AISI 1095 je ocel s vysokým obsahem uhlíku a vysokou tvrdostí a odolností proti opotřebení. Tyto oceli jsou vhodné pro výrobu různých druhů dýk a nožů díky vynikajícímu zachování ostří a odolnosti proti opotřebení. Ocel s vysokým obsahem uhlíku má faktor křehkosti způsobený silnou cementitovou sítí v matrici, ale to jí nebrání v tom, aby byla nejlepší nožířskou ocelí. Uhlíková ocel je náchylná ke korozi, proto se pro výrobu dýk používá varianta nazvaná 1095 cro-van ocel díky vynikající odolnosti proti korozi.
V následujícím pojednání jsou probrány vlastnosti oceli 1095, její tepelné zpracování a zpracování kovů. Také se musíme podělit o naše poznatky o oceli 1095 cro-van. Bylo také provedeno srovnání této třídy oceli s jinými ocelemi, které vám usnadní výběr oceli na nože.
Číslo UNS
G10950
Jiná označení
AMS 5121 | ASTM A29 (1095) | ASTM A713 (1095) | MIL S-7947 |
---|---|---|---|
AMS 5122 | ASTM A510 (1095) | ASTM A830 | MIL S-8559 |
AMS 5132 | ASTM A576 (1095) | DIN 1.1274 | QQ S700 (C1095) |
AMS 7304 | ASTM A682 (1095) | MIL S-16788 (C10) | SAE J1397 (1095) |
AMS 5132D | SAE J403 (1095) | SAE J412 (1095) | AMS 5121C |
1095 uhlíková ocel Složení
Prvky | 1095 hladká ocel | 1095 kro-vanová ocel |
---|---|---|
C | 0.90 – 1,03 | 0,90 – 1,03 |
Mn | 0,30 – 0,50 | 0,25-0,45 |
S | < 0,050 | < 0.025 |
P | < 0.040 | < 0.025 |
Si | NIL | 0,15-0,30 |
Cr | NIL | 0,40-0.60 |
Fe | Base | Base |
1095 vlastnosti uhlíkové oceli
Fyzikální vlastnosti
.
Vlastnosti | Jednotky (metrické) |
---|---|
Teplota tání | 1530 C |
Hustota | 7.85 g/cm3 |
Mechanické vlastnosti
Pro zkoušku tvrdosti si můžete prohlédnout;
- Brinellova zkouška tvrdosti
- Vickerova zkouška tvrdosti
- Rockwellova zkouška tvrdosti
Vlastnosti | Jednotky. (Metrické) |
---|---|
Mezer kluzu | 525 Mpa |
UTS | 685 Mpa |
Poissonův poměr | 0.29 |
Modul pružnosti | 205 GPa |
Tvrdost (Brinell) | 197 |
Tvrdost (Vicker) | 207 |
Tvrdost (Rockwell C) | 13 |
Obrobitelnost (na základě oceli AISI 1212 jako 100 mahinability) | 0.45 |
Prodloužení při přetržení | 0,1 |
Redukce plochy | 0,4 |
Výše uvedené mechanické vlastnosti se týkají sferodizované oceli pro zvýšení obrobitelnosti. Chcete-li si prohlédnout vlastnosti této vysokouhlíkové oceli ve stavu po kování, kalení a normalizaci, postupujte podle níže uvedených odkazů;
- Kalená v oleji od 800 °C (1475°F), popouštěná při 480 °C (900°F) – (Odkaz)
- Jako válcovaná – (Odkaz)
- Kalená při 790 °C (1450°F) – (Odkaz)
- Kalená v oleji od 800 °C (1475°F), kalené při 540°C (1000°F) – (Odkaz)
- Kalené olejem od 815°C (1500°F), temperovaný při 480°C (900°F) – (Odkaz)
Tepelné vlastnosti
Ocel W1 | vlastnosti |
---|---|
Tepelná vodivost (W/m. K) | 49.8 |
Měrná tepelná kapacita | 0.461 J/g – C |
Ocel W1 | CTE Liner (µm/m -. C) |
---|---|
100 C | 11 |
300 C | 12.4 |
500 C | 13.5 |
Elektrické vlastnosti
W1 Ocel | Elektrický odpor (ohm – cm) |
---|---|
0 C | 1.8E-5 |
1095 ocel Kování
Pro výrobu nožů se nejčastěji používají dvě metody: úběr materiálu a kování. Kování spočívá v zahřívání a tepání oceli, čímž se zmenší průřez a tvar do podoby polotovaru a zároveň se zlepší mechanické vlastnosti.
Při pokročilých procesech se nože kalí na ostří, aby se dosáhlo vyšší tvrdosti nebo křehkosti pouze v oblasti ostří, přičemž zbytek čepele zůstává ve srovnání s ostřím tvrdší. To dodává čepeli schopnost odolávat nárazovému a rázovému zatížení a odolnost proti zlomení.
Doporučená teplota kování pro vysokouhlíkovou ocel je 955oC až 1177oC.
Tepelné zpracování
Tato vysokouhlíková ocel má obvykle ve své matrici cementitovou síť. Pokud se žíhání oceli provádí v teplotním rozsahu vyšším než 910oC, mohlo by to vést k velmi křehké mikrostruktuře. Žíhání v austenitové oblasti se označuje jako úplné žíhání. Vliv mikrostruktury plného žíhání na vlastnosti vysokouhlíkové oceli můžete studovat v části Žíhání.
Žíhání
Žíhání používané pro vysokouhlíkové oceli je mezikritické žíhání, aby se zabránilo vzniku souvislých cementitových sítí po ochlazení. Tuto problematiku lze dále studovat v části Žíhání mikrostruktury.
Teplota žíhání zvolená pro vysokouhlíkovou ocel 1095 je v rozmezí 810oC až 890oC.
Normalizace
Teplota normalizace pro vysokouhlíkovou ocel je stejná jako teplota žíhání. Při normalizaci oceli se lze v mnohem větší míře vyhnout cementitové síti, což dává jemnější mikrostrukturu s menší křehkostí.
Srovnání vlastností normalizované a žíhané mikrostruktury je vidět níže;
1095 ocel | A-válcovaná | normalizovaná | žhavená | |
---|---|---|---|---|
pevnost v tahu (MPa) | 965 | 1015 | 615 | |
Mez pevnosti v tahu (MPa) | 585 | 525 | 380 | |
Prodloužení % | 0.12 | 0.11 | 0,247 | |
Zmenšení plochy % | 0,17 | 0,21 | 0.45 | |
Tvrdost HB | 293 | 293 | 174 | |
Izolová rázová síla (J) | 7 | 7 | 7 | 7 |
Kalení
Kalení je proces rychlého ochlazování zahrnující přeměnu cementitu a perlitu na martenzit a zachovaný austenit.
Proces kalení u oceli závisí na teplotě ohřevu a kalicím médiu. Pro úpravu 195 kalením se upřednostňuje teplota nad hranicí A3 a kalení vodou u menších odlitků. U velkých odlitků se dává přednost kalení v oleji, aby se zabránilo vzniku kalicích trhlin, které se mohou vyskytovat při vadách tepelného zpracování.
Kalení oceli 1095
Vývoj martenzitu ve struktuře má za následek velké tepelné napětí v materiálu spolu se zachovanou tvorbou austenitu. Žádný proces kalení nemůže zcela odstranit zadržený austenit. Důvod lze studovat v diagramu TTT v oceli.
Tento zadržený austenit a martenzit se přeměňuje na karbidy, aby se zabránilo křehnutí a lepší obrobitelnosti. Sledujte fáze procesu popouštění oceli, které způsobují přeměnu zadrženého austenitu a martenzitu na karbidy.
Teplota kalení této oceli se pohybuje v rozmezí 372 až 705oC.
Svařování oceli 1095
1095 má propojenou matrici cementitu, který se obtížně taví. Proto není tato jakost oceli pro svařování vhodnější.
Použití uhlíkové oceli 1095
Běžná použití prostého uhlíku oceli této třídy jsou;
- Pružiny
- Řezné nástroje
- Nástroje na řezání trávy
- Nástroje na řezání obilí
- Nože
- Dekorační meče
- Japonská katana
.
- KaBar Becker 1095 Cro-Van VS 1095 ocel
Ocel 1095 cro-van má v sobě malý přídavek chromu a vanadu, což jí dává vyšší odolnost proti opotřebení a korozi. Mezi oběma jakostmi oceli není velký rozdíl, kromě vyšší tvrdosti a odolnosti, kterou lze očekávat u oceli 1095 Cro-van. Ocel s obsahem chromu lze také považovat za dlouhodobě odolnou proti korozi díky přítomnosti chromu v malém množství.
- D2 VS 1095
D2 je nástrojová ocel zpracovaná za studena, která se používá k výrobě velkých kovacích zápustek a specializovaných řezných nástrojů. Ocel D2 je slitinou vysokého obsahu uhlíku a chromu, což jí dává ve srovnání s ocelí 1095 velmi vysokou tvrdost, odolnost proti opotřebení a korozi. Z hlediska ceny jsou uhlíkové oceli vždy levnější než legované oceli, ale pro dlouhodobé a robustní použití je vhodnější ocel D2.
- Ocel 1075 VS 1095
U oceli 1095 značí 1 uhlík jako hlavní legující prvek a 0 značí nepřítomnost jiných legujících prvků. Hodnota 95 označuje procentuální podíl uhlíku v oceli. Jedná se tedy o prostou ocel bez legujících prvků a s podílem uhlíku 0,95 %. Zatímco 1075 je prostý uhlík s procentem uhlíku 0,75 %.
.