Инструментальный круг 3Х2Н2МВФ — легированная сталь для штампового инструмента
Инструментальный круг 3Х2Н2МВФ — это сортовой прокат круглого сечения из легированной штамповой стали, предназначенный для изготовления инструмента, работающего в условиях интенсивных механических и термических нагрузок. Материал относится к группе сталей для холодного и горячего деформирования с повышенной прокаливаемостью и вязкостью.
Химический состав стали 3Х2Н2МВФ регламентирован нормативной документацией и включает хром (2,0–2,6 %), никель (1,8–2,2 %), молибден (0,4–0,6 %), ванадий (0,15–0,25 %) и вольфрам (0,4–0,6 %). Такое сочетание легирующих элементов обеспечивает высокую устойчивость к разупрочнению при нагреве до 500–550 C, что критично для инструмента, контактирующего с нагретым металлом.
Технологические характеристики проката
Круги 3Х2Н2МВФ поставляются в горячекатаном или кованом состоянии с последующей термической обработкой. Твердость в состоянии поставки — не более 255 HB, что обеспечивает обрабатываемость резанием на стандартном станочном парке. После закалки от 860–880 C и отпуска при 540–580 C достигается твердость 48–52 HRC с сохранением ударной вязкости не менее 40 Дж/см.
Отличительной особенностью данной марки является сочетание высокой прочности и пластичности: предел текучести после полной термической обработки достигает 1400–1600 МПа при относительном удлинении 8–10 %. Это позволяет применять инструментальный круг 3Х2Н2МВФ для оснастки, испытывающей знакопеременные нагрузки и ударные воздействия.
Применение инструментального круга 3Х2Н2МВФ
- Молотовые и прессовые штампы горячей штамповки для производства поковок из конструкционных и легированных сталей
- Вставки и пуансоны для высадки крепежа на холодновысадочных автоматах
- Ножи для горячей резки металла и ножницы сортовых станов
- Матрицы для прессования цветных сплавов и выдавливания алюминиевых профилей
- Инструмент для литья под давлением цинковых и алюминиевых сплавов
Благодаря никелю в составе, сталь 3Х2Н2МВФ сохраняет вязкость при низких температурах до –60 C, что расширяет область применения до оснастки криогенного оборудования и инструмента для обработки хладостойких материалов.
Механические свойства после термообработки
| Параметр | Значение | Условия испытания | Метод контроля | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Твердость | 48–52 HRC | Закалка 870 C, отпуск 560 C | ГОСТ 9013 | Оптимальный диапазон |
| Предел прочности | 1600–1800 МПа | После полной термообработки | ГОСТ 1497 | Образцы 10 мм |
| Ударная вязкость | 40–60 Дж/см | KCU при 20 C | ГОСТ 9454 | Поперечные образцы |
| Теплостойкость | 550 C | Длительный нагрев | Измерение твердости | Сохранение 45 HRC |
Особенности обработки и эксплуатации
Инструментальный круг 3Х2Н2МВФ требует соблюдения режимов механической обработки: черновое точение выполняется твердосплавными пластинами со скоростью 80–120 м/мин, чистовое — 120–150 м/мин. Шлифование после термообработки производится кругами на керамической связке с обильным охлаждением для исключения прижогов.
При проектировании инструмента из стали 3Х2Н2МВФ необходимо учитывать коэффициент линейного расширения 12,5 10 К и предусматривать компенсационные зазоры в сопрягаемых деталях оснастки. Рекомендуемый припуск на шлифование после закалки — 0,3–0,5 мм на сторону.
Вопросы и ответы
В каких диаметрах поставляется инструментальный круг 3Х2Н2МВФ?
Стандартный сортамент включает диаметры от 10 до 250 мм. Круги до 100 мм поставляются горячекатаными, свыше — коваными. Допуски на диаметр — h11 для обрабатываемого проката.
Чем отличается 3Х2Н2МВФ от стали 5ХНМ?
Наличие молибдена, ванадия и вольфрама обеспечивает более высокую теплостойкость (550 C против 450 C) и меньшую склонность к отпускной хрупкости. Это позволяет применять 3Х2Н2МВФ при более интенсивных тепловых нагрузках.
Какая термообработка рекомендуется для кругов 3Х2Н2МВФ?
Двойная закалка: предварительная от 900 C и окончательная от 860 C с охлаждением в масле. Отпуск двухкратный при 540–580 C с промежуточным охлаждением до комнатной температуры.
Возможна ли сварка инструмента из стали 3Х2Н2МВФ?
Сварка не рекомендуется из-за риска образования трещин в зоне термического влияния. При необходимости ремонта применяется наплавка аустенитными электродами с предварительным подогревом до 300–350 C.
