3Cr13 vs 8Cr13MoV: composizione, trattamento termico, prestazioni

Se avete bisogno dell'acciaio inossidabile più economico e facile da produrre per lame di massa o semplici utensili, con un'ottima resistenza alla corrosione e una manutenzione semplice, 3Cr13 (≈ X30Cr13 / famiglia 420B) è la scelta più pragmatica: se si desidera una tenuta del filo sensibilmente migliore e un piccolo passo avanti nella resistenza all'usura, mantenendo un buon comportamento inossidabile e conservando una facile affilatura e una produzione economica, 8Cr13MoV (analogo dell'AUS-8 cinese) è la scelta migliore. In altre parole: Il 3Cr13 scambia le prestazioni di taglio con il costo e la sicurezza contro la corrosione, mentre l'8Cr13MoV aumenta la durezza e la durata dei bordi con un costo aggiuntivo modesto e una maggiore attenzione al trattamento termico.

Il significato dei nomi (standard ed equivalenti)

• 3Cr13 (talvolta scritto 30Cr13 nella vecchia notazione cinese) è un grado di acciaio inossidabile martensitico al Cr-13 utilizzato in Cina per barre, lamiere e pezzi fucinati. Rientra nella famiglia comunemente mappata con l'europeo X30Cr13 (1.4028) e in pratica è molto vicino a AISI 420/420B materiali della famiglia. Il carbonio tipico è di circa 0,26-0,35% e cromo ~12-14%.

• 8Cr13MoV è una designazione cinese per l'industria dei coltelli (serie Cr) che contiene più carbonio (≈).0,75-0,85%), cromo circa 13%e piccole aggiunte di leghe di Mo e V (e talvolta di Ni). È ampiamente considerato un analogo economico degli acciai giapponesi della serie AUS-8 o 8A: la chimica e le prestazioni pratiche sono molto simili. Il carbonio in più (rispetto al 3Cr13) è il motivo principale per cui la durezza e la tenuta del filo sono migliorate.

Composizione chimica affiancata

Ecco una tabella compatta che riassume gli intervalli di composizione comunemente utilizzati da mulini e produttori di coltelli. Si tratta di valori tipici nominale valori - chiedete sempre un rapporto di prova del mulino (MTR) certificato.

I punti chiave della composizione: la differenza più grande è carboneL'8Cr13MoV ha circa il doppio-triplo del carbonio del 3Cr13, il che gli consente di raggiungere una durezza più elevata e una migliore ritenzione del filo dopo una tempra adeguata, mentre i livelli di cromo lasciano la resistenza alla corrosione nello stesso ambito generale.

Microstruttura e temprabilità

• 3Cr13: minore carbonio → minore frazione di martensite a un dato HRC. La microstruttura dopo la tempra è martensitica con un numero relativamente basso di carburi; questo produce buona resistenza alla corrosione e formabilitàLa lucidatura è facile, ma la resistenza all'usura e la durata del filo sono inferiori. Impieghi tipici: coltelli utilitari, lame domestiche, posate in ambienti corrosivi dove la resistenza alla ruggine e il basso costo sono prioritari.

• 8Cr13MoV: carbonio + Mo/V più elevati producono più martensite e più (e più fine) precipitazione di carburo quando vengono trattati termicamente in modo corretto - questo aumenta durezza e stabilità dei bordi. Le aggiunte di Mo e V affinano i carburi e migliorano la temprabilità e la resistenza all'usura senza gravi perdite di resistenza alla corrosione. Ecco perché molti coltelli economici che puntano a un bordo "migliore del 420" utilizzano questo acciaio.

Trattamento termico: cicli consigliati e tabella di durezza

Il corretto controllo di tempra e rinvenimento fa la differenza pratica tra una lama mediocre e una buona in entrambe le leghe. Di seguito sono riportati tipico cicli di fabbrica utilizzati dai produttori di coltelli come punto di partenza; convalidare sempre con piccoli lotti di prova e controlli di durezza.

Note:

• Temperatura e tempo di austenitizzazioneinsieme alla velocità di raffreddamento nella tempra, controllano la frazione finale di martensite. Gli acciai ad alto tenore di carbonio richiedono un controllo accurato per evitare cricche.

• Trattamenti criogenici sono talvolta utilizzati per i derivati dell'AUS-8/8Cr13 per convertire l'austenite trattenuta in martensite e migliorare la ritenzione del bordo - comune nei trattamenti termici di fascia alta ma non necessario per la maggior parte delle lame economiche.

Confronto delle proprietà meccaniche

Ecco come si comportano gli acciai per gli utilizzatori e i produttori di coltelli.

Note pratiche: geometria del bordo (sottigliezza, angolo di smussatura) e Qualità del trattamento termico spesso superano le piccole differenze di composizione. Un 3Cr13 ben trattato con una buona geometria supererà un 8Cr13MoV trattato male.

Comportamento nel mondo reale: affilatura, manutenzione e produzione

• Affilatura: Il 3Cr13 produce un tagliente molto affilato con uno sforzo minimo; si opacizza più rapidamente, ma si lascia riaffilare senza problemi. L'8Cr13MoV richiede uno sforzo leggermente maggiore per affilare allo stesso modo, ma mantiene il filo più a lungo.

• Manutenzione: entrambi sono abbastanza inossidabili per l'uso quotidiano, ma ricco di cloruri ambienti (cucine di pesce, uso di imbarcazioni) beneficiano di una passivazione supplementare o di una procedura di risciacquo. La minore popolazione di carburi del 3Cr13 può dare un piccolo vantaggio in termini di corrosione in ambienti marginali.

• Produzione: Il 3Cr13 è più facile da stampare, formare e lucidare in scala; è possibile produrre lame e pezzi con rese più elevate e tassi di scarto inferiori. L'8Cr13MoV richiede un controllo più attento del trattamento termico (per evitare un'eccessiva fragilità) e parametri di rettifica leggermente diversi a causa dei carburi.

Applicazioni tipiche e consigli per la scelta

Applicazioni:

• 3Cr13: coltelli pieghevoli a basso costo, coltelli da cucina per uso ad alta corrosione, lame di utilità, posate e ovunque si dia priorità al costo e alla resistenza alla corrosione.

• 8Cr13MoV: coltelli pieghevoli economici e di fascia media, lame per il trasporto quotidiano (EDC), coltelli da caccia/utility in cui la durata del filo è leggermente migliore senza il costo di un acciaio premium.

Appalti: "Abbiamo bisogno di un acciaio per un coltello pieghevole di uso generale venduto a ristoranti e pescatori".
Ingegnere (MWalloys): "Se la resistenza alla corrosione è una priorità assoluta a causa dell'esposizione all'acqua salata, il 3Cr13 offre una lavorazione più semplice, un costo migliore e un'eccellente sicurezza contro la corrosione. Se i clienti apprezzano il fatto di poter lavorare più a lungo senza dover riaffilare, l'8Cr13MoV vale il modesto sovrapprezzo".
Appalti: "Possiamo trattare termicamente l'8Cr13MoV senza far esplodere i rendimenti?".
MWalloys: "Sì, se il fornitore fornisce gli MTR e si effettuano controlli Rockwell in entrata. Molti OEM utilizzano con successo l'8Cr13MoV; la chiave è il controllo del processo".

Limitazioni, controllo di qualità e variazione dei fornitori

• "Stesso nome" ≠ prodotto identico. Gli acciai cinesi della serie Cr sono prodotti in molti stabilimenti; le tolleranze chimiche, il controllo delle inclusioni e le pratiche di forgiatura/laminazione a caldo modificano notevolmente le prestazioni. Richiedere sempre MTR (rapporti di prova del mulino) e lotti campione.

• Il trattamento termico è più importante del nome. Due lame di "8Cr13MoV" possono differire di diversi punti HRC a causa delle differenze di tempra. Specificare HRC di destinazione e finestra di processo negli ordini di acquisto.

• Il design dei bordi è importante. Un angolo di smusso sbagliato su 8Cr13MoV può portare alla scheggiatura se si spinge l'HRC troppo in alto; al contrario, una geometria sottile ottimizzata su 3Cr13 riduce il divario pratico tra bordo e vita.

Come specularli negli approvvigionamenti

1. Specificare nome esatto del grado, desiderato tolleranze chimichee richiedere l'MTR per ogni lotto.

2. Richiamo target di trattamento termico HRC (ad esempio, 3Cr13: 48±2 HRC; 8Cr13MoV: 58±1 HRC) e metodo di prova (ASTM E18 o equivalente).

3. Esigenza stato della superficie / finitura e tolleranze di rettilineità per le lame.

4. Chiedere campioni di certificati di trattamento termico e un piccolo lotto pilota prima della produzione completa.

5. Includere passivazione / test di corrosione se l'uso finale è alimentare o marino.

Metodi di prova e autorità

• Serie di standard nazionali cinesi GB/T 1220 (barre di acciaio inossidabile) è il contesto in cui vengono utilizzati i nomi delle serie Cr; la mappatura con EN / DIN e AISI aiuta i riferimenti incrociati.

• Schede tecniche dei materiali EN/DIN per X30Cr13 / 1.4028 fornire un'autorevole guida al trattamento termico e alla meccanica degli acciai della famiglia 3Cr13.

• I metallurgisti e i laboratori di prova dell'industria dei coltelli pubblicano valutazioni reali per l'8Cr13MoV (analogo dell'AUS-8) che sono utili per avere aspettative realistiche.

Considerazioni sulla QA del produttore e dello stabilimento

• Chiedete ai fornitori di: (a) composizione certificata (MTR), (b) registri delle prove di durezza, (c) prove di controllo della decarburazione (per lame sottili), (d) micrografia del campione o analisi di laboratorio di terzi per progetti critici. Gli audit dei fornitori o le verifiche di laboratorio di terze parti sono utili per i programmi ad alto volume.

Sintesi del confronto (riferimento rapido per l'ingegnere):

Domande frequenti

1. Il 3Cr13 è inossidabile?
   Sì, il cromo ~12-14% lo colloca nella famiglia degli inossidabili; è un inossidabile martensitico con una buona resistenza alla corrosione per l'uso quotidiano.

2. 8Cr13MoV è lo stesso di AUS-8?
   Dal punto di vista funzionale sono molto simili; molti produttori considerano l'8Cr13MoV come un analogo cinese dell'AUS-8 (composizione e comportamento si sovrappongono).

3. Quale resiste meglio alla ruggine?
   Entrambi hanno cromo simile; il carbonio inferiore del 3Cr13 può offrire un piccolo vantaggio sulla corrosione in condizioni marginali, ma la finitura e la manutenzione contano di più.

4. Quale dei due è più duro dopo il trattamento termico?
   L'8Cr13MoV raggiunge in genere ~58-59 HRC; il 3Cr13 si colloca più comunemente tra gli alti 40 e i bassi 50 HRC.

5. Posso usare il 3Cr13 per i coltelli da cucina?
   Per le lame da cucina a basso costo e resistenti alla corrosione sì; gli chef professionisti spesso preferiscono acciai con una maggiore ritenzione del filo.

6. Questi acciai sono difficili da affilare?
   Nessuno dei due è difficile - il 3Cr13 è più facile; l'8Cr13MoV richiede un tempo leggermente superiore ma mantiene il bordo più a lungo.

7. Ci sono precauzioni particolari per il trattamento termico?
   Sì: controllare la temperatura di austenitizzazione e la tempra per evitare distorsioni/crepe; richiedere barre di prova al fornitore.

8. L'8Cr13MoV si scheggia facilmente?
   Non se il trattamento termico e la tempra sono adeguati; il rischio di scheggiatura aumenta se si esagera con la tempra dei bordi sottili. La geometria è importante.

9. Qual è il più economico?
   Il 3Cr13 costa in genere meno al kg ed è più economico da lavorare in volume.

10. Cosa chiedere al mio fornitore?
    MTR, record di trattamento termico, controlli di durezza e un piccolo lotto pilota per la verifica del CQ.

Raccomandazione pratica finale

Se il vostro prodotto ha un prezzo elevato, richiede una produzione semplice e volete la massima sicurezza contro la corrosione a costi minimi, potete scegliere di utilizzare il sistema di controllo della corrosione. 3Cr13 è una scelta razionale. Se per gli acquirenti contano la conservazione del filo e le "prestazioni" percepite (più affilate più a lungo), si accetta un piccolo sovrapprezzo e un trattamento termico più controllato. 8Cr13MoV è il candidato più forte. Per i progetti che si spingono fino a un'esigente ritenzione del filo, è bene considerare la possibilità di salire la scala delle leghe (acciai inossidabili a più alto tenore di carbonio o acciai da metallurgia in polvere) piuttosto che aspettarsi miracoli dagli acciai della serie Cr.