Инструментальный круг 5ХВ2С — штамповый прокат для холодного деформирования
Инструментальный круг 5ХВ2С — это сортовой прокат круглого сечения из легированной штамповой стали, предназначенный для изготовления инструмента, работающего в условиях интенсивных ударных нагрузок и знакопеременного нагружения. Материал относится к группе сталей для холодных штампов, легированных хромом, вольфрамом и кремнием, что обеспечивает сочетание высокой прокаливаемости, износостойкости и сопротивления разупрочнению при нагреве до 300–400 C.
Круг 5ХВ2С поставляется в горячекатаном или кованом состоянии, диаметром от 10 до 250 мм, с допуском по точности изготовления по ГОСТ 2590 или ГОСТ 1133. Химический состав регламентируется ГОСТ 5950, контроль макро- и микроструктуры — по ГОСТ 4543. После механической обработки заготовок требуется термическая обработка: закалка от 860–900 C в масле с последующим отпуском при 200–300 C до твердости 48–54 HRC.
Характеристики и режимы термообработки
Основное преимущество круга 5ХВ2С — стабильная прокаливаемость в сечениях до 80–100 мм, что позволяет изготавливать из него массивные штампы без риска получения мягкой сердцевины. Сталь склонна к обезуглероживанию при нагреве, поэтому перед закалкой рекомендуется применять защитные атмосферы или наносить противокарбюризационные обмазки. После закалки и низкого отпуска материал сохраняет ударную вязкость KCU не менее 30 Дж/см, что критично для инструмента, воспринимающего циклические нагрузки.
- Твердость после закалки и отпуска — 48–54 HRC;
- Предел прочности при растяжении — 1400–1700 МПа;
- Ударная вязкость KCU — 30–40 Дж/см;
- Температура начала интенсивного разупрочнения — 350–400 C;
- Прокаливаемость в масле — до 80 мм сечения.
Применение круга 5ХВ2С
Круг 5ХВ2С используется преимущественно для производства инструмента холодной листовой штамповки, работающего с ударными нагрузками: вырубных и пробивных пуансонов, матриц, обрезных штампов, гибочного инструмента. Также из него изготавливают резьбонакатные плашки, ролики для холодной высадки крепежа, ножи для холодной резки металла и дереворежущий инструмент с ударным режимом работы.
В машиностроении круг 5ХВ2С применяется для деталей штамповой оснастки прессов, работающих при скоростях деформирования до 10 м/с. В приборостроении — для мелких пуансонов и матриц с высокой размерной стабильностью после термообработки. Допустимая рабочая температура инструмента ограничена 300 C, при превышении наблюдается падение твердости и износостойкости.
| Диаметр, мм | Состояние поставки | Твердость после ТО, HRC | Прокаливаемость, мм | Типовое применение |
|---|---|---|---|---|
| 10–40 | Горячекатаный | 50–54 | до 40 | Пуансоны, вырубные штампы |
| 40–80 | Горячекатаный | 48–52 | до 60 | Матрицы, обрезные штампы |
| 80–150 | Кованый | 48–50 | до 80 | Крупные штампы, ролики |
Особенности обработки и контроля качества
Круг 5ХВ2С хорошо обрабатывается резанием в отожженном состоянии (твердость 217–255 HB). При шлифовании закаленных заготовок необходимо применять охлаждение для предотвращения прижогов и микротрещин. Контроль качества включает проверку химического состава, отсутствия флокенов и волосовин, а также ультразвуковой контроль сплошности для диаметров свыше 80 мм.
При выборе круга 5ХВ2С следует учитывать, что сталь чувствительна к перегреву при ковке — температурный интервал деформирования составляет 1100–850 C. После ковки требуется отжиг для снятия внутренних напряжений и получения структуры зернистого перлита, обеспечивающей оптимальную обрабатываемость.
Вопросы и ответы
Чем отличается круг 5ХВ2С от стали Х12МФ?
5ХВ2С имеет более высокую ударную вязкость и лучше работает при ударных нагрузках, тогда как Х12МФ превосходит ее по износостойкости в условиях абразивного изнашивания. Выбор зависит от характера нагружения инструмента.
Какая твердость достигается после закалки круга 5ХВ2С?
После закалки от 860–900 C в масле и низкого отпуска при 200–300 C твердость составляет 48–54 HRC в зависимости от сечения заготовки и режима отпуска.
Можно ли использовать круг 5ХВ2С для горячей штамповки?
Не рекомендуется: сталь сохраняет твердость только до 300–400 C. Для горячего деформирования применяют стали типа 5ХНМ или 4Х5МФС с более высокой теплостойкостью.
Какой диаметр круга 5ХВ2С доступен для поставки?
Стандартный сортамент — от 10 до 250 мм. Для диаметров свыше 80 мм применяется кованый прокат с обязательным ультразвуковым контролем сплошности.
