Инструментальная полоса 8Х4В2МФС2: быстрорежущий прокат для металлообрабатывающего инструмента
Инструментальная полоса 8Х4В2МФС2 — горячекатаный или кованый профиль прямоугольного сечения из вольфрамомолибденовой быстрорежущей стали, поставляемый в отожжённом состоянии с твёрдостью 255–285 HB. Марка относится к группе повышенной теплостойкости: легирование вольфрамом (7,5–8,5 %), молибденом (2,0–2,5 %), ванадием (1,8–2,4 %) и кобальтом (4,5–5,5 %) обеспечивает сохранение режущих свойств при нагреве кромки до 620–640 C. Полоса применяется как заготовка для изготовления режущего и штампового инструмента, работающего при высоких контактных нагрузках и скоростях резания.
Сортамент и геометрические параметры
Прокат выпускают по ГОСТ 4405-75 с нормированными допусками по ширине, толщине и длине. Типовые позиции — полоса шириной 10–100 мм и толщиной 3–30 мм, длина мерная 500–2000 мм или немерная. Кривизна не превышает 3 мм на 1 м длины, скос кромки — не более 2 мм. Поверхность поставляется без трещин, закатов и обезуглероженного слоя глубиной свыше 0,5 мм на сторону.
| Толщина, мм | Ширина, мм | Твёрдость поставки, HB | Теплостойкость, C | Типовое назначение |
|---|---|---|---|---|
| 4,0 | 20–40 | 255–285 | 620 | резцы, фрезы |
| 8,0 | 40–63 | 255–285 | 630 | свёрла, метчики |
| 12,0 | 60–80 | 255–285 | 635 | протяжки, долбяки |
| 20,0 | 80–100 | 255–285 | 640 | штамповый инструмент |
Химический состав и структура
Массовая доля углерода — 0,85–0,95 %. Хром в пределах 3,8–4,4 % повышает прокаливаемость и вторичную твёрдость. Карбидная неоднородность по ГОСТ 19265-73 не превышает 2 балла, что критично для инструмента малого сечения. После отжига структура — сорбитоподобный перлит с равномерно распределёнными карбидами типа M6C и MC. Карбиды ванадия обеспечивают износостойкость, вольфрам и молибден — красностойкость.
Термическая обработка
Закалку выполняют ступенчато: нагрев под закалку 1210–1230 C в соляных ваннах, охлаждение в масле или расплаве, затем трёхкратный отпуск при 540–570 C. Твёрдость после термообработки — 64–66 HRC. Для снижения коробления полосу перед закалкой подвергают нормализации при 850–870 C. Отпуск при температуре ниже 540 C недопустим — не достигается полное превращение остаточного аустенита.
Области применения
- Режущий инструмент: червячные фрезы, протяжки, метчики, развёртки для обработки легированных и нержавеющих сталей.
- Штамповый инструмент холодной деформации: вырубные и гибочные штампы, пуансоны вырубных прессов.
- Инструмент для обработки жаропрочных сплавов на станках с ЧПУ при скоростях резания 25–40 м/мин.
- Ножи для гильотинных ножниц и дисковых пил по металлу в линиях продольной резки.
- Заготовки для зуборезного инструмента в автомобильном и редукторостроительном производстве.
Технологические особенности обработки
Полоса 8Х4В2МФС2 удовлетворительно обрабатывается резанием в отожжённом состоянии: твёрдость 255–285 HB позволяет вести фрезерование и сверление твердосплавным инструментом без предварительного улучшения. Шлифование после закалки выполняют кругами из эльбора или карбида кремния с интенсивным охлаждением — сталь склонна к прижогам при локальном нагреве выше 600 C. Сварка плавлением не рекомендуется из-за образования хрупких карбидных зон; соединение выполняют пайкой твёрдыми припоями.
Вопросы и ответы
Какую твёрдость имеет полоса 8Х4В2МФС2 после закалки и отпуска?
После ступенчатой закалки от 1210–1230 C и трёхкратного отпуска при 540–570 C твёрдость составляет 64–66 HRC при сохранении теплостойкости до 620–640 C.
Чем 8Х4В2МФС2 отличается от 8Х4В2МФС2-МП?
Марка с индексом «МП» изготавливается методом порошковой металлургии: карбидная неоднородность снижена до 1 балла, что повышает стойкость инструмента малого сечения и уменьшает разброс свойств по сечению полосы.
Допускается ли сварка полосы 8Х4В2МФС2?
Сварка плавлением не рекомендуется: в зоне термического влияния формируются крупные карбиды и возникает хрупкость. Соединение выполняют пайкой или механическим креплением вставок.
Какая температура отпуска обеспечивает максимальную вторичную твёрдость?
Максимум вторичной твёрдости достигается при отпуске 540–560 C. Повышение температуры до 570 C допустимо для инструмента, работающего с ударными нагрузками, с небольшим снижением твёрдости.
