Сталь ЭИ-107 (40Х10С2М)

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

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.

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.

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.

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.

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.

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.