Сталь 7Cr17Mov: плюсы и недостатки сплава

Нержавеющая сталь – соединение железа с углеродом, в который добавлены легирующие элементы для обеспечения устойчивости к коррозии. Основное отличие нержавеющей стали (нержавейки) от углеродистой – в содержании хрома, что и обеспечивает ее антикоррозионную стойкость.

Нержавейки нашли широкое распространение в производстве оборудования, которое в процессе эксплуатации сталкивается с действием агрессивной среды. Существует большое количество сплавов, которые отличаются по химическому составу и свойствам. 7Cr17Mov – один из них.

Химический состав и свойства стали 7Cr17Mov

Из маркировки 7Cr17Mov видно, что в состав сплава входят хром, молибден и ванадий – легирующие добавки, определяющие свойства этого сплава. Рассмотрим более детально, что означает маркировка и какой химический состав у рассматриваемой стали.

Сталь – это сплав железа с углеродом, причем содержание углерода в составе сплава не должно превышать 2,14%. Первая цифра в маркировке сплава означает среднее содержание углерода в сотых долях %. То есть можно утверждать, что содержание углерода в нержавейке 7Cr17Mov составляет 0,7% (по техническим данным – 0,6-0,75%). Таким образом, 7Cr17Mov представляет собой высокоуглеродистую сталь.

Содержание углерода определяет твердость стали. Не следует путать понятия твердости и прочности. Твердость определяется способностью сопротивляться внедрению в материал другого, более твердого тела под действием нагрузки. Прочность же – способность сопротивляться разрушениям под действием внешних воздействий.

Следующий элемент – хром (Cr). Его содержание определяет антикоррозионные свойства, увеличивает износостойкость и способность к калению. При этом слишком высокое содержание хрома повышает хрупкость. В стали 7Cr17Mov содержится порядка 17% хрома (16-18%).

Элементы, или легирующие добавки, входящие в состав сплава, определяют свойства стали. Так как процентное содержание легирующих добавок превышает 10% , то рассматриваемый сплав считается высоколегированным.

Наличие в составе стали 7Cr17Mov молибдена обеспечивает высокие характеристики прочности при высоких температурах, повышает антикоррозионные свойства, увеличивает прочность и ударную вязкость.

Если в маркировке не указано процентное содержание элемента в сплаве, это значит, что оно не превышает 1%. По техническим характеристикам, содержание молибдена (Mo) 0,75%, ванадия (V) – до 0,04%.

Ванадий в составе сплава повышает износостойкость и прокаливаемость. Данные по содержанию ванадия в составе рассматриваемой стали разнятся, некоторые источники ссылаются на китайские стандарты, которые маркируют эту сталь как 7Cr17, и согласно которым ванадий в составе отсутствует. С учетом того, что 7Cr17Mov разрабатывалась как аналог американской AISI 4140, где содержание ванадия не указано, значительно на характеристики сплава его содержание не влияет.

Еще два компонента, входящие в состав 7Cr17Mov: марганец (Mn, 1%) и никель (Ni, 0,6%) – повышают прочность стали. Наличие в составе марганца повышает износостойкость и повышает прокаливаемость, а никель положительно влияет на антикоррозионные свойства и предотвращает гниение.

Сходные по качествам свойства добавляет и кремний (Si, 1%) – благодаря его наличию в составе сплава 7Cr17Mov, повышается прочность и износостойкость.

Однако не все элементы, которые присутствуют в сплаве, полезны. Часть элементов, входящих в состав 7Cr17Mov, ухудшают ее свойства. Их содержание определяется технологическим процессом производства (доменным, конверторным), в процессе которого они попадают в состав сплава.

Наличие серы (S, 0,03%) и фосфора (P, 0,04%) ухудшает пластические свойства, приводит к образованию трещин и повышает ломкость сплава.

Преимущества стали 7Cr17Mov

Преимущества нержавейки 7Cr17Mov определяются ее свойствами:

Высоколегированная нержавеющая сталь 7Cr17Mov отличается высокой устойчивостью к коррозии за счет высокого содержания хрома и других легирующих добавок. Она отличается высокой стабильностью и стойкостью к воздействию агрессивной среды. Это определяет возможность использовать ее для изготовления ножей, которые будут контактировать с продуктами питания.
7Cr17Mov обладает высокой твердостью – после закаливания твердость по Роквеллу этого сплава достигает 54-58 HRC.
В то же время и прочность 7Cr17Mov достаточно высокая, благодаря высокой ударной вязкости сплав имеет хорошие показатели “на излом”. Это позволяет обеспечить эффективное применение стали для изготовления ножей и других режущих инструментов.
Хорошая износостойкость позволяет использовать 7Cr17Mov для изготовления режущих инструментов, где режущая кромка будет подвержена интенсивным условиям эксплуатации. Ножи из этой стали хорошо держат остроту – при правильной заточке он прослужит долго.
Относительно невысокая стоимость сплава определяет его привлекательность для производства кухонных ножей.

Недостатки 7Cr17Mov

Помимо достоинств сталь 7Cr17Mov не лишена и недостатков, большая часть которых определяется производством и термообработкой:

Сплав требует правильной термической обработки – неправильное закаливание не позволит получить заявленные технические характеристики.
При производстве сплава требуется тщательный контроль состава – отклонение от заявленного состава не позволит обеспечить нужные качества сплава.
При производстве ножей из этой стали нужно особое внимание уделять геометрии режущей кромки – неправильно выставленная кромка не будет отвечать требованиям по остроте.
Сплав 7Cr17Mov часто подделывают, а подделка не всегда соответствует заявленным характеристикам.

Области применения

Основная область применения стали 7Cr17Mov – изготовление кухонных ножей, ножей для повседневного использования и других режущих инструментов (или элементов). Это объясняется прочностными характеристиками сплава, возможностью заточки в домашних условиях и возможности длительной эксплуатации ножей из него. При правильной заточке и соблюдении геометрии кромки они будут служить долго и качественно. Относительно невысокая цена делает эту сталь для производства ножей еще более привлекательной.

Заключение

По совокупности характеристик и цене сталь 7Cr17Mov имеет довольно неплохие показатели, благодаря чему эффективно используется для производства кухонных ножей для широкого круга потребителей. Основным недостатком этой стали является высокая вероятность подделки, которая имеет худшие характеристики и не соответствует заявленным параметрам.