Сталь ЭИ-107 (40Х10С2М)

Марка стали 40x10c2m принадлежит к классу жаропрочных высоколегированных сильхромов (сплавов кремниево-хромистых). Старое название: сталь 40x10c2m (ЭИ107).

Сталь ЭИ107
Стальной круг ЭИ107.

Характеристики стали ЭИ107

ЭИ-107 – это нержавеющая сталь мартенситного класса. В её основе лежит мартенсит – фаза, которая образуется в сплаве при охлаждении со скоростью выше критической. Есть модификация 40×13. При этом способе обработки молекулы металла приобретают игольчатую структуру. Благодаря этому свойству марки сталей мартенситного класса приобретают прочность и твёрдость.

Сплав имеет характерное отличие: охлаждаясь с критической температуры, он способен приобретать высокую твёрдость.

Это свойство надо учитывать в процессе изготовлении изделий. В технологический процесс при горячей обработке давлением или сваркой включают операцию отжига при 860°С (постепенное охлаждение с печью). Начальная t⁰С для деформации составляет 1200°С, в конце ковки – 900°С.

При обработке ковкой тонких и длинных элементов можно получить структуру мартенсита. По завершении отжига достигается твёрдость 269-197 НВ. Отпуску закалённые изделия необходимо придать в тот же момент. Это операция необходима для снятия остаточного напряжения.

Дешевизна сплава обусловлена относительно низким содержанием легирующих элементов. Марка относится к группе сплавов жаропрочных и окалиностойких, необходимость этих характеристик ставится под сомнение: нужны ли такие свойства для режущих инструментов, которые эксплуатируются при температуре, близкой к комнатной. Для сильхромов характерна высокая температура критических точек.

Низкоуглеродистая сталь при правильно выполненной термической обработке даёт возможность добиться нужной твёрдости (50-55 HRC), при этом нисколько не страдает износостойкость.

Нож из ЭИ107
Нож из стали ЭИ107.

Одновременное добавление кремния и хрома увеличивают отпускную хрупкость, присадка молибдена уменьшает её и создаёт сопротивление к значительному укрупнению зерна при закалке.

Достоинства и недостатки

Положительных качеств у ЭИ107 больше, чем отрицательных. Отмечаются основные плюсы:

  • дешевизна (ножи, изготовленные из неё, имеют небольшую цену, что очень важно для потребителя);
  • стойкость к образованию ржавчины;
  • сравнительная лёгкость затачивания (в любых условиях);
  • низкая хрупкость (клинки этой марки очень трудно сломать).

Единственный недостаток: при работе с твёрдыми поверхностями, например, при рубке костей, угол удара был рассчитан неправильно, произойдёт выкрашивание режущей кромки ножа. Такое же условие надо соблюдать при заточке: необходимо кромку держать под углом от 30 до 40⁰. Несоблюдение правила может привести к нарушению целостности лезвия.

Химический состав стали

ГОСТ 5632-72 регламентирует процентное соотношение химических веществ, входящих в состав стали. Содержание легированных элементов указано в таблице.

Состав ЭИ107
Химический состав ЭИ107.

Расшифровка

Сталь 40x10c2m (старое обозначение 40x10c2m ЭИ107), производимая в городе Златоусте, поставляется в виде квадратных и круглых прутков, сортового проката, полос и отливок, круга разных диаметров. Стандартная маркировка соответствует ГОСТ 5632-72.

Буквы обозначают наличие химических элементов: Х – хром, С – кремний, М – молибден. Цифры после букв дают возможность оценить количественный состав, они показывают среднее содержание легирующего элемента в целых единицах. Процентное соотношение элементов, присутствующих в стали в мизерных количествах, не указано.

Свойства стали

Устойчива к окислению, имеет хорошую твёрдость, обеспечивающую стойкость к истиранию, из-за достаточной вязкости не даёт преждевременного усталостного разрушения. В сочетании с высокой жаростойкостью и жаропрочностью расширяется область применения.

Нож из стали 40x10c2m
Нож из стали 40x10c2m.

Физические и механические

Удельный вес составляет 7620 кг/м3.

Твёрдость материала – HB 10 – 1 = 197 – 269 МПа.

Для потребителя необходимо, чтобы обеспечивалась стойкая заточка клинка при твёрдости в 56-57 HRC, твёрдость стали ЭИ107 приближена к 54-56 HRC.

Технологические

Сталь трудно поддаётся свариванию. В воздушной среде при температуре 850°С образуется окалина.

Рекомендации по термообработке и сварке

По завершении термической обработки нужен отжиг материала с нагревом до 860°С, далее следует постепенное охлаждение в остывающей печи. При сварочных работах нужно прогревать сталь до 200°С.

Аналоги

В таблице перечислены аналогичные зарубежные марки высоколегированной стали. Наиболее близок по составу российский аналог – 40Х18М.

Аналоги ЭИ107
Аналоги стали ЭИ107.

Область применения

ЭИ-107 пригодна для изготовления ножей, клинков и других режущих деталей бытового назначения.

Из этой стали делают выпускные клапаны для дизельных моторов в самолето- и машиностроении. Изготовляют крепёж и колосники, которые нужны в работе при повышенных температурах (650-850°С), например, в печах.

При термической обработке можно получить структуру мелкозернистого перлита высокой прочности. Именно поэтому из сплава получаются прочные лезвия высокого качества. Клинки, изготовленные из ЭИ107, можно полировать до зеркального блеска: они слабо подвержены коррозии. Такие лезвия легко поддаются правке в любых условиях и выдерживают большие механические нагрузки. Это оценили охотники и рыболовы: ножи пользуются спросом среди них.

В оружейном производстве товарный вид стали позволяет изготавливать эксклюзивное и подарочное оружие.

Отзывы владельцев ножей

Судя по отзывам, сталь ЭИ 107 ТЦ неплохо себя зарекомендовала среди владельцев ножей. Однако следует помнить, что работать с твёрдыми предметами нужно предельно аккуратно.

 

Сергей, 32 года, Псков:

«Как в обработке – не скажу. В практике (у меня нож златоустовский из неё) в принципе мне нравится. Но работать надо аккуратно. Имеет небольшую склонность к выкрашиванию, но только если что-то твёрдое ковырять или рубить (кость, гвоздь и т. д.) Точится туговато, но заточку держит хорошо и долго. Не ржавеет. Совсем».

Пётр Иванович, 54 года, Москва:

«Пока не будет производителя или производителей (мастеров), которые делают из ЭИ-107 стабильно, вменяемо, без лотереи в ТО и выжимают нечто близкое к оптимуму из стали – судить окончательно про саму ЭИ-107 ни в коем случае не имеет смысла».

Предыдущая
СтальНож из нержавеющей стали
Следующая
СтальНержавеющая сталь 3Cr13 (Mov)

Евгений Наставнёв
Евгений Наставнёв

Увлекаюсь ножами уже много лет. Собрал внушительную коллекцию клинков. Хочу поделиться своими накопившимися знаниями про самые часто используемые в жизни людей хозяйственно-бытовые инструменты.

Оцените автора
Ваш Нож
Добавить комментарий