Корзина
Ваша корзина пуста!
Это никогда не поздно исправить :)
Инструментальный круг 4ХМФС — штамповый прокат для холодного деформирования
Инструментальный круг 4ХМФС — это горячекатаный или кованый пруток круглого сечения из легированной штамповой стали, предназначенный для изготовления инструмента холодного деформирования. Материал относится к группе сталей для штампов холодной высадки и вырубки, легированных хромом, молибденом, ванадием и кремнием. Круг 4ХМФС востребован в производстве пуансонов, матриц, вырубных штампов и формообразующей оснастки, работающей при ударных и знакопеременных нагрузках.
Химический состав и металлургические особенности
Сталь 4ХМФС легирована по следующей схеме: хром (0,9–1,2%) обеспечивает прокаливаемость и карбидообразование, молибден (0,15–0,25%) повышает сопротивление разупрочнению при нагреве, ванадий (0,15–0,25%) измельчает зерно и повышает износостойкость, кремний (0,4–0,6%) упрочняет ферритную матрицу. Содержание углерода — 0,37–0,44%, что относит материал к заэвтектоидным сталям с высокой прочностью после закалки и низкого отпуска.
Металлургическая чистота по неметаллическим включениям и карбидная неоднородность контролируются в соответствии с требованиями для инструментальных сталей. Круг 4ХМФС поставляется в термически обработанном состоянии — отожжённом на зернистый перлит, что обеспечивает обрабатываемость резанием на уровне HRC 187–217. Для ответственных применений возможна поставка с ультразвуковым контролем сплошности по всей длине прутка.
Механические свойства после термической обработки
Оптимальный комплекс свойств достигается после закалки от 860–880 C в масле и последующего низкого отпуска при 180–220 C. В этом состоянии твёрдость составляет 56–60 HRC, предел прочности — 1700–1900 МПа, ударная вязкость KCU — 40–60 Дж/см. Материал сохраняет работоспособность при нагреве до 250–300 C, что достаточно для большинства операций холодной штамповки без интенсивного тепловыделения.
Отпускная хрупкость второго рода не проявляется благодаря молибдену, что позволяет проводить отпуск в интервале 250–400 C без риска охрупчивания. Прокаливаемость стали обеспечивает сквозную закалку сечений до 80–100 мм, что определяет максимальный диаметр инструментального круга, пригодного для изготовления цельных штампов.
Сортамент и геометрические параметры
Инструментальный круг 4ХМФС выпускается в диапазоне диаметров от 10 до 250 мм. Горячекатаный прокат диаметром до 100 мм имеет допуск h11–h12, кованый круг большего сечения — h14–h15. Кривизна прутка не превышает 2 мм на метр длины, овальность — половины поля допуска. Мерная длина составляет 2–6 м, немерная — от 1,5 м.
| Диаметр, мм | Состояние поставки | Твёрдость, HRC | Допуск | Типовое применение |
|---|---|---|---|---|
| 10–25 | Калиброванный | 187–217 | h9–h11 | Пуансоны малого сечения |
| 30–60 | Горячекатаный | 187–217 | h11–h12 | Вырубные матрицы |
| 70–120 | Горячекатаный | 187–217 | h12–h14 | Формообразующие штампы |
| 130–250 | Кованый | 187–217 | h14–h15 | Крупногабаритная оснастка |
Применение в инструментальном производстве
Круг 4ХМФС используется для изготовления инструмента, работающего в условиях холодного деформирования металла без разогрева рабочей кромки выше 250 C. Основные области применения включают:
- вырубные и пробивные штампы для листового проката толщиной до 6 мм;
- пуансоны и матрицы холодной высадки крепежа — болтов, винтов, гаек;
- формообразующий инструмент для гибки, вытяжки и чеканки;
- ножи для холодной резки сортового проката;
- ролики и валки профилегибочных станов;
- калибровочный инструмент и оправки для холодной раскатки.
В отличие от быстрорежущих сталей, 4ХМФС не требует сложной многоступенчатой термической обработки и отличается меньшей стоимостью. По сравнению с углеродистыми инструментальными сталями типа У8А или У10А, материал обеспечивает более высокую прокаливаемость и сопротивление разупрочнению, что критично для инструмента с сечением рабочей части свыше 30 мм.
Технология механической обработки
В отожжённом состоянии круг 4ХМФС обрабатывается резанием твёрдосплавным инструментом со скоростями 60–100 м/мин при точении и 20–40 м/мин при фрезеровании. Шлифование после закалки выполняется кругами на электрокорундовой связке с обильным охлаждением для предотвращения прижогов. Электроэрозионная обработка применяется для изготовления полостей матриц сложной конфигурации с последующим удалением пережжённого слоя глубиной 0,05–0,1 мм.
Сварка изделий из 4ХМФС не рекомендуется из-за риска образования закалочных трещин в околошовной зоне. При необходимости соединения элементов оснастки применяется механическое крепление или пайка твёрдыми припоями при температуре не выше 700 C.
Вопросы и ответы
Чем отличается круг 4ХМФС от стали 5ХНМ?
4ХМФС легирована молибденом и ванадием, что обеспечивает более высокую износостойкость и сопротивление разупрочнению при нагреве до 300 C. Сталь 5ХНМ с никелем применяется для штампов горячего деформирования и не обеспечивает твёрдость выше 50 HRC при низком отпуске.
Какая твёрдость достигается после закалки круга 4ХМФС?
После закалки от 860–880 C в масле и низкого отпуска при 180–220 C твёрдость составляет 56–60 HRC. Для инструмента, работающего с ударными нагрузками, рекомендуется отпуск при 300–350 C до твёрдости 48–52 HRC.
До какого диаметра прокаливается круг 4ХМФС?
Сквозная прокаливаемость в масле обеспечивается для сечений до 80–100 мм. Для инструмента большего диаметра требуется ступенчатая закалка или применение сталей с повышенным содержанием легирующих элементов.
В каком состоянии поставляется инструментальный круг 4ХМФС?
Стандартная поставка — в отожжённом состоянии на зернистый перлит с твёрдостью 187–217 HB. По согласованию возможна поставка в нормализованном или закалённом и отпущенном состоянии.