Инструментальная полоса 5ХВ2С: характеристики и применение
Инструментальная полоса 5ХВ2С — это горячекатаный или кованый сортовой прокат прямоугольного сечения из штамповой стали, легированной хромом и вольфрамом. Марка 5ХВ2С относится к группе полутеплостойких штамповых сталей перлитного класса и применяется преимущественно для изготовления ударного инструмента, работающего при умеренном нагреве. Полоса поставляется в отожжённом состоянии с твёрдостью 217–255 HB, что обеспечивает обрабатываемость резанием и последующую закалку под конкретную оснастку.
Химический состав и структура
Сталь 5ХВ2С содержит углерод в пределах 0,46–0,54 %, хром 0,60–0,90 %, вольфрам 2,00–2,50 %, кремний 0,17–0,37 %, марганец 0,15–0,40 %. Вольфрам образует карбиды, повышающие теплостойкость и износостойкость при циклических ударных нагрузках. После отжига структура — зернистый перлит с карбидной неоднородностью не выше 3 балла по ГОСТ 5950. Полоса выпускается по ГОСТ 5950-2000 и ГОСТ 4405-75 с нормированием макроструктуры и обезуглероженного слоя.
Механические свойства после термической обработки
| Режим закалки | Среда охлаждения | Отпуск | Твёрдость HRC | Ударная вязкость KCU, Дж/см |
|---|---|---|---|---|
| 860–880 C | масло | 200 C | 58–61 | 18–22 |
| 860–880 C | масло | 400 C | 50–54 | 25–30 |
| 860–880 C | масло | 520 C | 44–48 | 35–42 |
Температура отпуска выбирается в зависимости от условий работы: для холодновысадочных пуансонов и обжимных матриц применяют низкий отпуск 180–220 C, для молотовых штампов — 480–540 C. Прокаливаемость стали 5ХВ2С в масле — до 40–50 мм в сечении, что ограничивает применение полосы больших толщин для массивного инструмента.
Сортамент и геометрические параметры
- Толщина полосы — 4–60 мм, ширина — 20–200 мм, длина — 2–6 м.
- Предельные отклонения по толщине — по ГОСТ 4405-75, класс точности B и C.
- Кривизна на 1 м длины — не более 5 мм для полос толщиной до 20 мм.
- Косина реза — не более 5 мм при ширине до 100 мм.
- Состояние поставки — отожжённое, без термической обработки под заказчика.
Технологические операции
Полоса 5ХВ2С обрабатывается резанием в отожжённом состоянии на фрезерных и строгальных станках, шлифуется после закалки. Ковка заготовок проводится в интервале 1100–850 C с медленным охлаждением в золе или песке во избежание трещин. Сварка ограничена: сталь склонна к образованию холодных трещин, при необходимости применяют подогрев 300–400 C и последующий отпуск. Электроэрозионная обработка используется для профилирования рабочих кромок матриц и пуансонов.
Области применения
- Молотовые и высадочные штампы кузнечно-прессовых цехов.
- Пуансоны и матрицы холодной высадки крепежа на автоматах.
- Ножи для резки металла на гильотинных ножницах и пресс-ножницах.
- Зубила, обжимки, накатные плашки в инструментальном производстве.
- Детали ударного инструмента горно-обогатительного оборудования.
- Оснастка для горячей штамповки на кривошипных горячештамповочных прессах.
Вопросы и ответы
Какова максимальная рабочая температура инструмента из 5ХВ2С?
Длительная эксплуатация без потери твёрдости — до 300–350 C. При нагреве выше 400 C наблюдается интенсивное разупрочнение, поэтому сталь относится к полутеплостойким.
Чем отличается 5ХВ2С от 4ХВ2С?
Марка 5ХВ2С содержит больше углерода (0,46–0,54 % против 0,35–0,44 %), что даёт более высокую твёрдость после закалки — 58–61 HRC против 54–58 HRC, но снижает ударную вязкость.
Возможна ли поставка полосы в закалённом состоянии?
Стандартно полоса поставляется отожжённой. Закалка и отпуск выполняются потребителем после механической обработки, поскольку твёрдый прокат затрудняет формообразование.
Какая среда охлаждения применяется при закалке?
Охлаждение в масле. Закалка в воде недопустима из-за высокого риска образования закалочных трещин в полосе толщиной более 10 мм.
