Инструментальная легированная сталь
 |
|
| Сталь инструментальная легированная | ||||
| 05Х12Н6Д2МФСГТ | 11Х4В2МФ3С2 | 11ХФ | 12Х1 | 13Х |
| 3Х2МНФ | 4ХМНФС | 4ХС | 5ХВ2СФ | 5ХНВ |
| 5ХНВС | 6Х3МФС | 6Х4М2ФС | 6Х6В3МФС | 7ХФ |
| 8Х4В2МФС2 | 8Х6НФТ | 8ХФ | 9Г2Ф | 9Х1 |
| 9Х5ВФ | 9ХВГ | 9ХС | 9ХФ | 9ХФМ |
| В2Ф | Х | ХВ4 | ХВ4Ф | ХВГ |
| ХВСГ | ХВСГФ | ХГС | ||
Легированные стали для режущего и измерительного инструмента. По характеру легирования, свойствам и областям применения стали можно разделить на две группы:
1) небольшой прокаливаемости (7ХФ, 8ХФ, 9ХФ, 11ХФ, 13Х, ХВ4, ХВ5);
2) повышенной прокаливаемости (9Х, X, 9ХС, ХГС, 12X1, 9ХВГ, ХВГ, ХВСГ).
Химический состав легированных инструментальных сталей приведен в ГОСТ 5950-2000 .
Стали, входящие в первую группу, по устойчивости переохлажденного аустенита незначительно превосходят углеродистые стали У7-У13, но благодаря легированию хромом (0,2-0,7 %), ванадием (0,15-0,3%) и вольфрамом (до 4 %) имеют повышенные устойчивость против перегрева, износостойкость и теплостойкость.
Так же как и углеродистые стали У7-У13, они после термической обработки содержат мало остаточного аустенита, что обеспечивает им высокий предел текучести. Большинство из этих сталей с успехом используют при изготовлении инструментов, подвергаемых поверхностной (местной) закалке. Некоторые из сталей небольшой прокаливаемости имеют специализированное применение: сталь 13Х предназначена главным образом для бритвенных ножей, лезвий, хирургического и гравировального инструмента; сталь ХВ4 рекомендуется для резцов и фрез, используемых для обработки резанием с небольшими скоростями материалов высокой твердости; сталь В2Ф используется для изготовления ленточных пил и ножовочных полотен для резки конструкционных сталей средней твердости.
Стали второй группы имеют более высокое содержание хрома (0,8-1,7%), наряду с которым в ряде марок присутствуют марганец, кремний, вольфрам.
Комплексное легирование даже относительно небольшими количествами элементов существенно повышает прокаливаемость, способствует увеличению дисперсности и однородности распределения карбидов (за исключением сталей типа ХВГ), уменьшает чувствительность к перегреву, способствует сохранению более мелкого зерна при закалке. Стали повышенной прокаливаемости применяют для изготовления инструментов больших сечений, охлаждаемых при закалке в масле или горячих средах. Указанные особенности сталей второй группы (9ХС, ХГС, ХВГ, ХВСГ) позволяют использовать их для изготовления режущего (метчики, плашки, развертки, фрезы, протяжки), а также штампо-вого инструмента более ответственного назначения, чем из углеродистых и низкопрокаливающихся сталей. Отличительной особенностью марганецсо-держащих сталей (ХВГ, ХВСГ, 9ХВГ) является их малая деформируемость при термической обработке, обусловленная повышенным содержанием остаточного аустенита. Это позволяет рекомендовать их для изготовления тех инструментов, к которым предъявляются жесткие требования относительно стабильности размеров при термической обработке. Недостатком указанных сталей является повышенная склонность к образованию карбидной сетки по границам зерен в результате выделения карбидов в Процессе замедленного охлаждения после горячей пластической деформации или высокотемпературного нагрева. Стали ХВГ и ХВ4 характеризуются также неблагоприятным распределением карбидов в деформированном металле сечением более 30—40 мм. Карбидная неоднородность наблюдается также и в стали X, которая обладает, кроме того, повышенной чувствительностью к перегреву и существенным колебанием прокаливаемости в различных плавках. К особенностям термической обработки низколегированных инструментальных сталей следует отнести необходимость использования резких охлаждающих сред (водные растворы солей и щелочей) для сталей небольшой прокаливаемости, закаливаемых на максимальную твердость (7ХФ, 8ХФ, 9ХФ, 11ХФ, 13Х).
Стали повышенной прокаливаемости (9ХС, ХВГ, 9ХВГ, ХВСГ) для уменьшения термических напряжений и коробления у инструментов сложной формы целесообразно подвергать неполной изотермической (выдержка при 180-250 °С длительностью 30-60 мин) или ступенчатой (охлаждение в горячих средах с температурой 150- 220 °С с последующим переносом на воздух) закалке.
Продолжительность выдержки при аустенизации низколегированных сталей выбирают из расчета 50-70 с/мм при нагреве в воздушной печи и 35- 40 с/мм при нагреве в соляной ванне.
Продолжительность отпуска обычно составляет 1-2 ч плюс 1 — 1,5 мин на 1 мм толщины крупногабаритного инструмента.
Сортамент поставляемых легированных инструментальных сталей: кованая круглая и квадратная (ГОСТ 1133-71), калиброванная (ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75 и ГОСТ 8560-78); прокат горячекатаный круглый (ГОСТ 2590-88), горячекатаный квадратный; полосы горячекатаные и кованые (ГОСТ 4405-74).
Допускаемая глубина обезуглеро-женного слоя регламентирована ГОСТ 5950-2000 .
Критические точки, режимы ковки и отжига, режимы окончательной термической обработки и назначение ле-гурованных инструментальных сталей приведены в таблицах ниже:
| Критические точки (температура, С) легированных инструментальных сталей | ||||||
| Сталь | Ас1 | Асм | Аrм | Аr1 | Мн | Мк |
| Стали небольшой прокаливаемости | ||||||
| 7ХФ * 1 | 770 | 780 | 740 | 710 | — | — |
| 8ХФ * 1 | 740 | 750 | — | 700 | 215 | — |
| 9ХФ | 700 | — | — | — | 215 | — |
| 11ХФ | — | — | — | — | 195 | — |
| 13Х | 760 | 780 | 740 | 710 | — | — |
| В2Ф | 750 | 800 | 690 | 650 | — | — |
| Стали повышенной прокаливаемости | ||||||
| 9Х | 730 | 860 | — | 700 | 270 | |
| X | 745 | 900 | — | 700 | 240 | — |
| 9ХС | 770 | 870 | — | 730 | 160 | -30 |
| 12X1 | 750 | 890 | — | — | 245 | -40 |
| 9ХВГ | 750 | 900 | — | — | 205 | — |
| ХВГ | 750 | 940 | — | 710 | 210 | -50 |
| ХВСГ | 770 | 785 | 730 | 720 | 200 | 20 |
| Х6ВФ | 815 | 845 | 775 | 625 | 150 | -100 |
| Для сталей 7ХФ и 8ХФ Ас3 и Аr3 | ||||||
| Режимы ковки и отжига легированных инструментальных сталей | |||
| Сталь | Интервал ковочных температур, °С | Режим отжига | НВ после отжига, МПа, не более |
| 7ХФ | 1160—850 | Нагрев на 780—800 °С, охлаждение со скоростью 50°С/ч до 640—680 °С, выдержка 2—3 ч, охлаждение со скоростью 50°С/ч до 550 °С, далее на воздухе | 2290 |
| 8ХФ | 1150—850 | Такой же, как для стали 7ХФ | 2550 |
| 9ХФ | 1180—800 | Нагрев на 760—790 °С, далее как для стали 7ХФ | 2550 |
| 11ХФ | 1100—800 | Нагрев на 750—790 °С, охлаждение со скоростью 50°С/ч до 670—700 °С, выдержка 2—3 ч, охлаждение со скоростью 50°С/ч до 550 °С, далее на воздухе | 2290 |
| 13Х | 1100-800 | Такой же, как для стали 11ХФ | 2410 |
| ХВ4 | 1125-850 | Нагрев на 800-820 °С, охлаждение со скоростью 50°С/ч до 600 °С, выдержка 2-3 ч, охлаждение со скоростью 50°С/ч до 550 °С, далее на воздухе | 2850 |
| В2Ф | 1200-900 | Нагрев на 780-800 °С, охлаждение со скоростью 50 °С до 710-730 °С, выдержка 2- 3 ч, охлаждение со скоростью 50°С/ч до 550 °С, далее на воздухе | 2850 |
| 9X1 | 1150-850 | Нагрев на 800-820 °С, охлаждение со скоростью 50°С/ч до 670-680 °С, выдержка 2-3 ч, охлаждение со скоростью 50°С/ч до 550°С, далее на воздухе | 2290 |
| X | 1150-850 | Нагрев на 780-800 °С, охлаждение со скоростью 50 °С/ч до 670-720 °С, выдержка 2-3 ч, охлаждение со скоростью 50°С/ч до 550 °С, далее на воздухе | 2290 |
| 9ХС | 1140-800 | Нагрев на 790-810 °С, охлаждение со скоростью 50°С/ч до 670-720 «С, выдержка 2-3 ч, охлаждение со скоростью 50°С/ч до 550 °С, далее на воздухе | 2410 |
| 12X1 | 1120-850 | Такой же, как и для стали X | 2410 |
| 9ХВГ | 1120-850 | Такой же, как и для стали X | 2410 |
| ХВГ | 1150-850 | Такой же, как и для стали X | 2550 |
| ХВСГ | 1140-850 | Такой же, как для стали 9ХС | 2410 |
| Х6ВФ | 1100-850 | Нагрев на 830-850 °С, охлаждение со скоростью 40°С/ч до 700-720 °С, выдержка 2-3 ч, охлаждение со скоростью 50 °С/ч до 550 °С | 2410 |
Режимы окончательной термической обработки легированных инструментальных сталей
| Сталь | Закалка | Отпуск | ||||
| Температура, o С | Охлаждающая среда | HRC | Температура отпуска, o С | HRC | ||
| подогрева | аустенизации | |||||
| 7ХФ | 600-650 | 820-840 800-820 | Масло Вода | 62-64 | 200-220 | 58-60 |
| 8ХФ | 600-650 | 810-820 830-860 | Вода | 58-59 63-65 | 200-220 | 57-58 60-62 |
| 9ХФ | 600-650 | 850-880 820-840 | Масло Вода | 61-64 61-64 | 200-250 | 58-60 58-58 |
| 11ХФ | 600-650 | 810-830 840-860 | Вода Масло | 62-65 62-64 | 150-170 | 62-65 |
| 13Х | 600-650 | 780-820 810-830 | Вода Масло | 63-65 62-64 | 150-170 | 62-65 |
| ХВ4 | 600-650 | 830-850 820-840 | Масло Вода | 63-65 65-67 | 140-170 | 62-67 |
| В2Ф | 600-650 | 780-840 | Масло Вода | 66-67 66-67 | 100-180 | 62-65 |
| 9X1 | 600-650 | 820-850 | Масло | 61-63 | 160-180 | 59-61 |
| X | 650 | 840-860 | Масло | 62-63 | 130-150 170-210 | 62-65 58-60 |
| 9ХС | 650-700 | 840-860 | Масло | 62-63 | 180-250 | 58-62 |
| 12X1 | 650-700 | 850-870 | Масло | 63-65 | 120-130 | 62-65 |
| 9ХВГ | 650 | 820-840 | Масло | 64-66 | 160-180 170-230 230-275 | 64 60-62 56-60 |
| ХВГ | 650-700 | 830-850 | Масло | 62-63 | 150-200 200-300 | 62-63 58-62 |
| ХВСГ | 650-700 | 840-860 | Масло | 62-63 | 140-160 | 60-62 |
| Х6ВФ | 650-700 | 980-1000 | То же, горячие среды | 63-65 | 150-170 280-300 | 62-63 56-58 |
Назначение легированных инструментальных сталей:
| Сталь | Назначение |
| 7ХФ | Деревообрабатывающий инструмент (топоры, долота, зубила), круглые и ленточные пилы со сплющенными и разведенными зубьями, инструмент для чеканки |
| 8ХФ | Ножи для холодной резки металла, обрезные матрицы и пуансоны, кернеры, штемпели |
| 9ХФ | Рамные, ленточные, круглые, строгальные пилы, ножи, обрезные матрицы и пуансоны для холодной обрезки заусенцев, кернеры, штемпели |
| 11ХФ | Метчики и другие режущие инструменты диаметром до 30 мм, закаливаемые в горячих средах, хирургические инструменты, штампы для холодной штамповки, пуансоны, калибры |
| 13Х | Вместо стали У13, У13А для мелких инструментов диаметром 1- 15 мм, чтобы иметь возможность проводить закалку в масле; для инструментов диаметром до 30-35 мм (при закалке в воду) получают более глубокий закаленный слой, чем у стали У13, У13А; назначение то же, что и у стали У13, У13А (см. табл. 6) |
| ХВ4 | Инструменты для чистового резания твердых материалов (отбеленный чугун, валки с закаленной поверхностью) с небольшой скоростью, граверный инструмент, прошивные пуансоны |
| В2Ф | Ленточные пилы по металлу, ножовочные полотна |
| 9X1 | Деревообрабатывающий инструмент, валки холодной прокатки, клейма, пробойники, холодновысадочные матрицы и пуансоны |
| X | Токарные, строгальные и долбежные резцы, работающие при небольших скоростях резания; зубила, гладкие цилиндрические калибры и кaлибeрные кольца |
| 9ХС | Сверла, развертки, метчики, плашки, гребенки, фрезы; машинные штемпели; клейма; деревообрабатывающий инструмент |
| 12X1 | Измерительные инструменты (плитки, калибры, шаблоны) |
| 9ХВГ | Резьбовые калибры сложной формы, штампы для холодного деформирования сложной формы, которые при закалке не должны подвергаться значительным объемным изменениям и короблению |
| ХВГ | Режущие и измерительные инструменты, в том числе крупных сечений, для которых повышенное коробление при закалке недопустимо (протяжки, длинные метчики и развертки, плашки, резьбовые калибры; деревообрабатывающий инструмент; ножи для бумажной промышленности; холодновысадочные матрицы и пуансоны) |
| хвсг | Инструмент для ручной работы (плашки, сверла, развертки, гребенки, штемпели, клейма); холодновысадочные матрицы и пуансоны; деревообрабатывающий инструмент; ножи для бумажной промышленности |
| Х6ВФ | Дереворежущий фрезерный инструмент, ручные ножовочные полотна, резьбонакатной инструмент, матрицы и пуансоны холодного деформирования |
Поставщик Ауремо ООО www.auremo.org
Купить: Санкт-Петербург +7(812)680-16-77, Днепр +380(56)790-91-90, info[æ]auremo.org
Инструментальная легированная сталь труба, лента, проволока, лист, круг Инструментальная легированная сталь
| Краткие обозначения: | ||||
| σв | — временное сопротивление разрыву (предел прочности при растяжении), МПа | ε | — относительная осадка при появлении первой трещины, % | |
| σ0,05 | — предел упругости, МПа | Jк | — предел прочности при кручении, максимальное касательное напряжение, МПа | |
| σ0,2 | — предел текучести условный, МПа | σизг | — предел прочности при изгибе, МПа | |
| δ5,δ4,δ10 | — относительное удлинение после разрыва, % | σ-1 | — предел выносливости при испытании на изгиб с симметричным циклом нагружения, МПа | |
| σсж0,05 и σсж | — предел текучести при сжатии, МПа | J-1 | — предел выносливости при испытание на кручение с симметричным циклом нагружения, МПа | |
| ν | — относительный сдвиг, % | n | — количество циклов нагружения | |
| s в | — предел кратковременной прочности, МПа | R и ρ | — удельное электросопротивление, Ом·м | |
| ψ | — относительное сужение, % | E | — модуль упругости нормальный, ГПа | |
| KCU и KCV | — ударная вязкость, определенная на образце с концентраторами соответственно вида U и V, Дж/см 2 | T | — температура, при которой получены свойства, Град | |
| s T | — предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), МПа | l и λ | — коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала), Вт/(м·°С) | |
| HB | — твердость по Бринеллю | C | — удельная теплоемкость материала (диапазон 20 o — T ), [Дж/(кг·град)] | |
| HV | — твердость по Виккерсу | pn и r | — плотность кг/м 3 | |
| HRCэ | — твердость по Роквеллу, шкала С | а | — коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20 o — T ), 1/°С | |
| HRB | — твердость по Роквеллу, шкала В | σ t Т | — предел длительной прочности, МПа | |
| HSD | — твердость по Шору | G | — модуль упругости при сдвиге кручением, ГПа | |
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
Источник
➤ Adblockdetector