Горячекатаный круглый пруток 4Х5В2ФС в Минске

Горячекатаный круглый пруток 4Х5В2ФС: штамповый инструмент для горячего деформирования

Горячекатаный круглый пруток 4Х5В2ФС — сортовой прокат из штамповой стали мартенситного класса, легированной хромом, вольфрамом и ванадием. Марка относится к группе сталей повышенной теплостойкости и предназначена для изготовления инструмента, работающего при температурах контактных поверхностей до 600–620 C. Прокат поставляется в термически обработанном состоянии (отжиг) с твёрдостью 241–285 HB, что обеспечивает обрабатываемость резанием и подготовку под последующую закалку.

Химический состав и структурные особенности

Средний состав стали 4Х5В2ФС: углерод — 0,35–0,45 %, хром — 4,5–5,5 %, вольфрам — 1,6–2,2 %, ванадий — 0,6–0,9 %, кремний — 0,6–0,9 %, марганец — 0,15–0,45 %. Введение вольфрама и ванадия формирует карбидную фазу, которая тормозит разупрочнение при циклическом нагреве. Ванадий образует стойкие карбиды VC, повышающие сопротивление абразивному износу, а кремний увеличивает прокаливаемость и устойчивость к окалинообразованию.

Структура после отжига — зернистый перлит с равномерно распределёнными карбидами. Горячая пластическая деформация выполняется при 1150–850 C с последующим замедленным охлаждением, что предотвращает образование флокенов и трещин. Макроструктура прутка контролируется по ГОСТ 10243, загрязнённость неметаллическими включениями — по ГОСТ 1778.

Сортамент и геометрические параметры

Пруток выпускается диаметром от 20 до 180 мм в зависимости от производителя. Стандартные длины — 2–6 м, немерные — до 8 м. Кривизна прутка не превышает 0,5 % длины. Предельные отклонения по диаметру соответствуют квалитетам h11–h12 для размеров до 100 мм и h12–h14 для крупных сечений.

Термообработка и механические свойства

Закалка выполняется с 1020–1060 C в масле или расплаве солей, отпуск — 560–620 C с выдержкой 2–3 ч. После отпуска достигается твёрдость 44–50 HRC при сохранении ударной вязкости KCU не ниже 20 Дж/см. Теплостойкость (красностойкость) оценивается по сохранению твёрдости после выдержки при 620 C в течение 4 ч — падение не превышает 2–3 HRC.

Прокаливаемость стали 4Х5В2ФС обеспечивает сквозную закалку сечений до 80–100 мм в масле. Для крупных прутков применяется ступенчатая закалка или изотермическая выдержка в соляных ваннах при 300–400 C.

Области применения

• Молотовые штампы для горячей объёмной штамповки на кривошипных прессах усилием 10–40 МН.
• Вставки и пуансоны вырубных штампов для обработки заготовок при 500–600 C.
• Матрицы горизонтально-ковочных машин в производстве поковок из углеродистых и легированных сталей.
• Инструмент прессов для горячего выдавливания и прошивки трубных заготовок.
• Ножи горячей резки сортового проката на станах 500–850.
• Формообразующие детали установок литья под давлением медных и алюминиевых сплавов.

Технологические рекомендации

Механическая обработка прутка в отожжённом состоянии ведётся твердосплавным инструментом на скоростях 80–120 м/мин. Перед закалкой обязателен предварительный подогрев до 500–600 C для снятия напряжений и предотвращения коробления. При электроэрозионной обработке штампов из 4Х5В2ФС рекомендуется многоэтапный режим с финишным импульсом малой энергии для минимизации дефектного слоя.

Сварка стали ограниченно применима: требуется подогрев до 350–400 C и последующая термообработка. Для наплавки кромок используются электроды типа ЭН-60М или порошковые проволоки системы Fe-Cr-W-V.

Вопросы и ответы