Инструментальный круг 4Х5МФС в Минске

Инструментальный круг 4Х5МФС — штамповая сталь для горячего деформирования

Инструментальный круг 4Х5МФС — горячекатаный или кованый пруток круглого сечения из легированной штамповой стали, предназначенный для изготовления инструмента, работающего в условиях интенсивного теплового и механического нагружения. Материал относится к группе сталей для горячей обработки металлов давлением и применяется для производства молотовых и прессовых штампов, вставок, обойм, пуансонов и других деталей оснастки, эксплуатируемых при контакте с нагретым металлом.

Круг 4Х5МФС поставляется в состоянии после отжига с твердостью не более 241 HB, что обеспечивает обрабатываемость резанием на металлорежущих станках. После полного цикла термической обработки — закалки от 1060–1080 C с охлаждением в масле или в среде с контролируемой скоростью и последующего двух- или трехкратного отпуска при 540–580 C — твердость достигает 44–48 HRC. Материал сохраняет высокую теплостойкость до 550–600 C, что позволяет использовать его для штамповки стальных поковок, нагретых до 1100–1200 C.

Химический состав и структура

Легирование стали 4Х5МФС обеспечивает комплекс эксплуатационных свойств:

• хром (4,5–5,5 %) — повышает прокаливаемость и сопротивление окислению при нагреве;
• молибден (1,2–1,5 %) — увеличивает теплостойкость и сопротивление разупрочнению при отпуске;
• ванадий (0,4–0,6 %) — формирует карбиды, препятствующие росту зерна при закалке;
• кремний и марганец — раскисление и упрочнение ферритной основы.

Карбидная неоднородность в круге 4Х5МФС контролируется по баллам, что особенно важно для инструмента с тонкими режущими кромками и сложным профилем. Микроструктура после отжига — зернистый перлит с равномерно распределенными карбидами, обеспечивающий стабильную обрабатываемость и минимальное коробление при последующей закалке.

Механические свойства после термообработки

Ключевые показатели круга 4Х5МФС после оптимального режима отпуска:

Технологические особенности обработки

Круг 4Х5МФС диаметром от 20 до 300 мм требует соблюдения температурных режимов при ковке и механической обработке. Ковку заготовок выполняют при нагреве до 1120–1180 C с окончанием при 900–950 C. После ковки обязателен отжиг для снятия внутренних напряжений и подготовки структуры к финишной термообработке.

При закалке деталей из круга 4Х5МФС необходимо учитывать склонность к обезуглероживанию поверхностного слоя. Рекомендуется применять защитную атмосферу, вакуумные печи или упаковку в стружку с чугунной крошкой. Для снижения риска трещинообразования при охлаждении сложнопрофильного инструмента применяют ступенчатую закалку с подстуживанием в соляной ванне при 500–550 C.

Применение в промышленности

Инструментальный круг 4Х5МФС используется для изготовления оснастки в следующих производственных процессах:

• молотовые штампы для горячей объемной штамповки поковок из конструкционных и легированных сталей;
• прессовые вставки и пуансоны для кривошипных горячештамповочных прессов;
• обоймы и матрицы для высадки крепежа на холодновысадочных автоматах (при модифицированном режиме термообработки);
• инструмент для прессования алюминиевых и медных сплавов — матрицы, иглы, пресс-шайбы;
• формы для литья под давлением цинковых сплавов;
• ножи для горячей резки металла и прошивные пуансоны.

Для ответственных деталей, работающих при циклических теплосменах, круг 4Х5МФС может подвергаться азотированию при 520–560 C, что повышает поверхностную твердость до 900–1100 HV и увеличивает стойкость против разгарных трещин. При выборе диаметра круга учитывают припуск на механическую обработку и коэффициент усадки при термообработке — около 0,2–0,3 %.

Вопросы и ответы