Инструментальный лист 4Х2НМФ в Минске


Инструментальный лист 4Х2НМФ — легированный штамповый прокат для холодного деформирования

Инструментальный лист 4Х2НМФ — это плоский горячекатаный прокат из легированной штамповой стали с добавками хрома, никеля, молибдена и ванадия. Материал предназначен для изготовления деталей и оснастки, работающих в условиях интенсивных механических нагрузок, абразивного износа и циклического нагрева. В отличие от углеродистых инструментальных сталей, 4Х2НМФ сохраняет стабильность геометрии при закалке и обеспечивает повышенную вязкость в подкаленном состоянии, что критично для крупногабаритных штампов и ножей.

Химический состав и металлургические особенности

Сталь 4Х2НМФ относится к группе полутеплостойких штамповых сталей. Основные легирующие элементы — хром (1,8–2,3 %), никель (1,2–1,6 %), молибден (0,4–0,6 %) и ванадий (0,15–0,25 %). Такое сочетание обеспечивает прокаливаемость на глубину до 100 мм при охлаждении в масле, что позволяет изготавливать из листа крупные рабочие элементы без потери твердости в центральной зоне. Ванадий формирует мелкодисперсные карбиды, тормозящие рост зерна при аустенитизации, а молибден повышает сопротивление отпускной хрупкости.

Листовой прокат поставляется в термически обработанном состоянии — после отжига или высокого отпуска, с твердостью не более 241 HB. Это обеспечивает обрабатываемость резанием на стандартном станочном парке. После окончательной закалки и отпуска достигается твердость 48–54 HRC с сохранением ударной вязкости KCU не менее 30 Дж/см.

Механические свойства и режимы упрочнения

Оптимальный режим термической обработки листа 4Х2НМФ: закалка от 850–870 C в масле, затем двукратный отпуск при 520–560 C. После такой обработки предел прочности составляет 1500–1700 МПа, предел текучести — 1300–1450 МПа, относительное удлинение — не менее 8 %. Материал демонстрирует минимальную деформацию при закалке — коробление плоских заготовок толщиной до 40 мм не превышает 0,3 мм на 100 мм длины.

Толщина листа, ммТвердость после отжига, HBТвердость после закалки, HRCПредел прочности, МПаУдарная вязкость KCU, Дж/см
4–10 24150–541600–170035–40
11–25 22948–521500–160030–35
26–40 21748–501450–155028–32

Применение листового проката 4Х2НМФ

Листовая форма поставки определяет специфику использования стали. Из проката 4Х2НМФ изготавливают плоские и фасонные элементы оснастки, где требуется сочетание высокой твердости поверхности и вязкой сердцевины:

  • ножи для холодной резки листового металла и сортового проката на гильотинных ножницах;
  • пуансоны и матрицы вырубных и пробивных штампов для листовой штамповки;
  • рабочие элементы формовочного инструмента для гибки и профилирования;
  • накладные планки и направляющие прессового оборудования;
  • детали штамповой оснастки для холодной объемной штамповки мелких поковок.

Благодаря стабильной прокаливаемости и низкой чувствительности к перегреву, лист 4Х2НМФ применяется в производстве оснастки для автомобильной промышленности, приборостроения и машиностроения. Материал пригоден для электроэрозионной обработки и шлифования после закалки, что позволяет достигать точности рабочих кромок до 6–7 квалитета.

Особенности заказа и поставки

Листовой прокат 4Х2НМФ поставляется толщиной от 4 до 40 мм, шириной до 2000 мм. Допуски по толщине соответствуют классу точности Б по ГОСТ 19903. Поверхность листов — без прокатной окалины, после дробеструйной обработки или травления, с обрезной кромкой. По требованию заказчика возможна поставка с гарантированной прокаливаемостью и контролем макроструктуры ультразвуковым методом по классу сплошности 1–2.

Вопросы и ответы

Чем отличается лист 4Х2НМФ от стали 5ХНМ?

4Х2НМФ содержит ванадий и повышенное количество хрома, что обеспечивает более высокую прокаливаемость, сопротивление разупрочнению при отпуске и меньшую склонность к росту зерна. Лист 4Х2НМФ сохраняет твердость при нагреве до 400–450 C, тогда как 5ХНМ эффективен до 350–400 C.

Какая максимальная толщина листа 4Х2НМФ поддается сквозной закалке?

При охлаждении в масле сквозная прокаливаемость обеспечивается до толщины 80–100 мм. Для листов толщиной более 40 мм рекомендуется применять ступенчатую закалку или изотермическую выдержку для снижения внутренних напряжений.

Требуется ли предварительная механическая обработка перед закалкой?

Рекомендуется проводить черновую обработку с припуском 1,5–2 мм на сторону, затем закалку и отпуск, после чего выполнять чистовое шлифование. Это минимизирует коробление и позволяет удалить обезуглероженный слой.

Каким методом контролируется качество листового проката 4Х2НМФ?

Основные виды контроля — химический анализ, измерение твердости в состоянии поставки, ультразвуковая дефектоскопия на расслоения и макроструктурный контроль. При необходимости выполняется контроль механических свойств на образцах, вырезанных в поперечном направлении.