Инструментальная плита 9Х1: характеристики, термообработка и применение
Инструментальная плита 9Х1 — горячекатаный или кованый прокат из легированной инструментальной стали 9Х1 (аналог по ГОСТ 5950), поставляемый в виде пластин толщиной 6–200 мм с последующей механической обработкой. Сталь 9Х1 — хромистая инструментальная сталь перлитного класса с массовой долей углерода 0,85–0,95 % и хрома 0,95–1,25 %. Плита 9Х1 применяется для изготовления режущего, измерительного и холодноштампового инструмента, работающего при умеренных динамических нагрузках.
Химический состав и структура
Химический состав стали 9Х1 регламентируется ГОСТ 5950-2000. Основные элементы:
- Углерод (C) — 0,85–0,95 %
- Хром (Cr) — 0,95–1,25 %
- Кремний (Si) — 0,17–0,37 %
- Марганец (Mn) — 0,17–0,37 %
- Сера (S) — не более 0,030 %
- Фосфор (P) — не более 0,030 %
Структура в состоянии поставки — перлит и вторичный цементит. После закалки и низкого отпуска формируется мартенсит отпуска с равномерно распределёнными карбидами хрома, что обеспечивает высокую твёрдость и износостойкость.
Механические свойства и термообработка
Плита 9Х1 поставляется в отожжённом состоянии с твёрдостью не более 217 HB. Для достижения эксплуатационных характеристик проводится закалка при 830–860 C в масле и отпуск при 150–200 C. После термообработки достигаются следующие параметры:
- Твёрдость после закалки и отпуска — 62–65 HRC
- Предел прочности при изгибе — 2200–2600 МПа
- Ударная вязкость KCU — 20–30 Дж/см
- Теплостойкость (красностойкость) — до 200 C
- Прокаливаемость — сквозная до 25–30 мм
| Параметр | Состояние поставки | После закалки | После отпуска 180 C | Метод контроля |
|---|---|---|---|---|
| Твёрдость | 217 HB | 62–65 HRC | 60–63 HRC | ГОСТ 9013 |
| Предел прочности | 600–700 МПа | — | 2200–2600 МПа | ГОСТ 1497 |
| Ударная вязкость | — | — | 20–30 Дж/см | ГОСТ 9454 |
| Температура закалки | — | 830–860 C | — | ГОСТ 5950 |
Технологические особенности обработки
Плита 9Х1 удовлетворительно обрабатывается резанием в отожжённом состоянии. После закалки обработка возможна только шлифованием или электроэрозионными методами. При сварке склонна к образованию холодных трещин, требуется предварительный и сопутствующий подогрев до 200–300 C с последующим медленным охлаждением. Ковка проводится в интервале 1050–850 C с охлаждением в золе или песке.
Области применения
Инструментальная плита 9Х1 используется для изготовления:
- Режущего инструмента: метчики, развёртки, фрезы, пилы дисковые
- Холодноштамповой оснастки: вырубные и гибочные штампы, пуансоны, матрицы
- Измерительного инструмента: калибры, шаблоны, скобы
- Деталей узлов трения: втулки, направляющие, копиры
- Ножей для гильотинных ножниц и агрегатов продольной резки
В металлообрабатывающей промышленности плита 9Х1 востребована при изготовлении штампов для прессов усилием до 1600 кН, а также в деревообработке для ножевых валов и фрезерного инструмента. В машиностроении применяется для деталей, работающих при контактных нагрузках и умеренном нагреве.
Формы поставки и стандарты
Плита 9Х1 поставляется по ГОСТ 5950-2000 и ТУ производителей. Стандартные размеры: толщина 6–200 мм, ширина 200–800 мм, длина 500–2000 мм. Возможна поставка с механической обработкой (шлифовка, фрезеровка) и без неё. Твёрдость и макроструктура контролируются по ГОСТ 9013 и ГОСТ 10243 соответственно.
Вопросы и ответы
Какая твёрдость у плиты 9Х1 после закалки?
После закалки при 830–860 C в масле и отпуска при 150–200 C твёрдость составляет 62–65 HRC. В состоянии поставки — не более 217 HB.
Чем отличается сталь 9Х1 от 9ХС?
Сталь 9Х1 содержит только хром, тогда как 9ХС дополнительно легирована кремнием (1,2–1,6 %), что повышает прокаливаемость и теплостойкость. 9Х1 применяется при меньших скоростях резания и нагрузках.
Применяется ли плита 9Х1 для холодной штамповки?
Да, плита 9Х1 используется для вырубных и гибочных штампов, пуансонов и матриц, работающих при умеренных динамических нагрузках. Для тяжёлых условий применяют стали Х12МФ или 6Х6В3МФС.
Какой максимальный размер плиты 9Х1?
Стандартно поставляются плиты толщиной до 200 мм, шириной до 800 мм и длиной до 2000 мм. Возможно изготовление по индивидуальным размерам.
