Горячекатаный круглый пруток 5ХНМ в Минске

Горячекатаный круглый пруток 5ХНМ — штамповая сталь для тяжелонагруженного инструмента

Горячекатаный круглый пруток 5ХНМ — легированная сталь для изготовления молотового и прессового инструмента, работающего при ударных нагрузках и нагреве до 500 C. Материал относится к группе штамповых сталей с хромоникельмолибденовым легированием, что обеспечивает сочетание прокаливаемости, вязкости и теплостойкости.

Пруток поставляется в горячекатаном состоянии, диаметр — от 10 до 250 мм. Химический состав регламентируется ГОСТ 5950-2000: содержание углерода 0,50–0,60 %, хрома 0,50–0,80 %, никеля 1,40–1,80 %, молибдена 0,15–0,30 %. После закалки и высокого отпуска сталь приобретает структуру сорбита отпуска с твёрдостью 37–43 HRC.

Технологические характеристики

Ключевое преимущество прутка 5ХНМ — сквозная прокаливаемость в сечениях до 100 мм. Это достигается совместным действием никеля, повышающего вязкость сердцевины, и молибдена, подавляющего отпускную хрупкость. Сталь сохраняет ударную вязкость KCU не менее 0,3 МДж/м при комнатной температуре, что критично для инструмента, воспринимающего циклические ударные нагрузки.

Обрабатываемость резанием в отожжённом состоянии — в пределах 190–230 HB, что позволяет выполнять черновую и чистовую механическую обработку без предварительной нормализации. Шлифуемость после термической обработки — удовлетворительная, без склонности к прижогам при соблюдении режимов охлаждения.

Применение прутка 5ХНМ

Из горячекатаного прутка 5ХНМ изготавливают инструмент для горячего деформирования в кузнечно-прессовом производстве:

• вставные элементы штампов молотов — верхние и нижние бойки, вставки ручьёв;
• пресс-формы для выдавливания цветных сплавов при температуре деформирования до 450 C;
• подкладные плиты и опорные элементы штамповой оснастки;
• матрицы и пуансоны горизонтально-ковочных машин;
• ножницы горячей резки, работающие при нагреве до 400 C.

Рабочая температура поверхности инструмента не должна превышать 500 C — при длительном нагреве выше этого порога начинается разупрочнение, снижение твёрдости и рост износа. Для кратковременных циклов допускается нагрев до 550 C.

Режимы термической обработки

Закалку прутка выполняют с нагревом до 850–870 C с выдержкой из расчёта 1,5–2 мин/мм сечения. Охлаждение — в масле до температуры 150–200 C, далее на воздухе. Отпуск проводят при 480–540 C для получения твёрдости 37–43 HRC. Для инструмента, работающего на износ при умеренных нагрузках, применяют отпуск при 420–480 C с твёрдостью 44–48 HRC.

Особенности выбора и контроля качества

При закупке горячекатаного прутка 5ХНМ следует контролировать отсутствие флокенов — внутренних дефектов, возникающих при водородном растрескивании в крупных сечениях. Для диаметров свыше 80 мм рекомендуется проведение ультразвукового контроля по ГОСТ 24507-80. Допустимая кривизна прутка — не более 5 мм на 1 метр длины, овальность — в пределах половины поля допуска на диаметр.

Поверхностные дефекты — закаты, плены, волосовины — удаляются зачисткой или обточкой. Глубина зачистки не должна выводить диаметр за нижнее предельное отклонение. Для ответственного инструмента рекомендуется последующая обдирка с удалением обезуглероженного слоя глубиной до 1,5 мм на сторону.

Вопросы и ответы