Инструментальный круг 4Х3ВМФ — штамповый прокат для холодного деформирования
Инструментальный круг 4Х3ВМФ — сортовой прокат круглого сечения из легированной штамповой стали повышенной теплостойкости. Материал предназначен для изготовления инструмента холодного деформирования, работающего в условиях интенсивных ударных нагрузок и абразивного изнашивания. Круг 4Х3ВМФ поставляется в горячекатаном или кованом состоянии, преимущественно в отожжённом виде с твёрдостью не более 229 HB, что обеспечивает обрабатываемость резанием на металлорежущих станках.
Химический состав стали 4Х3ВМФ регламентирован ГОСТ 5950 и включает хром (2,8–3,5 %), молибден (0,6–0,9 %), ванадий (0,6–0,9 %) и вольфрам (0,3–0,6 %) при содержании углерода 0,37–0,44 %. Легирующая система обеспечивает прокаливаемость в сечениях до 100 мм и сохранение твёрдости при нагреве до 550–600 C. После закалки от 1060–1080 C и двухкратного отпуска при 540–560 C инструментальный круг 4Х3ВМФ приобретает твёрдость 48–52 HRC с пределом прочности на сжатие порядка 2500–2800 МПа.
Технологические характеристики круга 4Х3ВМФ
Ключевое преимущество инструментального круга 4Х3ВМФ перед сталями типа Х12МФ — сочетание высокой вязкости с теплостойкостью. Материал не склонен к отпускной хрупкости, что критично для инструмента, эксплуатируемого при циклических теплосменах. Флокеночувствительность стали требует соблюдения замедленного охлаждения после ковки и термической обработки заготовок.
- Твёрдость в отожжённом состоянии — не более 229 HB
- Твёрдость после закалки и отпуска — 48–52 HRC
- Теплостойкость — сохранение твёрдости до 600 C
- Предел прочности при сжатии — 2500–2800 МПа
- Ударная вязкость KCU — не менее 30 Дж/см
Применение инструментального круга 4Х3ВМФ
Из инструментального круга 4Х3ВМФ изготавливают пуансоны и матрицы холодной объёмной штамповки, вырубные штампы, формовочный инструмент, втулки и оправки прессового оборудования. Материал применяется для инструмента, работающего при нагреве до 400–500 C в процессе деформирования: высадка крепежа на холодновысадочных автоматах, выдавливание корпусных деталей на кривошипных горячештамповочных прессах, формовка листовых заготовок на гидравлических прессах двойного действия.
В отличие от быстрорежущих сталей, круг 4Х3ВМФ не требует сложной многоступенчатой термической обработки и допускает закалку в масле, что снижает деформации инструмента. Для повышения износостойкости режущих кромок применяется азотирование при 520–560 C, формирующее диффузионный слой глубиной 0,2–0,4 мм с поверхностной твёрдостью до 900 HV.
| Диаметр, мм | Состояние поставки | Твёрдость, HB | ГОСТ | Типичное применение |
|---|---|---|---|---|
| 10–40 | Горячекатаный, отожжённый | 229 | ГОСТ 5950 | Пуансоны высадки |
| 42–90 | Горячекатаный, отожжённый | 229 | ГОСТ 5950 | Матрицы штампов |
| 95–200 | Кованый, отожжённый | 229 | ГОСТ 5950 | Оправки, втулки |
Особенности заказа и входного контроля
При поставке инструментального круга 4Х3ВМФ контролируется отсутствие усадочной рыхлости, флокенов и карбидной ликвации в осевой зоне. Для ответственного инструмента рекомендуется заказ с ультразвуковым контролем сплошности по классу 1 ГОСТ 24507. Механическая обработка круга выполняется в отожжённом состоянии; окончательная термическая обработка проводится после чернового фрезерования или точения с припуском 0,5–1,0 мм на сторону.
Шлифование закалённого инструмента из 4Х3ВМФ ведётся кругами на керамической связке с обильным охлаждением для исключения прижогов и микротрещин. Электроэрозионная обработка допустима только в отожжённом состоянии с последующим удалением пережжённого слоя механическим способом.
Вопросы и ответы
Чем отличается круг 4Х3ВМФ от стали 5ХНМ?
4Х3ВМФ содержит молибден, вольфрам и ванадий, что обеспечивает теплостойкость до 600 C против 450–500 C у 5ХНМ. Круг 4Х3ВМФ применяется для холодного деформирования с разогревом инструмента, тогда как 5ХНМ ориентирована на горячее деформирование лёгких сплавов.
Какая твёрдость достигается после термической обработки круга 4Х3ВМФ?
После закалки от 1060–1080 C в масле и двухкратного отпуска при 540–560 C твёрдость составляет 48–52 HRC. Для инструмента, работающего с ударными нагрузками, рекомендуется отпуск при 580–600 C до 44–48 HRC.
Подвергается ли инструментальный круг 4Х3ВМФ азотированию?
Да, азотирование при 520–560 C формирует диффузионный слой глубиной 0,2–0,4 мм с поверхностной твёрдостью до 900 HV, что повышает износостойкость вырубных пуансонов и формовочного инструмента в 2–3 раза.
Какие диаметры круга 4Х3ВМФ доступны для заказа?
Горячекатаный круг поставляется диаметром 10–90 мм, кованый — 95–200 мм. Допустимые отклонения по диаметру регламентируются ГОСТ 2590 для горячекатаного и ГОСТ 1133 для кованого проката.
