Инструментальная полоса 6Х3МФС: характеристики и применение
Инструментальная полоса 6Х3МФС — горячекатаная или кованая заготовка прямоугольного сечения из штамповой стали повышенной теплостойкости. Марка относится к группе штамповых сталей для горячего деформирования (аналог по классификации — стали типа 4Х3МФС, но с пониженным содержанием углерода, что обеспечивает повышенную вязкость при сохранении теплостойкости). Полоса поставляется в отожжённом состоянии с твёрдостью не более 241 HB, что обеспечивает обрабатываемость резанием и последующую закалку под конкретный инструмент.
Химический состав и структура
Средний химический состав марки 6Х3МФС:
- Углерод (C) — 0,55–0,65 %
- Хром (Cr) — 2,8–3,5 %
- Молибден (Mo) — 0,6–0,9 %
- Ванадий (V) — 0,2–0,5 %
- Кремний (Si) — 0,17–0,37 %
- Марганец (Mn) — 0,2–0,5 %
Карбидная фаза представлена преимущественно карбидами M7C3 и M23C6 на основе хрома, а также карбидами ванадия VC и молибдена Mo2C, обеспечивающими вторичное твердение при отпуске. Пониженное содержание углерода по сравнению с классическими штампами 4Х5МФС снижает склонность к образованию крупных эвтектических карбидов и повышает ударную вязкость.
Термообработка полосы
Типовой режим термической обработки:
- Отжиг — 840–860 C, охлаждение с печью, твёрдость 207–241 HB
- Закалка — 1020–1050 C, охлаждение в масле или на воздухе
- Отпуск — 560–620 C, двукратный, твёрдость 44–48 HRC
- Температура эксплуатации инструмента — до 550–600 C
После закалки и высокого отпуска структура представляет собой отпущенный мартенсит с равномерно распределёнными специальными карбидами. Вторичное твердение достигается за счёт выделения карбидов Mo и V при отпуске.
Механические свойства
| Параметр | Значение | Условие | Единица | Метод |
|---|---|---|---|---|
| Твёрдость | 207–241 | отожжённое состояние | HB | ГОСТ 9012 |
| Твёрдость | 44–48 | закалка + отпуск | HRC | ГОСТ 9013 |
| Предел прочности | 1400–1600 | после термообработки | МПа | ГОСТ 1497 |
| Ударная вязкость | 25–35 | 44–46 HRC | Дж/см | ГОСТ 9454 |
| Теплостойкость | до 600 | рабочая температура | C | — |
Сортамент и размеры
Полоса 6Х3МФС выпускается в виде горячекатаных или кованых прутков прямоугольного сечения. Типовые размеры:
- Толщина — 6–60 мм
- Ширина — 20–200 мм
- Длина — 2–6 м (мерная или немерная)
- Кривизна — не более 0,5 % длины
Поставка осуществляется по ГОСТ 5950 или ТУ производителя. Возможна дополнительная механическая обработка — строжка, фрезерование, шлифование боковых поверхностей.
Применение
Инструментальная полоса 6Х3МФС используется для изготовления:
- Молотовых и прессовых штампов для горячей штамповки на кривошипных прессах
- Вставок и пуансонов вырубных штампов, работающих при температурах до 550 C
- Ножей горячей резки проката на сортовых станах
- Деталей пресс-форм литья под давлением алюминиевых сплавов
- Инструмента для прошивки и обкатки в трубопрокатном производстве
В кузнечно-прессовых цехах полоса применяется для изготовления сменных вставок штампов, работающих в условиях циклических термомеханических нагрузок. В металлургии — для ножей летучих пил и дисковых ножей горячей резки сортового проката. В литейном производстве — для знаков и вставок пресс-форм кокильного литья.
Вопросы и ответы
Чем 6Х3МФС отличается от 4Х5МФС?
Пониженным содержанием углерода (0,55–0,65 % против 0,37–0,44 % у 4Х5МФС) при близком содержании хрома и молибдена. Это обеспечивает более высокую ударную вязкость и меньшую склонность к образованию трещин при термоциклировании, но несколько снижает теплостойкость.
Какая твёрдость достигается после закалки и отпуска?
После закалки от 1020–1050 C в масле и двукратного отпуска при 560–620 C твёрдость составляет 44–48 HRC. Для повышения теплостойкости применяют отпуск при 600–620 C, для повышения вязкости — при 560–580 C.
Для каких условий эксплуатации предназначена полоса 6Х3МФС?
Для инструмента горячего деформирования с рабочей температурой до 550–600 C: штампов кривошипных прессов, ножей горячей резки, вставок пресс-форм литья под давлением алюминиевых сплавов.
В каком состоянии поставляется полоса?
В отожжённом состоянии с твёрдостью не более 241 HB, что обеспечивает обрабатываемость резанием перед финишной термообработкой. По согласованию возможна поставка без термообработки.
