Инструментальная плита 8Х4В2МФС2 в Минске


Инструментальная плита 8Х4В2МФС2 — характеристики и применение

Инструментальная плита из стали 8Х4В2МФС2 — это высоколегированный штамповый инструментальный материал, предназначенный для изготовления деталей, работающих в условиях интенсивного абразивного износа и ударных нагрузок. Сталь 8Х4В2МФС2 относится к группе теплостойких штамповых сталей повышенной вязкости, легированных хромом, вольфрамом, молибденом и ванадием. Плита поставляется в виде плоского проката прямоугольного сечения, прошедшего термическую обработку до заданной твёрдости, что позволяет использовать её для изготовления инструмента без дополнительной закалки.

Химический состав стали 8Х4В2МФС2 обеспечивает сочетание высокой твёрдости (до 58–62 HRC после закалки) с достаточной ударной вязкостью. Содержание вольфрама и молибдена формирует карбидную фазу, устойчивую к разупрочнению при нагреве до 500–550 C, что делает материал пригодным для горячего штампования и литья под давлением. Ванадий дополнительно измельчает зерно и повышает сопротивление абразивному изнашиванию.

Технологические параметры обработки

Инструментальная плита 8Х4В2МФС2 поставляется в отожжённом состоянии с твёрдостью 241–269 HB, что обеспечивает обрабатываемость резанием на стандартном металлорежущем оборудовании. Закалка проводится с температуры 1040–1080 C в масле или в среде защитного газа, отпуск — двукратный при 520–560 C. После полного цикла термообработки твёрдость достигает 56–60 HRC, а прокаливаемость сохраняется в сечениях до 100 мм.

Для плит, используемых в холодном штамповом инструменте, допускается низкий отпуск при 180–220 C, обеспечивающий твёрдость 60–62 HRC. При этом необходимо учитывать склонность стали к обезуглероживанию при нагреве без защитной атмосферы — рекомендуется применять вакуумные печи или печи с контролируемой атмосферой.

Области применения

Инструментальная плита 8Х4В2МФС2 востребована в производствах, где требуется сочетание износостойкости и вязкости при умеренном нагреве рабочей кромки:

  • вырубные и формовочные штампы холодного листового штампования;
  • пуансоны и матрицы для холодной высадки крепежа;
  • ножи для резки металла и гильотинных ножниц;
  • вставки пресс-форм для литья алюминиевых и цинковых сплавов;
  • дорны и оправки для горячего деформирования при 400–500 C;
  • калибрующий инструмент для производства метизов.

Механические свойства после термообработки

ПараметрЗначениеУсловия испытанияМетод контроляТипичный разброс
Твёрдость после закалки60–62 HRCЗакалка 1060 C, низкий отпускГОСТ 90131 HRC
Твёрдость после высокого отпуска56–58 HRCЗакалка 1060 C, отпуск 540 CГОСТ 90131 HRC
Предел прочности при сжатии2500–2800 МПаОбразец 10 10 ммГОСТ 25.503150 МПа
Ударная вязкость KCU25–35 Дж/смПосле высокого отпускаГОСТ 94545 Дж/см

Особенности выбора и эксплуатации

При выборе инструментальной плиты 8Х4В2МФС2 следует учитывать, что сталь чувствительна к перегреву при закалке — превышение температуры выше 1100 C приводит к росту зерна и снижению вязкости. Для плит толщиной более 60 мм рекомендуется предварительный подогрев до 800–850 C перед окончательным нагревом под закалку.

В условиях горячего штампования рабочая температура поверхности инструмента не должна превышать 550 C в течение длительного времени — при превышении этого порога наблюдается разупрочнение карбидной фазы и падение твёрдости. Для повышения стойкости рекомендуется азотирование при 520–560 C, формирующее диффузионный слой глубиной 0,2–0,4 мм с поверхностной твёрдостью до 1000 HV.

Плиты поставляются с допуском по толщине h11–h12, плоскостность — не более 1 мм/м. Для ответственных применений возможна поставка с предварительно обработанными базовыми поверхностями и допуском параллельности 0,05 мм.

Вопросы и ответы

Какая максимальная рабочая температура для инструментальной плиты 8Х4В2МФС2?

Длительная рабочая температура ограничена 500–550 C. При кратковременных нагрузках допустим нагрев до 600 C, однако при этом снижается твёрдость и ускоряется износ рабочей кромки.

Чем отличается 8Х4В2МФС2 от стали 4Х5МФС?

8Х4В2МФС2 содержит повышенное количество вольфрама и ванадия, что обеспечивает более высокую износостойкость при холодном штамповании, но меньшую теплостойкость по сравнению с 4Х5МФС, оптимизированной для горячих штампов.

Какая твёрдость плиты в состоянии поставки?

В отожжённом состоянии твёрдость составляет 241–269 HB. Это обеспечивает обрабатываемость резанием и позволяет выполнять механическую обработку до окончательной термообработки.

Требуется ли предварительный подогрев перед сваркой плиты 8Х4В2МФС2?

Да, для сварки необходима предварительный подогрев до 300–400 C и последующий отпуск при 650–680 C для снятия напряжений. Сварка выполняется электродами типа Э-10Х5МФ с последующей закалкой всей детали.