Инструментальная полоса ХВГ: состав, свойства и применение
Инструментальная полоса ХВГ — это горячекатаный или кованый сортовой прокат прямоугольного сечения из легированной инструментальной стали марки ХВГ, предназначенный для изготовления режущего, измерительного и штампового инструмента. Полоса ХВГ производится по ГОСТ 5950-2000 и поставляется в состоянии после отжига или отпуска с гарантированной твёрдостью не более 255 HB, что обеспечивает обрабатываемость резанием и давлением при последующей механической обработке.
Химический состав и металлургические особенности
Сталь ХВГ относится к группе легированных инструментальных сталей с повышенной прокаливаемостью. Основные легирующие элементы — хром (0,95–1,25 %), вольфрам (1,20–1,60 %) и марганец (0,80–1,10 %). Совместное легирование хромом и вольфрамом обеспечивает высокую твёрдость после закалки (62–64 HRC) при сохранении достаточной вязкости, а марганец повышает прокаливаемость и устойчивость переохлаждённого аустенита, что позволяет закаливать полосу в масле без риска образования трещин и деформаций.
Карбидная неоднородность в полосе ХВГ контролируется по баллам, что критично для инструмента, работающего на сжатие и изгиб. Наличие равномерно распределённых карбидов вольфрама и хрома обеспечивает высокую износостойкость режущих кромок и стабильность геометрических размеров инструмента при циклических термических нагрузках.
Механические свойства и режимы термообработки
Полоса ХВГ поставляется в отожжённом состоянии с твёрдостью 207–255 HB. После полного цикла термической обработки — закалки от 830–860 C в масле и низкого отпуска при 150–200 C — достигается твёрдость 62–64 HRC. Для снижения напряжений и повышения ударной вязкости применяют ступенчатый отпуск при 180–220 C с выдержкой 2–3 часа.
Отличительная особенность стали ХВГ — минимальное изменение объёма при закалке (деформация не превышает 0,05–0,1 %), что делает её предпочтительной для изготовления длинномерного инструмента с точными геометрическими параметрами. Температурный интервал отпускной хрупкости отсутствует, что позволяет применять полосу в узлах, работающих при температурах до 250 C.
| Параметр | Значение | Метод контроля | Примечание | Норматив |
|---|---|---|---|---|
| Твёрдость в состоянии поставки | 207–255 HB | Бринелль | После отжига | ГОСТ 5950-2000 |
| Твёрдость после закалки | 62–64 HRC | Роквелл | Закалка 830–860 C, масло | ГОСТ 5950-2000 |
| Предел прочности при сжатии | 2400–2600 МПа | Испытание на сжатие | После закалки и отпуска | Справочные данные |
| Ударная вязкость KCU | 35–45 Дж/см | Метод Шарпи | После закалки и отпуска | Справочные данные |
| Деформация при закалке | 0,05–0,1 % | Измерение длины | Минимальное изменение объёма | Справочные данные |
Сортамент и геометрические параметры
Инструментальная полоса ХВГ выпускается в диапазоне толщин от 3 до 80 мм и ширины от 10 до 250 мм. Длина полосы — от 1 до 6 метров, допускается поставка мерной и кратной длины. Предельные отклонения по толщине и ширине соответствуют классу точности Б или В по ГОСТ 5950-2000. Полоса поставляется с обрезными кромками, без заусенцев и расслоений, с качеством поверхности группы 2 по ГОСТ 14955-77.
Применение полосы ХВГ в промышленности
Полоса ХВГ используется преимущественно для изготовления инструмента, работающего в условиях повышенного износа и знакопеременных нагрузок:
- вырубные и формовочные штампы холодной листовой штамповки — пуансоны, матрицы, выталкиватели;
- калибры, скобы, шаблоны и другой измерительный инструмент с высокой размерной стабильностью;
- метчики, плашки, развёртки и фрезы малого диаметра для обработки конструкционных сталей;
- ролики резьбонакатных головок и профильные ролики для холодной раскатки;
- направляющие втулки, колонки и другие детали прессовой оснастки, работающие на трение;
- ножи для холодной резки металла и плашки для высадки крепёжных изделий.
В машиностроении полоса ХВГ применяется для изготовления деталей технологической оснастки металлорежущих станков и автоматических линий. В приборостроении из неё изготавливают точные направляющие элементы и кулачковые механизмы, где требуется сочетание высокой твёрдости поверхности и стабильности размеров при длительной эксплуатации. Полоса также востребована при производстве инструмента для холодной высадки метизов на многоударных автоматах.
Особенности заказа и входного контроля
При заказе инструментальной полосы ХВГ необходимо указывать размеры сечения (толщину и ширину), длину, класс точности и состояние поставки. Рекомендуется проводить входной контроль твёрдости и проверку отсутствия обезуглероженного слоя на поверхности, глубина которого не должна превышать 0,5 % от толщины полосы. Для инструмента, работающего с высокими контактными нагрузками, целесообразно контролировать карбидную сетку по баллам 1–2 согласно ГОСТ 5950-2000.
Вопросы и ответы
Какая твёрдость полосы ХВГ в состоянии поставки?
Полоса ХВГ поставляется в отожжённом состоянии с твёрдостью 207–255 HB, что обеспечивает хорошую обрабатываемость резанием и давлением при изготовлении инструмента.
Какие режимы закалки применяются для полосы ХВГ?
Закалка проводится от температуры 830–860 C с охлаждением в масле. После закалки выполняется низкий отпуск при 150–200 C для снятия напряжений и достижения твёрдости 62–64 HRC.
Почему сталь ХВГ предпочтительна для измерительного инструмента?
Благодаря минимальной деформации при закалке (0,05–0,1 %) и высокой размерной стабильности, полоса ХВГ обеспечивает точность геометрических параметров калибров и шаблонов в процессе термической обработки.
Какие размеры полосы ХВГ доступны для заказа?
Полоса ХВГ выпускается толщиной от 3 до 80 мм, шириной от 10 до 250 мм, длиной от 1 до 6 метров. Допускается поставка мерной и кратной длины с классом точности Б или В.
