Инструментальная полоса 8Х3 в Минске


Инструментальная полоса 8Х3: состав, свойства и применение

Инструментальная полоса 8Х3 — горячекатаный сортовой прокат прямоугольного сечения из легированной стали для инструмента штампового класса. Материал относится к группе сталей с умеренной прокаливаемостью и повышенной износостойкостью, применяется для изготовления инструмента холодного деформирования, работающего в условиях ударных и знакопеременных нагрузок.

Химический состав и металлургические особенности

Сталь 8Х3 легирована хромом в количестве 3,0–3,5%, что обеспечивает формирование карбидной фазы типа (Fe,Cr)C и повышает сопротивление абразивному изнашиванию. Содержание углерода — 0,75–0,85%, что относит материал к заэвтектоидному классу. Дополнительно присутствуют марганец (0,15–0,40%) и кремний (0,15–0,35%) как технологические раскислители.

Полоса поставляется в отожжённом состоянии с твёрдостью не более 217 HBW. Структура после отжига — зернистый перлит с равномерно распределёнными карбидами, что обеспечивает удовлетворительную обрабатываемость резанием на металлорежущих станках и стабильность геометрии при последующей термической обработке.

Термическая обработка и достигаемые свойства

Оптимальный режим упрочнения включает закалку с температуры 850–880 C в масло или расплав соли. После отпуска при 150–200 C твёрдость составляет 61–63 HRC, при отпуске на 400–450 C — 45–50 HRC. Прокаливаемость стали ограничена — сквозная закалка обеспечивается в сечениях до 30–40 мм, что необходимо учитывать при проектировании инструмента с массивными элементами.

Для снижения риска обезуглероживания при нагреве под закалку рекомендуется применение защитных атмосфер или соляных ванн. Склонность к росту зерна при перегреве выше 900 C ограничивает допустимый интервал температур нагрева.

Применение полосы 8Х3 в инструментальном производстве

Прямоугольное сечение полосы оптимизировано для раскроя на заготовки инструмента с минимальными потерями металла. Основные направления использования:

  • вырубные и пробивные штампы для холодной листовой штамповки конструкционных сталей толщиной до 3 мм;
  • пуансоны и матрицы для холодной высадки крепёжных изделий;
  • гибочные и формовочные штампы, работающие при умеренных удельных давлениях;
  • ножи для холодной резки металла и неметаллических материалов;
  • калибровочные и чеканочные инструменты;
  • накатные ролики для резьбонакатных автоматов.

Эксплуатационные характеристики

Работоспособность инструмента из полосы 8Х3 определяется сочетанием твёрдости поверхностного слоя и вязкости сердцевины. Материал сохраняет режущую кромку при нагреве до 200–250 C, что ограничивает его применение операциями без интенсивного тепловыделения. Сопротивление хрупкому разрушению при ударных нагрузках ниже, чем у сталей типа Х12МФ, однако достаточное для большинства операций холодной штамповки средней интенсивности.

ПараметрЗначениеМетод контроляПримечаниеЕдиница
Твёрдость после отжига 217ГОСТ 9012HBW—
Температура закалки850–880пирометриямаслоC
Твёрдость после отпуска 200 C61–63ГОСТ 9013HRC—
Твёрдость после отпуска 450 C45–50ГОСТ 9013HRC—
Предел прочности при растяжениипосле улучшенияГОСТ 1497—МПа

Сортамент и условия поставки

Полоса 8Х3 изготавливается по ГОСТ 5950-2020, а также по ТУ предприятий-производителей. Стандартный диапазон толщин — 3–60 мм, ширина — 10–200 мм. Длина поставляемых полос — 2–6 м, допускается поставка мерной и кратной длины. Предельные отклонения по толщине и ширине соответствуют классу точности Б или В по ГОСТ 103-2006.

Поверхность полосы не должна иметь прокатных пузырей, трещин и плен, допускаются незначительные дефекты, устраняемые зачисткой без вывода размеров за предельные отклонения. Контроль макроструктуры проводится на протравленных темплетах — усадочная раковина и рыхлость не допускаются.

Вопросы и ответы

Чем отличается полоса 8Х3 от стали Х12МФ?

8Х3 имеет более низкое содержание хрома (3,0–3,5% против 11–13%) и не содержит молибдена и ванадия. Это обеспечивает меньшую прокаливаемость и теплостойкость, но улучшает обрабатываемость резанием и снижает стоимость материала при сопоставимой износостойкости в условиях холодной штамповки без интенсивного нагрева.

Какая твёрдость достигается после стандартной закалки?

При закалке с 850–880 C в масло и низком отпуске при 150–200 C твёрдость составляет 61–63 HRC. Для инструмента, работающего с ударными нагрузками, рекомендуется отпуск при 350–450 C, снижающий твёрдость до 45–50 HRC при повышении вязкости.

Допустима ли сварка полосы 8Х3?

Сталь 8Х3 относится к ограниченно свариваемым материалам из-за высокого содержания углерода. Сварка возможна только с предварительным подогревом до 300–400 C и последующим отжигом. Для соединения элементов инструмента предпочтительно использовать механические соединения или пайку твёрдыми припоями.

Какие дефекты поверхности допускаются на полосе?

По ГОСТ 5950-2020 допускаются отдельные закаты, риски и вмятины глубиной не более половины предельного отклонения по толщине. Трещины, плены и рванины не допускаются. Удаление дефектов производится зачисткой или обточкой с контролем остаточных размеров сечения.