Инструментальная полоса 4Х2В5МФ в Минске

Инструментальная полоса 4Х2В5МФ — штамповая сталь для горячего деформирования

Инструментальная полоса 4Х2В5МФ — горячекатаный или кованый сортовой прокат прямоугольного сечения из штамповой стали повышенной теплостойкости. Материал относится к группе легированных сталей для деформирующих штампов горячего формообразования и работает в условиях циклического теплосменного нагружения при контактных температурах до 600–650 C.

Химический состав 4Х2В5МФ регламентирован ГОСТ 5950 и включает хром (3,8–4,4 %), вольфрам (4,5–5,3 %), молибден (1,2–1,5 %) и ванадий (0,6–1,0 %). Такое легирование обеспечивает вторичную твердость после отпуска, сопротивление разупрочнению при нагреве и повышенную прокаливаемость в сечениях до 100–150 мм. Полоса поставляется в отожженном состоянии с твердостью не более 241 HB, что позволяет выполнять механическую обработку резанием на стандартном оборудовании.

Технологические характеристики и режимы упрочнения

Закалка полосы 4Х2В5МФ выполняется с нагревом до 1060–1120 C с подстуживанием на воздухе и последующим масляным охлаждением. После двух- или трехкратного отпуска при 560–620 C формируется структура троостита отпуска с карбидами вольфрама и ванадия, обеспечивающая твердость 44–52 HRC в зависимости от назначения инструмента. Красностойкость материала сохраняется до 600 C, что отличает его от хромомолибденовых штамповых сталей типа 4Х5МФС.

Для полосы характерен умеренный коэффициент линейного расширения — 12,6 10 1/C в интервале 20–600 C, что важно при расчете посадок и зазоров в оснастке. Теплопроводность при 20 C составляет около 32 Вт/(мК), снижаясь до 28 Вт/(мК) при рабочих температурах. Ударная вязкость после полного упрочнения достигает 30–40 Дж/см на образцах KCU.

Применение полосы 4Х2В5МФ в промышленной оснастке

Прокат прямоугольного сечения используется для изготовления рабочих элементов штамповой оснастки, эксплуатируемой при интенсивном тепловом и механическом нагружении. Из полосы 4Х2В5МФ изготавливают:

• вставки и пуансоны молотовых штампов для горячей объемной штамповки;
• матрицы горизонтально-ковочных машин (ГКМ) для высадки крепежа;
• формообразующие элементы пресс-форм литья под давлением алюминиевых сплавов;
• ножи и резцы горячей резки сортового проката;
• дорны и оправки прошивных станов трубопрокатных агрегатов;
• выталкиватели и толкатели в узлах выпрессовки.

Полоса 4Х2В5МФ востребована в кузнечно-прессовых цехах машиностроительных предприятий, на заводах метизного производства, в литейных комплексах цветного литья и на ремонтно-механических участках, обслуживающих горячедеформирующее оборудование. Материал пригоден для изготовления инструмента, работающего в условиях абразивного изнашивания при нагретых заготовках, а также для деталей, подвергающихся многократному термоциклированию.

Сортамент и механические свойства

Полоса 4Х2В5МФ поставляется толщиной 4–80 мм и шириной 20–250 мм, длиной мерной или немерной — от 2 до 6 м. Допуски на геометрические размеры соответствуют классу точности Б по ГОСТ 103 для горячекатаного проката. Кривизна полосы не превышает 5 мм на 1 м длины, скручивание относительно продольной оси — не более 2.

При заказе полосы 4Х2В5МФ указывается категория качества, группа отделки поверхности и необходимость контроля макроструктуры ультразвуковым методом. Для ответственного инструмента рекомендуется заказывать прокат с ультразвуковым контролем сплошности на отсутствие внутренних дефектов — флокенов, расслоений и усадочных рыхлот.

Особенности обработки и контроля качества

Механическая обработка полосы 4Х2В5МФ в отожженном состоянии выполняется твердосплавным инструментом при скорости резания 40–60 м/мин. Шлифование упрочненных поверхностей ведется кругами на электрокорундовой основе с обильным охлаждением для предотвращения прижогов. Электроэрозионная обработка допустима с последующим удалением переплавленного слоя глубиной не менее 0,05 мм.

Контроль качества полосы включает проверку химического состава спектральным методом, измерение твердости, оценку макроструктуры на протравленных темплетах и контроль отсутствия поверхностных дефектов — закатов, плен, волосовин и трещин. Допускается правка полосы на правильных машинах без последующего дополнительного отжига при условии сохранения механических свойств.

Вопросы и ответы