На свете не существует идеальной стали. Любая марка имеет свои небольшие, но минусы. Таким образом, инженеры стараются свести отрицательные моменты к минимуму. Сталь 40Х13 считается одним из лучших составов для изготовления ножей. Её специально разрабатывали для этих целей.

Расшифровка маркировки

Сталь 40Х13 была оценена изготовителями ножей по достоинству. Её считают одной из лучших. Сплав очень хорошо сопротивляется коррозии и при этом готовые изделия можно заточить до бритвенной остроты. Маркировка 40Х13 несёт в себе следующую информацию:

  • первое число «40» означает долю углерода в составе;
  • буква «Х» говорит о наличии хрома;
  • последняя цифра «13» сообщает о процентной доле хрома в составе.

Химический состав стали 40Х13

Высокое содержание хрома в стали 40Х13, позволяют отнести её к разряду нержавеющих составов. Присутствие никеля делает металл пластичным и одновременно прочным. Для увеличении упругости, в составе присутствует кремний. Более подробный химический состав можно рассмотреть в таблице ниже:

C,% Si,% Mn,% Cr,% Mo,% Ni,% V,% Ti,% Cu,% W,%
0,36 — 0,45 < 0,8 < 0,8 12 — 14 < 0,3 < 0,6 < 0,2 < 0,2 < 0,3 < 0,2

Химическая микроструктура стали в закалённом состоянии включает в себя мартенситы и карбиды легирующих элементов. Характеристики сплава определяются ГОСТом 5632-72. Он регламентирует химический состав стали. Вредные примеси в виде серы и фосфора сведены к минимуму.

Химические элементы и их значение в составе стали для ножей:
Углерод (C) без достаточного количества углерода очень сложно получить подходящую твердость. Это самый важный элемент в стали, он повышает её прочность.
Хром (Cr) придаёт сплаву повышенные антикоррозийные свойства, карбиды хрома увеличивают износостойкость и прокаливаемость. Большое содержание хрома в сплаве влияет на его его хрупкость.
Марганец (Mn) повышает износостойкость и прочность. Его содержание положительно влияет на зерновую структуру сплава, а также способствует отличной прокаливаемости.
Молибден (Mo) предотвращает возникновение ломкости стали, позволяет сохранять прочность при высоких температурах. Также увеличивает устойчивость к коррозии, прочность, ударную вязкость.
Кремний (Si) увеличивает прочность и износоустойчивость стали, как и марганец, он делает сталь более стабильной и надежной.
Ванадий (V) формирует структуру карбидов таким образом, чтобы повысить сопротивление износу, живучесть и прокаливаемость.
Никель (Ni) повышает устойчивость к коррозии, предотвращает гниение стали. Повышает прочность стали.
Ниобий (Nb) лучший формирователь карбидов, который обеспечивает коррозионностойкость, пластичность, износостойкость.
Вольфрам (W) увеличивает износостойкость стали, повышает её стабильность при закалке и стойкость к высоким температурам.
Кобальт (Co) усиливает эффекты других отдельных элементов в более сложных сплавах. Повышает прочность и твердость.
Сера (S) является вредной примесью, приводит к образованию трещин и надрывов. Обычно содержание серы в высококачественной стали ограничено. Наличие сульфидов недопустимо для ответственных деталей.
Фосфор (P) ухудшает пластические свойства сплава, вызывая явление хладноломкости. В сталях допускается содержание фосфора в очень малых количествах.

Характеристики стали

Сталь 40Х13 относится к мартенситным составам и предназначена для работы в температурном диапазоне до 450 градусов по Цельсию. Также её применяют в агрессивных и коррозионных средах. Состав имеет стабильность механических свойств.
В результате применения правильной термообработки сталь приобретает высокую жаропрочность и жаростойкость. Благодаря достаточному количеству хрома и содержанию мартенсита, она прекрасно справляется с ржавчиной.

Сталь 40Х13 отличается устойчивостью к вибрации и знакопеременным нагрузкам. Это позволяет работать составу при высоких температурах. Ножи изготовленные из стали приобретают высочайшую твёрдость в 58-60 HRC. Но следует учитывать, что сплав сложно поддаётся закалке.

Для изделий, которые подвергаются ударным нагрузкам при эксплуатации, применяют ступенчатую закалку с высоким отпуском. Для требуемой твёрдости поверхности, количество циклов может быть разнообразным. Сталь 40Х13 хорошо поддаётся ковке.

Характеристика Значение
Марка и аналоги Заменители: 30Х13.

Аналоги:  AISI 420, 1.4031, 1.4034, X38Cr13, X39Cr13, X40Cr13, X42Cr13, X46CM3, X46Cr13, SUS420J2, X40Cr14, Z33C13, Z38C13M, Z40C13, Z40C14, Z44C14, Z50C14, 420S45, X39Cr13, 1.4031, 1.4034, X39Cr13, X40Cr13, X41Cr13, X40Cr14, X41Cr13KU, X46Cr13, F.3404, F.3405, X40Cr13, X45Cr13, 4C13, 2304, 2314, 4H13, 17024, 19435.
Класс  Сталь коррозионно-стойкая жаропрочная
Виды выпуска Сортовой прокат, в том числе фасонный, калиброванный пруток, шлифованный пруток и серебрянка, полоса, проволока, тонкие листы, поковки и кованные заготовки.
Твердость металла 58-60 HRC
Температура закаливания Закалка 1030 — 1050oC, воздух, нагрев 530oC, 2ч.
Уровень хрупкости не склонна
Тип охлаждения в печи на воздухе
Ударная вязкость 0.59 МДж/м^2
Температура критических точек Ac1 = 800 , Ar1 = 780

4.3
Устойчивость к коррозии
4.4
Твердость
4.3
Ударная вязкость
4.2
Цена
4.4

Плюсы и минусы стали

Некоторые производители стали 40Х13 предпочитают её не закаливать до высоких показателей. Иногда можно встретить ножи и другой режущий инструмент с твёрдостью в 54-56 HRC. Таким образом, достигается отличная пластичность металла.

И работать ножами с такой твёрдостью, можно не боясь его сломать. Но как и любой состав у стали 40Х13 имеются свои достоинства и недостатки. Рассмотрим их подробнее:

Плюсы

  • готовые изделия из стали 40Х13 имеют очень большой срок службы;
  • режущий инструмент и другие детали имеют высокую коррозионную устойчивость;
  • готовая продукция из сплава имеет невысокую стоимость;
  • ножи из стали имеют прекрасную гибкость и ударную вязкость;
  • клинки из металла не требуют постоянной заточки;
  • изделия имеют достаточно неплохую износостойкость;
  • режущий инструмент из стали имеют высокую жаропрочность;
  • из сплава выполняют абсолютно различную продукцию и для широкого спектра задач;
  • заточка клинков и другого режущего инструмента не требует специальных камней и определённого оборудования;
  • детали из стали прекрасно работают при высоких температурах.

Минусы

  • на ножах и других инструментах придётся относительно часто поправлять режущую кромку;
  • изделия и заготовки из стали нельзя сваривать;
  • плохая устойчивость металла к агрессивным средам;
  • высокая влажность может вызвать питтинговую коррозию.

Механические свойства стали 40Х13

Большую роль играет обработка сплава. Это определяет механические свойства стали 40Х13. Повысить предел прочности и достичь значения в 560 МПа удаётся при помощи специальной смягчающей обработкой. После которой, следует отпустить металл, при температуре в 740 градусов.

Таким образом добиваются относительного удлинения более чем 15%.

Это очень важно для дальнейшей механической обработки стали.

Горячекатанный сплав с последующей ковкой и калибровкой достигает твёрдости в 229 НВ.

После процедуры закалки, металл приобретает твёрдость в 58-60 HRC. Плотность стали при этом составляет 7,68 г/см3. После проведения всех термических операций, сталь приобретает устойчивость к окислению. Карбиды легирующих элементов полностью растворяются.

И при этом образуется плотная антикоррозийная плёнка. Но всё-таки при длительном воздействии морской солёной воды, могут появиться признаки питтиноговой коррозии. Но это мешает изготавливать из стали клинки для дайверов.

Ножи из стали 40Х13.

Технологические свойства стали

Благодаря специальной закалке, сталь 40Х13 приобретает высокие антикоррозийные свойства. Снижение этого свойства может сигнализировать о неправильной термической обработке. Плавится сталь в индукционных печах при высоких температурах.
Режимы нагрева и охлаждения проводятся переменно. Заготовки получаются достаточно пластичные и хорошо поддаются ковке и вальцеванию. При этом модуль упругости достигает  20 о С, Е 10-5 – 2,18 МПа. А удельное сопротивление при 200 градусах составляет 590 Ом*м.

Термическая обработка стали 40Х13

Термическая обработка стали 40Х13 заключается в последовательности операций, которые включают в себя: нагрев, выдержку и дальнейшее охлаждение сплава при определённых температурах. Это напрямую будет влиять на внутреннюю структуру металла.

По этой причине, сталь обрабатывают индивидуально для различного рода её использования.

При различных ГОСТах процесс термической обработки может изменяться. Так в соответствии с ГОСТом 4543-71 закаливают металл при температуре в 860 градусов.

А отпуск производят при 500 градусах. Такая обработка придаёт стали 40Х13 повышенную прочность на разрыв и дополнительной твёрдости. При изменении температурных режимов, может понизиться ударная вязкость готовой продукции.

После отжига при температуре в 750-800 градусов, металл медленно охлаждают в печи и на воздухе. Это способствует образованию равномерной структуры стали. Для ковки состав разогревают в диапазоне от 850 до 1100 градусов.

В таком состоянии он становится пластичным и податливым к обработке. Нельзя допускать резкого перепада температур, это может повлиять на внутреннее напряжение материала.

Клинки сделанные из стали 40Х13.

Закалка поверхностного слоя заготовки

Для термообработки иногда применяют нагрев с помощью высокочастотных токов. Этот способ применяют при необходимости закалки поверхностного слоя заготовки.

Он довольно эффективен при производстве различных деталей, которые будут использоваться в условиях постоянной нагрузки вследствие раскачивания и трения.

Механическая обработка стали 40Х13

Сталь 40Х13 прекрасно поддаётся различным видам механической обработки. Но не всё так гладко, в процессе могут возникнуть некоторые сложности:

  • дополнительный нагрев при сверлении заготовки придаёт повышение прочности поверхностного слоя;
  • при обработке образуется жёсткая стружка, которую удаляют специальными приспособлениями;
  • при значительном повышении температуры детали, понижается износоустойчивость режущей кромки;
  • при заточке ножей может образовываться металлический наплыв, который влияет на равномерность поверхности кромки;
  • сваривать детали из этого сплава категорически не рекомендуется, да и сделать это не удастся.

Уникальные свойства стали

Сталь 40Х13 может получить действительно уникальные свойства при правильной термической обработке. И они могут меняться при различных температурных режимах. Следует заметить, что при температуре в 1050 градусов по Цельсию, металл теряет свою твёрдость.
Это вызвано в первую очередь возрастающим количеством аустенита. Но при остывании до 500 градусов, твёрдость возвращается. Это происходит из-за удаления карбидов из структуры металла. Закалку стали 40Х13 производят практически всегда в масле или на воздухе.

Изделия из стали 40Х13.

Области сферы применения стали 40Х13

Сталь 40Х13 имеет очень широкое применение. Но сегодня её в основном применяют для изготовления ножей. Они имеют самое разное предназначение и стоят относительно недорого.

Их любят за неприхотливость и длительную остроту.

Ножами из стали 40Х13 можно прекрасно разрезать любые продукты: овощи, фрукты, любое мясо и морепродукты. Ножи применяют охотники, рыбаки и дайверы с водолазами. Также из этого металла можно изготовить сувенирные и коллекционные изделия.

Но сфера применения стали этим не ограничивается. Из неё изготавливают следующую продукцию:

  • различные подшипники;
  • медицинские скальпели;
  • всевозможные пружины и валы;
  • непрерывнолитые заготовки;
  • режущий инструмент;
  • мерительный инструмент;
  • маникюрные приспособления;
  • компрессорные элементы.

Изделия сделанные из стали 40Х13.

Уход за предметами из сплава

Нержавеющая сталь 40Х13 имеет интересные характеристики. Изделия из сплава довольно износостойки. Но всё-таки всем вещам рано или поздно приходит конец. Изделия из металла 40Х13 не являются исключением. Ниже приведены некоторые правила ухода за ножами из стали:

  • изделия не рекомендуется на длительное время оставлять во влажной среде, возможно появление питтинговой коррозии;
  • после каждого использования ножей их не следует вытирать насухо, но перед длительным хранением всё-таки рекомендуется обработать клинок оружейным маслом;
  • после соприкосновения клинка с кислой или щелочной средой, его рекомендуется промыть проточной водой и протереть насухо;
  • после заточки, обязательно полируйте нож, таким образом снизится возможность окисления.

Ножи из стали 40Х13

Представленные ниже ножи выполнены из стали 40Х13. Это сталь российского производства, которая за относительно низкую цену, дает оптимальное сочетание гибкости и твердости, неплохой рез и хорошую антикоррозионную стойкость. Ножи из стали любят многие пользователи, за неприхотливость и достойные характеристики.

Туристический нож Kizlyar Supreme Centurion

Полуторная заточка ножа Centurion компании Kizlyar Supreme, позволила значительно увеличить проникающую способность данного инструмента. Не случайно, в основу конструкции клинка разработчиками положен подобный элемент боевого ножа Legion, прекрасно зарекомендовавший себя в различных испытаниях. Характеристики ножа:

  • Общая длина: 274 мм;
  • Длина клинка: 147 мм;
  • Толщина клинка: 4,8 мм;

  • Длина рукояти: 132 мм;
  • Материал рукояти: Кратон;
  • Вес: 238 грамм.

Нож с отличной проникающей способностью.

Туристический нож Kizlyar Supreme Caspian

Нож Kizlyar Supreme Caspian – это симбиоз западного и восточного стиля. Типичный для Америки тип клинка «Боуи». Рукоять выполнена из ореха, материала, свойственного восточной культуре. Ножом удобно колоть, резать и рубить. Он изготовлен по технологии Fulltang, что означает, что хвостовик доходит до конца рукояти, повторяя ее контур. Характеристики клинка:

  • Полная длина: 265 мм;
  • Длина клинка: 142 мм;
  • Толщина клинка: 3,9 мм;

  • Длина рукояти: 123 мм;
  • Материал рукояти: Орех;
  • Вес: 200 грамм.

Типичный для Америки тип клинка «Боуи».

Туристический нож Kizlyar Supreme Maximus

Maximus от Kizlyar Supreme относится к семейству ножей Outdoor, в которую входят крепкие, надежные ножи для активного отдыха на свежем воздухе и различных задач, востребованные охотниками, спасателями, и просто туристами. Главное достоинство ножа – мощный широкий клинок с высокими слабовогнутыми спусками. Характеристики изделия:

  • Длина ножа: 272 мм;
  • Длина клинка: 143 мм;
  • Длина рукояти: 129 мм;
  • Ширина клинка: 31 мм;

  • Толщина обуха: 3,9 мм;
  • Материал рукояти: G10;
  • Производство: Россия;
  • Вес: 288 грамм.

Надежный нож для активного отдыха на свежем воздухе.

Отзывы

Аристарх
Дзержинск
Столкнулся со сталью 40Х13. Железку просто так хорошо не сделать. Сталь капризна и углерода мало. Так что то режущий клинок из неё делать несколько самонадеянно, а мачетоподобное самое оно. Режущие свойства там не главное. Хотя многие знакомые ребята, вполне хорошо отзываются про эту сталюку. Но тут всё дело в термической обработке. Закалить её можно идо 52-54 HRC, а можно и гораздо выше, тут уж от мастера зависит.
Родион
Заречный
Как раз для кухонника сталь 40Х13 отличная. Имел с ней дело - очень доволен. По продуктам работает просто отлично. И у меня клинок закалён где-то до 56-57 HRC, поэтому его постоянно подтачивать ненужно. Брал ножик на пикник, пробовал им строгать ветки всякие, результатом вполне доволен. Сам рез не мыльный, чуточку с агрессией. Опять же после строгания деревяшек, подтачивать клинок не нужно.
Борис
Жигулёвск
40Х13 в принципе неплохая сталь начального уровня, закалить ее можно и поболее чем на 54 единицы, если исходить из того что хотите сделать нож для работы на кухне, то 55-56 HRC вполне хватит для этого. Мне подарили такой нож, попробовал его на многих материалах. Результатом остался вполне доволен. Но мне почему-то не очень нравится сам рез ножа. Без агрессии, но тут уж кому как нравится.
Игорь
Ессентуки
Есть у меня знакомый один, имевший непосредственный доступ к синхрофазотрону. Так вот настрогал как то этот знакомый, от нечего делать, из этой самой 40Х13 заготовок для кухонничков с пяток. О тонкостях молекулярной бомбардировки азотом писать не буду, так как довольно сложная операция. Скажу только, что с тех пор лет двадцать прошло, а ножики до сих пор на кухне верно служат – причем практически за эти годы не точились. Реально фантастика, износостойкость невероятная.
Василий
Казань
Сталь 40Х13 – нормальная железка особенно для начинающего, а что стекло не режет, на то стеклорез есть. И у меня батя в своё время наклепал из «сороковки» кухонников. Вполне достойные изделия. Насчет идеальной режущей кромки, речь конечно не идет, она конечно немного крошится, но для кухни вполне пригодно. Многие утверждают, что эта сталь не подходит для серьёзных ножей. Ну тут очень сложно спорить, мне очень нравятся батины ножи.