Мартенситная нержавеющая сталь с высокой твёрдостью: свойства стали 9Cr18MoV 

Мартенситная нержавеющая сталь 9Cr18MoV — это высокоуглеродистый сплав с высокой твёрдостью и хорошей износостойкостью, часто используемый в ножевой промышленности, производстве подшипников и инструмента. Благодаря сбалансированному химическому составу, включая хром, молибден и ванадий, сталь демонстрирует отличное сочетание прочности и устойчивости к коррозии.

1. Ключевые свойства стали 9Cr18MoV

9Cr18MoV — это типичная высокоуглеродистая мартенситная нержавеющая сталь, основными характеристиками которой являются высокая твёрдость и износостойкость, при наличии определённой коррозионной стойкости и прокаливаемости. Конкретные свойства включают:

Механические свойства: после закалки и отпуска твёрдость достигает HRC 58–62 (очень высокая твёрдость);

Износостойкость: значительно превосходит обычные марки нержавеющей стали (например, 304, 440C), идеально подходит для условий с интенсивным трением (например, подшипники, режущие кромки);

Коррозионная стойкость: выше, чем у низкоуглеродистых и обычных инструментальных сталей, но ниже, чем у аустенитных нержавеющих сталей (например, 304); подходит для слабоагрессивных сред, таких как воздух или пресная вода;

Технологичность: хорошая прокаливаемость (подходит для закалки крупных заготовок), но низкая свариваемость и трудная холодная обработка из-за высокого содержания углерода и хрома (повышенный риск растрескивания), необходим строгий контроль термообработки (предварительный нагрев, медленное охлаждение).

2. Влияние химического состава на свойства и взаимосвязь

Химические элементы (C, Cr, Mo, V и др.) через регулирование микроструктуры (мартенсит, карбиды, размер зерна) напрямую определяют вышеуказанные свойства. Конкретные взаимосвязи следующие:

2.1 Углерод (C): основной фактор твёрдости и износостойкости

Содержание: 0,85–0,95% (высокоуглеродистая сталь).

Повышает твёрдость за счёт образования пересыщенного мартенсита при закалке;

Способствует образованию высокотвёрдых карбидов Cr₂₃C₆ и VC, повышающих износостойкость за счёт дисперсионного упрочнения;

Избыток углерода снижает вязкость, вызывает образование крупнозернистых карбидов, увеличивает склонность к хрупкости.

2.2 Хром (Cr): основа коррозионной стойкости и прокаливаемости

Содержание: 17,00–19,00%.

Образует пассивную плёнку Cr₂O₃, обеспечивая стойкость к окислению в слабоагрессивных средах;

Повышает прокаливаемость и снижает критическую скорость охлаждения при закалке;

Образует твёрдые карбиды Cr₂₃C₆, участвующие в износостойкости, но при избытке могут снизить коррозионную стойкость за счёт «обеднения» матрицы хромом.

2.3 Молибден (Mo): усилитель коррозионной и износостойкости

Содержание: 1,00–1,30%.

Повышает стойкость пассивной плёнки в агрессивных средах (кислоты, солевой туман);

Участвует в образовании карбидов MoC с высокой твёрдостью;

Снижает рост карбидов при высокой температуре, повышая термостойкость.