Инструментальный лист 4Х5МФС в Минске

Инструментальный лист 4Х5МФС — штамповая сталь горячего деформирования

Инструментальный лист 4Х5МФС — это горячекатаный листовой прокат из легированной штамповой стали, предназначенный для изготовления деталей и оснастки, работающих в условиях интенсивного теплового нагружения. Материал относится к группе сталей для штампов горячего деформирования и характеризуется повышенной теплостойкостью, сопротивлением разупрочнению при многократных теплосменах и удовлетворительной ударной вязкостью в интервале рабочих температур 400–600 C.

Химический состав стали 4Х5МФС регламентирован ГОСТ 5950 и включает хром (4,5–5,5 %), молибден (1,2–1,5 %), ванадий (0,3–0,5 %) и кремний (0,8–1,2 %). Такое легирование обеспечивает вторичную твердость после отпуска и устойчивость к разупрочнению при длительной выдержке под нагрузкой. Листовой формат проката позволяет изготавливать плоские элементы штамповой оснастки с минимальным припуском на механическую обработку, что сокращает расход дорогостоящего инструментального материала.

Технологические характеристики и термообработка

Поставка листов 4Х5МФС осуществляется в отожженном состоянии с твердостью не более 241 HB. Структура после отжига — зернистый перлит с равномерно распределенными карбидами, что обеспечивает обрабатываемость резанием и стабильность геометрии при последующей закалке. Рекомендуемый режим термической обработки включает закалку от 1020–1060 C с охлаждением в масле или в среде защитного газа и двухкратный отпуск при 540–580 C. После полного цикла термообработки твердость достигает 44–52 HRC в зависимости от требований к эксплуатационным свойствам.

Для листов толщиной до 100 мм прокаливаемость стали достаточна для получения однородной структуры по всему сечению. При изготовлении крупногабаритных плит и блоков следует учитывать склонность материала к обезуглероживанию при нагреве под закалку, поэтому рекомендуется применять защитные атмосферы или наносить противокарбюризационные обмазки.

Применение листового проката 4Х5МФС

Листовая форма поставки определяет специфику использования стали — из нее изготавливают преимущественно плоские и протяженные элементы оснастки, где применение прутка или поковок нерационально из-за больших отходов при раскрое. Основные области применения включают:

• вставки и вкладыши пресс-форм для литья алюминиевых и цинковых сплавов под давлением;
• выталкиватели, плиты и обоймы штампов горячей объемной штамповки;
• ножи и сегменты для резки горячего металла в сортовых станах;
• матрицы и пуансоны для горячей высадки крепежных изделий;
• детали оснастки для прессования медных и латунных сплавов.

Работоспособность инструмента из листа 4Х5МФС определяется сочетанием теплостойкости и сопротивления термической усталости — так называемой сетки разгарных трещин. Материал сохраняет твердость не ниже 40 HRC при нагреве до 550 C, что позволяет использовать его для оснастки, контактирующей с нагретым до 800–900 C деформируемым металлом.

Механические свойства после термообработки

Особенности раскроя и механической обработки

Листы 4Х5МФС поставляются толщиной от 8 до 80 мм, шириной до 2000 мм. Раскрой выполняется на гильотинных ножницах для толщин до 20 мм либо плазменной и лазерной резкой для более толстого проката. При термическом раскрое необходимо учитывать зону термического влияния — перед закалкой кромки следует удалить механическим способом на глубину не менее 3–5 мм. Обработка резанием производится в отожженном состоянии твердосплавным инструментом с применением СОЖ; рекомендуемые режимы — скорость резания 25–40 м/мин для точения и 20–35 м/мин для фрезерования.

При проектировании заготовок из листа 4Х5МФС следует закладывать припуск 3–5 мм на сторону для удаления обезуглероженного слоя, образующегося при нагреве под прокатку. Контроль качества готовой продукции выполняется методами ультразвуковой дефектоскопии на отсутствие расслоений и внутренних трещин, а также химическим анализом на соответствие марочного состава требованиям нормативной документации.

Вопросы и ответы