Инструментальная плита 9ХФ: характеристики стали и область применения
Инструментальная плита 9ХФ — горячекатаный или кованый прокат из легированной инструментальной стали перлитного класса, содержащей 0,85–0,95 % углерода, 0,8–1,1 % хрома и 0,15–0,30 % ванадия. Ванадий в составе 9ХФ формирует мелкодисперсные карбиды VC, повышающие износостойкость и препятствующие росту зерна при нагреве. Плита поставляется в отожжённом состоянии с твёрдостью 187–217 HB, что обеспечивает обрабатываемость резанием и подготовку под последующую закалку.
Сортамент и технические параметры
Прокат выпускается в виде плит толщиной 8–200 мм, шириной 200–800 мм и длиной 1000–4000 мм. Предельные отклонения по толщине соответствуют ГОСТ 2590 и ГОСТ 4405. Кривизна на 1 м длины не превышает 5 мм для плит толщиной до 50 мм. Поставка осуществляется без термической обработки или после нормализации и высокого отпуска.
| Параметр | Значение | Условие | Метод контроля | Норматив |
|---|---|---|---|---|
| Твёрдость поставки | 187–217 HB | отожжённое состояние | по Бринеллю | ГОСТ 5950 |
| Твёрдость после закалки | 62–65 HRC | закалка 830–850 C, масло | по Роквеллу | ГОСТ 5950 |
| Предел прочности | не менее 700 МПа | отожжённое состояние | растяжение | ГОСТ 1497 |
| Ударная вязкость | не менее 30 Дж/см | после отпуска 200 C | по Шарпи | ГОСТ 9454 |
| Температура закалки | 830–850 C | нагрев в соляной ванне | термопара | ГОСТ 5950 |
Термообработка и формирование свойств
Закалка плиты 9ХФ выполняется с температуры 830–850 C в масле, что обеспечивает сквозную прокаливаемость в сечениях до 40 мм. Отпуск при 160–200 C сохраняет твёрдость 62–65 HRC при достаточной вязкости для ударного инструмента. Для режущего инструмента с повышенной теплостойкостью применяется отпуск при 300–400 C, снижающий твёрдость до 52–56 HRC, но повышающий красностойкость до 350 C.
Области применения
- Режущий инструмент: метчики, развёртки, фрезы, пилы по дереву и металлу.
- Штамповый инструмент холодной деформации: вырубные и гибочные штампы, ножи гильотинных ножниц.
- Деревообрабатывающие ножи для фуговальных и рейсмусовых станков.
- Калибровочный инструмент: дорны, оправки, прошивки для трубопрокатных агрегатов.
- Измерительный инструмент: скобы, шаблоны, калибры гладкие и резьбовые.
- Ножи для агломерации и грануляции полимеров в экструзионных линиях.
Технологические особенности обработки
Плита 9ХФ в отожжённом состоянии удовлетворительно обрабатывается твердосплавным инструментом на токарных и фрезерных станках с ЧПУ. Склонность к образованию наклёпа требует назначения режимов резания с подачей не менее 0,1 мм/об и глубиной резания от 1 мм. Сварка плиты ограничена из-за высокого содержания углерода — при необходимости соединения применяется предварительный подогрев до 300–350 C и последующая изотермическая выдержка.
Вопросы и ответы
Какая твёрдость у инструментальной плиты 9ХФ после закалки?
После закалки с 830–850 C в масле и низкого отпуска при 160–200 C твёрдость составляет 62–65 HRC. При высоком отпуске 300–400 C твёрдость снижается до 52–56 HRC с ростом теплостойкости.
Чем отличается сталь 9ХФ от 9ХС?
Сталь 9ХФ содержит ванадий вместо кремния, что повышает вязкость и снижает склонность к обезуглероживанию при нагреве. 9ХС имеет более высокую прокаливаемость, но уступает 9ХФ по сопротивлению хрупкому разрушению.
Применяется ли плита 9ХФ для холодновысадочного инструмента?
Да, плита 9ХФ используется для вырубных и гибочных штампов, ножей гильотинных ножниц и калибровочного инструмента. Для тяжёлых условий холодной деформации предпочтительны стали с повышенной вязкостью, например 6ХВ2С.
Какой максимальный размер сечения прокаливается насквозь?
Сквозная прокаливаемость в масле обеспечивается в сечениях до 40 мм. Для плит большей толщины наблюдается снижение твёрдости в сердцевине, что учитывается при выборе припуска под шлифование.
