Инструментальный квадрат ГОСТ 2591-2006: горячекатаный прокат квадратного сечения
Инструментальный квадрат ГОСТ 2591-2006 — это горячекатаный сортовой прокат квадратного поперечного сечения, изготовленный из инструментальных марок стали и поставляемый с припуском под последующую механическую обработку. Стандарт нормирует размеры сечения, предельные отклонения, кривизну и косина реза, но не регламентирует марку стали — она определяется заказом. Именно поэтому инструментальный квадрат рассматривают как заготовительную позицию: из него фрезеруют, шлифуют и электроэрозионно обрабатывают рабочие элементы штампов, пресс-форм и режущего инструмента.
Сортамент и предельные отклонения
ГОСТ 2591-2006 устанавливает размеры квадрата от 6 до 200 мм по стороне сечения. Прокат поставляется в прутках немерной, мерной и кратной длины, а также в мотках для сечений до 14 мм. Кривизна не должна превышать 0,5 % длины для горячекатаного проката обычной точности и 0,2 % — для повышенной. Косина реза при резке на мерные длины ограничивается 0,1 стороны сечения.
| Сторона квадрата, мм | Предельные отклонения, мм | Марка стали (пример) | Твёрдость после отжига, HB | Типовое применение |
|---|---|---|---|---|
| 12 | +0,3 / –0,3 | ХВГ | 241 | Вырубные пуансоны, направляющие колонки |
| 20 | +0,4 / –0,4 | 9ХС | 217 | Матрицы холодной штамповки, ножи гильотин |
| 30 | +0,5 / –0,5 | Х12МФ | 255 | Вставки пресс-форм, ножи для резки металла |
| 40 | +0,6 / –0,6 | 5ХНМ | 241 | Молотовые штампы, обоймы вырубных штампов |
| 60 | +0,8 / –0,8 | 4Х5МФС | 255 | Крупные пресс-формы литья под давлением |
| 80 | +1,0 / –1,0 | Р6М5 | 255 | Заготовки корпусов фрез, протяжек |
Марки инструментальной стали для квадрата
Поскольку ГОСТ 2591-2006 охватывает геометрию, а не химический состав, инструментальный квадрат фактически выпускают из марок по ГОСТ 5950 (инструментальные легированные) и ГОСТ 1435 (углеродистые инструментальные). Выбор марки диктуется условиями нагружения: ударные штампы, горячая деформация или резание с нагревом кромки.
- Углеродистые — У8А, У10А, У12А: для слесарного инструмента, зубил, напильников, деревообрабатывающих ножей.
- Низколегированные — 9ХС, ХВГ, ХВСГ: для вырубных штампов, развёрток, метчиков, калибров.
- Штамповые холодной деформации — Х12МФ, Х12, 6ХВ2С: для матриц, пуансонов, гибочных вставок.
- Штамповые горячей деформации — 5ХНМ, 5ХНВ, 4Х5МФС: для молотовых штампов, пресс-форм литья под давлением.
- Быстрорежущие — Р6М5, Р18, Р6М5Ф3: для корпусов фрез, свёрл, протяжек, резцов.
Технологические и эксплуатационные параметры
Квадрат из инструментальной стали поставляется в отожжённом состоянии с твёрдостью, обеспечивающей обрабатываемость резанием. После механической обработки изделие подвергают закалке и отпуску: для штамповых марок рабочая твёрдость составляет 44–52 HRC, для быстрорежущих — 63–66 HRC. Прокалка ведётся в защитной атмосфере или с обмазкой, чтобы исключить обезуглероживание поверхности, которое снижает стойкость режущей кромки.
Квадратное сечение удобно для базирования в тисках и патронах с четырёхкулачковым зажимом, что упрощает фрезерование плоскостей и последующее шлифование. Для крупных сечений (от 60 мм) применяют предварительную ковку или резку на ленточнопильных станках с последующим отжигом для снятия внутренних напряжений.
Области применения
- Инструментальное производство: заготовки пуансонов, матриц, вставок вырубных и гибочных штампов.
- Пресс-формы для литья пластмасс и алюминиевых сплавов под давлением.
- Режущий инструмент: корпуса фрез, державки резцов, заготовки протяжек и метчиков.
- Кузнечно-штамповочное оборудование: молотовые и прессовые штампы, обоймы.
- Металлообрабатывающие цеха: направляющие колонки, упоры, калибры, приспособления.
Вопросы и ответы
Нормирует ли ГОСТ 2591-2006 марку стали инструментального квадрата?
Нет. Стандарт регламентирует только геометрию, предельные отклонения и кривизну. Марка стали указывается в заказе и поставляется по ГОСТ 5950 или ГОСТ 1435.
Какие предельные отклонения по стороне сечения у квадрата 40 мм?
Для горячекатаного проката обычной точности отклонения составляют 0,6 мм, для повышенной точности — 0,4 мм.
В каком состоянии поставляется инструментальный квадрат?
Как правило, в отожжённом состоянии с твёрдостью не выше 255 HB, что обеспечивает обрабатываемость резанием перед закалкой.
Можно ли использовать квадрат Х12МФ для горячей штамповки?
Нет. Х12МФ — штамповая сталь холодной деформации. Для горячей штамповки применяют 5ХНМ, 5ХНВ или 4Х5МФС.
