания и времени во время использования.

Хрупкость и низкая прочность: Хотя высокое содержание углерода увеличивает твердость стали, оно также делает ее более хрупкой, особенно склонной к поломкам или сколам в условиях высоких напряжений. Эта особенность ограничивает использование высокоуглеродистой нержавеющей стали в определенных областях, где требуется высокая прочность, например, в некоторых ударопрочных промышленных инструментах или механических деталях.

Трудно полировать: Из-за высокой твердости высокоуглеродистой нержавеющей стали, когда ее нужно заточить, часто требуется больше времени и навыков, чем для обычной нержавеющей стали. Особенно при ремонте кромки или выполнении точной обработки, требования к инструментам и рабочим приемам высоки, что делает процесс шлифования более сложным.

Применение высокоуглеродистой нержавеющей стали

Благодаря своим уникальным свойствам, высокоуглеродистая нержавеющая сталь широко используется во многих областях. Вот некоторые типичные сценарии применения высокоуглеродистой нержавеющей стали.

Кухонные принадлежности и ножи

Среди кухонных ножей высокоуглеродистая нержавеющая сталь стала предпочтительным материалом из-за ее превосходной остроты и долговечности. Будь то слайсер, мачете или измельчитель, высокоуглеродистая нержавеющая сталь может обеспечить точную резку, одновременно снижая необходимость в частой заточке. Кроме того, высокоуглеродистая нержавеющая сталь также широко используется для изготовления других кухонных инструментов, таких как ножи для очистки овощей, кухонные ножницы и т. д.

Хирургические инструменты

Хирургические инструменты предъявляют чрезвычайно высокие требования к материалам, которые одновременно являются острыми и устойчивыми к коррозии. Высокоуглеродистая нержавеющая сталь не только обеспечивает точную резку благодаря специальному процессу термообработки, но и сохраняет хорошую коррозионную стойкость при многократном использовании и стерилизации. В результате она широко используется в производстве скальпелей, плоскогубцев, ножниц и других высокоточных медицинских инструментов.

Промышленное оборудование и детали

В промышленной сфере высокая прочность и износостойкость высокоуглеродистой нержавеющей стали делают ее идеальным материалом для изготовления оборудования с высокой нагрузкой и высоким износом. Например, ключевые компоненты, такие как валы насосов, клапаны и шестерни, часто изготавливаются из высокоуглеродистой нержавеющей стали, чтобы гарантировать, что оборудование может работать стабильно в течение длительного времени в тяжелых условиях эксплуатации. Кроме того, высокоуглеродистая нержавеющая сталь также широко используется в производстве горнодобывающей техники и тяжелой техники и может выдерживать высокие ударные нагрузки и износоустойчивые рабочие среды.

Автомобильная и аэрокосмическая отрасли

В автомобильной и аэрокосмической промышленности высокоуглеродистая нержавеющая сталь широко используется для производства ключевых компонентов, таких как пружины, крепежи и структурные кронштейны, благодаря своей легкости и высокой прочности. Эти компоненты должны работать в условиях высоких напряжений и вибрации, и использование высокоуглеродистой нержавеющей стали может значительно повысить их долговечность и безопасность.

Ножи и оружие

Высокоуглеродистая нержавеющая сталь также используется для изготовления ножей и оружия из-за ее остроты и долговечности. Особенно при изготовлении ножей, требующих чрезвычайно высокой остроты и износостойкости, высокоуглеродистая нержавеющая сталь имеет незаменимые преимущества.

Распространенные марки высокоуглеродистой нержавеющей стали

Среди пяти основных классификаций нержавеющей стали некоторые мартенситные нержавеющие стали имеют высокую твердость и высокое содержание углерода. Вот некоторые распространенные марки высокоуглеродистой нержавеющей стали:

420

Содержание углерода нержавеющая сталь 420 обычно находится в пределах от 0,15% до 0,40%. Это обычная мартенситная нержавеющая сталь с хорошей твердостью и износостойкостью, широко используемая для изготовления ножей, ножниц, хирургических инструментов и т. д.

420HC

420HC — это улучшенная версия нержавеющей стали 420 с более высоким содержанием углерода, обычно от 0,4% до 0,5%. Она широко используется в производстве ножей, поскольку обеспечивает хорошую твердость и износостойкость, сохраняя при этом хорошую коррозионную стойкость.

440А

Содержание углерода составляет от 0,60% до 0,75%, сплав обладает хорошей коррозионной стойкостью и твердостью и обычно используется для изготовления износостойких ножей и подшипников.

440Б

Содержание углерода составляет от 0,75% до 0,95%, а его эксплуатационные характеристики — от 440A до 440C, что подходит для инструментов, требующих повышенной твердости и износостойкости.

440С

Это одна из наиболее часто используемых высокоуглеродистых нержавеющих сталей с содержанием углерода от 0,95% до 1,20%. Сталь 440C широко используется для изготовления высококачественных ножей, подшипников и износостойких инструментов благодаря своей чрезвычайно высокой твердости и превосходной износостойкости. Она также устойчива к коррозии и подходит для использования во влажных или коррозионных средах.

154см

154CM — это модифицированная сталь 440C с высоким содержанием молибдена и содержанием углерода около 1,05%. Эта сталь не только повышает твердость, но и повышает коррозионную стойкость и прочность. Она широко используется в военной, наружной и промышленной сферах для производства высококачественных ножей, инструментов и деталей, требующих высокой износостойкости.

М390

M390 — мартенситная хромистая сталь, произведенная с использованием технологии порошковой металлургии с содержанием углерода около 1,9% и высоким процентом хрома, ванадия и молибдена. Считающаяся одной из лучших ножевых сталей на рынке сегодня, эта сталь известна своей чрезвычайной твердостью, превосходной коррозионной стойкостью и способностью сохранять остроту, и часто используется для изготовления высококачественных ножей и промышленных инструментов высокого класса.

Высокоуглеродистая нержавеющая сталь против высокоуглеродистой стали

Высокоуглеродистая нержавеющая сталь и высокоуглеродистая сталь имеют существенные различия в составе и эксплуатационных характеристиках, что обуславливает их различные преимущества и недостатки в различных областях применения.

Устойчивость к коррозии

Высокоуглеродистая нержавеющая сталь улучшает коррозионная стойкость путем добавления хрома, в то время как высокоуглеродистая сталь склонна к ржавчине во влажной среде из-за отсутствия достаточного количества антиоксидантных элементов. Поэтому высокоуглеродистая нержавеющая сталь больше подходит для использования во влажной или высококоррозионной среде, в то время как высокоуглеродистая сталь требует большего ухода и обслуживания.

Твёрдость и прочность

Высокоуглеродистая сталь обычно тверже, чем высокоуглеродистая нержавеющая сталь, особенно после надлежащей термообработки, твердость высокоуглеродистой стали может достигать очень высокого уровня. Однако более высокая твердость также делает высокоуглеродистую сталь более хрупкой и склонной к трещинам в условиях высоких напряжений. Напротив, высокоуглеродистая нержавеющая сталь может достичь лучшей прочности и снизить риск трещин, сохраняя при этом более высокую твердость за счет правильного проектирования сплава и термической обработки.

Расходы

Себестоимость высокоуглеродистой нержавеющей стали обычно выше, чем у высокоуглеродистой стали, поскольку цена таких элементов, как хром и никель, содержащихся в нержавеющей стали, выше. Кроме того, процесс обработки и термообработки высокоуглеродистой нержавеющей стали также сложнее. Однако из-за более длительного срока службы и более низких затрат на техническое обслуживание высокоуглеродистая нержавеющая сталь может быть более экономичной, чем высокоуглеродистая сталь во многих областях применения.

Сценарии применения

Высокоуглеродистая сталь часто используется для изготовления ножей, форм и других инструментов, которые требуют высокой прочности из-за ее чрезвычайно высокой твердости и износостойкости. Высокоуглеродистая нержавеющая сталь широко используется в кухонных принадлежностях, хирургических инструментах, промышленном оборудовании и других случаях, где требуются как острота, так и долговечность из-за ее превосходной коррозионной стойкости и хороших комплексных характеристик.

Высокоуглеродистая нержавеющая сталь против нержавеющей стали

Различия в составе и эксплуатационных характеристиках высокоуглеродистой и обычной нержавеющей стали обуславливают их разные эксплуатационные характеристики. 

Резкость

Благодаря высокому содержанию углерода ножи из высокоуглеродистой нержавеющей стали можно затачивать до очень острой кромки, и они подходят для тонкой резки. Благодаря этому ножи из высокоуглеродистой нержавеющей стали хорошо подходят для применений, требующих чрезвычайно высокой точности, например, кухонных и хирургических инструментов. Хотя обычные ножи из нержавеющей стали также могут сохранять хорошую остроту, их часто приходится затачивать чаще после длительного использования.

Прочность

Благодаря высокой твердости и износостойкости, высокоуглеродистая нержавеющая сталь может поддерживать хорошее состояние кромки при длительном использовании, снижая частоту износа и шлифования. Напротив, обычная нержавеющая сталь легче обрабатывается и обслуживается из-за более низкого содержания углерода, но ее прочность и износостойкость могут быть не такими хорошими, как у высокоуглеродистой нержавеющей стали при интенсивном использовании.

Простота обслуживания

Обычные ножи из нержавеющей стали, как правило, легче обслуживать и они менее подвержены ржавчине, чем высокоуглеродистая нержавеющая сталь, из-за более низкого содержания углерода и более высокого содержания хрома. При ежедневном использовании обычные ножи из нержавеющей стали имеют более низкие экологические требования и подходят для пользователей, которые не хотят тратить слишком много времени на обслуживание. Ножи из высокоуглеродистой нержавеющей стали требуют большего внимания и регулярного обслуживания, чтобы предотвратить ржавчину и сохранить остроту.

Устойчивость к коррозии

Обычные ножи из нержавеющей стали, как правило, более устойчивы к коррозии из-за более высокого содержания хрома, особенно во влажных и кислотных средах. Хотя высокоуглеродистая нержавеющая сталь также имеет определенную степень коррозионной стойкости, ее коррозионная стойкость может быть не такой хорошей, как у обычной нержавеющей стали в экстремальных условиях.

Как сохранить высокоуглеродистую нержавеющую сталь?

Для поддержания высокого качества нержавеющей стали с высоким содержанием углерода соблюдайте следующие основные правила:

1. Регулярно чистите: После каждого использования мойте изделие теплой мыльной водой и мягкой тканью или губкой. Избегайте едких химикатов или абразивных скребков, которые могут повредить поверхность.
2. Тщательно высушить: Немедленно высушите изделие, чтобы предотвратить появление пятен от воды и свести к минимуму риск коррозии, поскольку высокое содержание углерода может сделать сталь более склонной к ржавчине.
3. Избегайте длительного воздействия влаги.: Не оставляйте стальное изделие во влажных помещениях, например, в раковинах или посудомоечных машинах, так как длительное воздействие влаги может привести к появлению ржавчины.
4. Смажьте поверхность маслом: Нанесите тонкий слой пищевого масла (для кухонных принадлежностей) или легкого масла (для других предметов), чтобы защитить поверхность и повысить коррозионную стойкость.
5. Регулярно затачивайте и оттачивайте: Регулярная заточка и полировка ножей и режущих инструментов позволит сохранить их остроту и эксплуатационные характеристики.
6. Хранить правильно: Храните предметы в сухом месте, а для ножей используйте подставки или ножны для защиты лезвий.

Ржавеет ли высокоуглеродистая нержавеющая сталь?

Да, высокоуглеродистая нержавеющая сталь может ржаветь, хотя она более устойчива к коррозии, чем обычная углеродистая сталь. Высокое содержание углерода может снизить ее коррозионную стойкость по сравнению с низкоуглеродистыми нержавеющими сталями. Однако содержание хрома в нержавеющей стали помогает формировать защитный оксидный слой, который замедляет ржавление. Если защитный слой поврежден или если сталь подвергается воздействию суровых условий, таких как соленая вода или кислотная среда, она все равно может ржаветь с течением времени.

Магнитится ли высокоуглеродистая нержавеющая сталь?

Да, высокоуглеродистая нержавеющая сталь, как правило, магнитный, так как обычно имеет мартенситную структуру, которая сохраняет магнитные свойства.

Является ли нержавеющая сталь 304 высокоуглеродистой нержавеющей сталью?

нержавеющая сталь 304 обычно не классифицируется как высокоуглеродистая нержавеющая сталь. Нержавеющая сталь 304 имеет более низкое содержание углерода, как правило, ниже 0,08%. Из-за низкого содержания углерода нержавеющая сталь 304 не так хороша, как высокоуглеродистая нержавеющая сталь с точки зрения твердости и прочности, но имеет превосходную коррозионную стойкость, свариваемость и обрабатываемость.

Безопасна ли высокоуглеродистая нержавеющая сталь?

Да, высокоуглеродистая нержавеющая сталь безопасна для использования, особенно в кухонных инструментах. Содержание хрома предотвращает ржавчину, но для предотвращения ржавчины и обеспечения долгосрочной безопасности необходимы правильный уход и обслуживание.

Подходит ли высокоуглеродистая нержавеющая сталь для ножей?

Да, высокоуглеродистая нержавеющая сталь отлично подходит для ножей. Она сочетает в себе твердость и сохранение остроты режущей кромки высокоуглеродистой стали с коррозионной стойкостью нержавеющей стали. Это делает ее идеальной для ножей, которые должны оставаться острыми и не ржаветь в течение длительного времени, но она все равно требует регулярного ухода, чтобы поддерживать остроту и предотвращать коррозию в суровых условиях.

Как заточить ножи из высокоуглеродистой нержавеющей стали?

1. Выберите заточной инструмент: Используйте точильный камень, алмазный камень или керамический точильный стержень. Точильные камни идеальны для точности, в то время как алмазные камни быстрее для твердой стали.
2. Замочите точильный камень (если применимо): Если вы используете точильный камень, замочите его в воде на 10–15 минут.
3. Установите угол: Поддерживайте подходящий угол заточки (обычно 15-20 градусов) для кухонных ножей. Держите нож под этим углом во время заточки.
4. Заточите лезвие:
   • На точильном камне: Начните с грубой зернистости (около 1000) и проведите лезвием по камню, слегка надавливая от пятки к кончику. Повторите с обеих сторон.
   • Для более тонкой кромки: Для полировки кромки используйте камень с более мелкой зернистостью (3000–6000).
5. Отточить лезвие: После заточки воспользуйтесь точильным бруском, чтобы выровнять кромку лезвия и повысить ее остроту.
6. Очистите и высушите нож.: Промойте лезвие, вытрите его насухо и храните в надлежащих условиях, чтобы предотвратить коррозию.

Получите качественную нержавеющую сталь!

Как профессиональный поставщик стали, SteelPRO Group предоставляет вам разнообразные материалы и индивидуальные услуги. Если вам нужно купить нержавеющую сталь или другие сталь, пожалуйста, свяжитесь с нами. Чтобы узнать больше о нержавеющей стали или других типах стали, вы можете ознакомиться с более наши блоги.