Инструментальная плита 4Х4ВМФС в Минске


Инструментальная плита 4Х4ВМФС: теплостойкая штамповая сталь для горячей деформации

Инструментальная плита 4Х4ВМФС — это готовый к механической обработке прокат из теплостойкой штамповой стали вольфрам-молибденовой группы. Марка 4Х4ВМФС (аналог 4Х4ВМФС-Ш по ГОСТ 5950) содержит 0,37–0,44 % углерода, 3,2–4,0 % хрома, до 4,0 % вольфрама, 1,2–1,5 % молибдена и 0,6–0,9 % ванадия. Такое легирование обеспечивает сохранение твёрдости и прочности при нагреве до 620–650 C, что выводит плиту за пределы возможностей классических штамповых сталей 5ХНМ и 4Х5МФС.

Плита поставляется в отожжённом состоянии с твёрдостью 217–255 HB, что позволяет вести черновую фрезеровку, сверление и электроэрозионную обработку без предварительной термообработки. После закалки (1080–1120 C, масло или ступенчатая закалка) и трёхкратного отпуска при 560–600 C достигается твёрдость 44–49 HRC при сохранении ударной вязкости KCU не ниже 25 Дж/см.

Технические параметры плиты 4Х4ВМФС

ПараметрЗначениеУсловие контроляМетодПримечание
Твёрдость поставки217–255 HBотожжённое состояниеГОСТ 9012обеспечивает обрабатываемость
Твёрдость после закалки и отпуска44–49 HRC1080–1120 C + 3 отпускаГОСТ 9013стабильна до 620 C
Предел текучестине менее 1400 МПапри 20 CГОСТ 1497после термообработки
Ударная вязкость KCU25–35 Дж/смпосле отпускаГОСТ 9454зависит от режима
Теплостойкостьдо 650 Cдлительная работаиспытание на разупрочнениекратковременно до 700 C
Толщина плиты20–200 ммсортовой прокатГОСТ 5950мехобработка в размер

Области применения

  • Молотовые и прессовые штампы для горячей объёмной штамповки на кривошипных прессах усилием 1000–4000 тс.
  • Матрицы и пуансоны горизонтально-ковочных машин при изготовлении поковок из углеродистых и низколегированных сталей.
  • Инструмент для прессования медных и алюминиевых сплавов на гидравлических прессах прямого действия.
  • Ножи горячей резки сортового проката на участках непрерывной разливки и в линии стана горячей прокатки.
  • Вставки и знаки пресс-форм литья под давлением алюминиевых сплавов с температурой расплава 650–700 C.
  • Детали прошивных станов и оправки трубопрокатных агрегатов, работающие в условиях циклического термомеханического нагружения.

Термообработка и механическая обработка

Закалку плиты 4Х4ВМФС проводят с температуры 1080–1120 C в масле либо в расплаве солей при 500–550 C. Обязателен трёхкратный отпуск с промежуточным охлаждением до 20–25 C: первый при 580–620 C, второй и третий — при 560–600 C. Такой цикл снимает остаточные напряжения и стабилизирует структуру мартенсита отпуска с дисперсными карбидами вольфрама и ванадия.

Черновая обработка ведётся твердосплавным инструментом на режимах: скорость резания 80–120 м/мин, подача 0,2–0,4 мм/об. После закалки плита обрабатывается только шлифованием, электроэрозионной или электрохимической размерной обработкой. Для повышения стойкости применяют азотирование на глубину 0,2–0,4 мм либо оксидирование рабочих поверхностей.

Вопросы и ответы

Чем плита 4Х4ВМФС отличается от 4Х5МФС?

Введение вольфрама (до 4 %) и повышенное содержание молибдена повышают теплостойкость с 550 до 620–650 C. Плита 4Х4ВМФС сохраняет твёрдость 44–49 HRC при нагреве, тогда как 4Х5МФС разупрочняется уже при 580–600 C.

Какой режим термообработки обеспечивает максимальную стойкость?

Закалка с 1100 C в масле, трёхкратный отпуск при 580 C по 2 ч с охлаждением до цеха между циклами. Режим даёт твёрдость 46–48 HRC и ударную вязкость KCU 28–32 Дж/см.

Можно ли обрабатывать плиту без предварительной термообработки?

Да. В состоянии поставки твёрдость 217–255 HB позволяет фрезеровать, сверлить и нарезать резьбу стандартным твердосплавным инструментом. Окончательная термообработка выполняется после формообразования.

Для каких прессов подходит плита толщиной 100 мм?

Для кривошипных прессов усилием 1600–2500 тс при штамповке поковок массой до 15 кг. Толщина 100 мм обеспечивает достаточную жёсткость матрицы и запас на перешлифовку 8–12 мм.