Инструментальная полоса 4Х5МФ1С в Минске


Инструментальная полоса 4Х5МФ1С: характеристики и применение

Инструментальная полоса 4Х5МФ1С — горячекатаный или кованый сортовой прокат прямоугольного сечения из штамповой стали марки 4Х5МФ1С (аналог DIN 1.2344, AISI H13), поставляемый в виде полос с нормированной шириной и толщиной. Сталь относится к классу теплостойких штамповых сталей, легированных хромом, молибденом и ванадием, и предназначена для изготовления инструмента, работающего при температурах поверхности до 600 C.

Химический состав и структура

Марка 4Х5МФ1С содержит 0,32–0,42 % углерода, 4,5–5,5 % хрома, 1,2–1,5 % молибдена, 0,8–1,2 % ванадия, до 0,4 % кремния и до 0,4 % марганца. Такое легирование обеспечивает устойчивость мартенсита к отпуску и сопротивление термической усталости. Структура после закалки — мартенсит с остаточным аустенитом, после высокого отпуска — троостит отпуска с дисперсными карбидами VC, MoC и CrC.

Механические свойства полосы

Прокат поставляется в отожжённом состоянии с твёрдостью 217–255 HB, что обеспечивает обрабатываемость резанием и подготовку под закалку. После термической обработки достигаются следующие параметры:

  • твёрдость после закалки и отпуска — 44–52 HRC
  • предел прочности при растяжении — 1450–1650 МПа
  • ударная вязкость KCU — не менее 25 Дж/см
  • теплостойкость (сохранение твёрдости 42 HRC) — до 600 C
  • прокаливаемость в масле — до 80 мм по сечению

Сортамент и допуски

Полоса выпускается толщиной 4–60 мм и шириной 20–200 мм. Предельные отклонения по толщине соответствуют ГОСТ 4405-75, кривизна не превышает 0,5 % длины. Кромки — обрезные или необрезные. Длина прутков — 2–6 м. Возможна поставка полосы в термообработанном (закалённом и отпущенном) состоянии с твёрдостью 44–48 HRC.

Толщина, ммШирина, ммТвёрдость, HBСостояниеДлина, м
640217–255отожжённая2–4
1260217–255отожжённая2–6
208044–48 HRCзакалённая2–4
30100217–255отожжённая2–6
50160217–255отожжённая2–4

Термическая обработка

Закалка проводится с температуры 1020–1050 C в масле или в соляных ваннах, отпуск — при 560–620 C в зависимости от требуемой твёрдости. Для полос толщиной свыше 40 мм рекомендуется ступенчатый нагрев для предотвращения коробления. Азотирование в газовой среде при 520–540 C повышает поверхностную твёрдость до 900–1100 HV и увеличивает стойкость инструмента против схватывания.

Области применения

  • молотовые и прессовые штампы для горячей объёмной штамповки
  • матрицы и пуансоны горизонтально-ковочных машин
  • пресс-формы литья под давлением алюминиевых сплавов
  • ножницы горячей резки сортового проката
  • инструмент для прессования медных и латунных профилей
  • детали выталкивающих систем и знаки пресс-форм

Вопросы и ответы

Какая твёрдость достигается после стандартной закалки и отпуска полосы 4Х5МФ1С?

После закалки с 1020–1050 C в масле и отпуска при 560–600 C твёрдость составляет 47–52 HRC. При отпуске 600–620 C — 44–47 HRC.

Чем полоса 4Х5МФ1С отличается от 5ХНМ?

4Х5МФ1С содержит молибден и ванадий, что обеспечивает теплостойкость до 600 C, тогда как 5ХНМ сохраняет твёрдость лишь до 400–450 C. 4Х5МФ1С применяется для более нагруженных штампов горячего деформирования.

Поставляется ли полоса 4Х5МФ1С в закалённом состоянии?

Да, возможна поставка в термообработанном состоянии с твёрдостью 44–48 HRC. Однако для изготовления сложного инструмента предпочтительна отожжённая полоса с последующей закалкой после механической обработки.

Какой максимальный размер сечения полосы обеспечивает сквозную прокаливаемость?

При закалке в масле сквозная прокаливаемость достигается при толщине до 80 мм. Для сечений свыше 80 мм рекомендуется закалка в горячей среде или ступенчатая закалка.