Инструментальный лист 4ХВ2С: характеристики и применение
Инструментальный лист 4ХВ2С — горячекатаная или кованая листовая продукция из штамповой стали перлитного класса, легированной хромом и вольфрамом. Марка 4ХВ2С регламентируется ГОСТ 5950-2000 и применяется преимущественно для изготовления ударного и высадочного инструмента, работающего при умеренном нагреве. Лист поставляется в отожжённом состоянии с твёрдостью не более 255 HB, что обеспечивает обрабатываемость резанием и последующую закалку до 48–52 HRC.
Химический состав и структура
Сталь 4ХВ2С содержит 0,35–0,45 % углерода, 1,1–1,5 % хрома, 2,0–2,5 % вольфрама, до 0,35 % кремния и до 0,40 % марганца. Вольфрам повышает теплостойкость и прокаливаемость, хром увеличивает коррозионную стойкость в условиях повышенной влажности цеха. Структура после отжига — зернистый перлит с карбидами вольфрама и хрома, что снижает склонность к росту зерна при нагреве под закалку.
Механические свойства
После закалки с 860–880 C в масле и отпуска при 200–300 C достигаются следующие показатели:
- твёрдость — 48–52 HRC;
- предел прочности при изгибе — 2200–2500 МПа;
- ударная вязкость KCU — 25–35 Дж/см;
- предел текучести — не менее 1400 МПа;
- теплостойкость — до 300 C без потери режущих свойств.
Сортамент листа
Лист 4ХВ2С выпускается толщиной 4–60 мм, шириной 500–2000 мм, длиной 1000–6000 мм. По точности прокатки соответствует категории Б по ГОСТ 19903-2015. Возможна поставка листа с обрезной и необрезной кромкой, в термически обработанном или без термообработки состоянии. Для крупногабаритных штампов применяется лист толщиной 40–60 мм с предварительной механической обработкой.
| Толщина, мм | Ширина, мм | Длина, мм | Твёрдость, HB | Состояние |
|---|---|---|---|---|
| 4–10 | 500–1500 | 1000–3000 | 255 | отожжённый |
| 12–25 | 1000–2000 | 2000–6000 | 255 | отожжённый |
| 30–60 | 1000–2000 | 2000–6000 | 255 | отожжённый |
Технология термической обработки
Закалка листа 4ХВ2С проводится при 860–880 C с охлаждением в масле. Отпуск — 200–300 C в зависимости от требуемого соотношения твёрдости и вязкости. Для снижения внутренних напряжений после черновой механической обработки рекомендуется промежуточный отжиг при 740–760 C. Скорость нагрева под закалку не должна превышать 100 C/ч для листа толщиной свыше 40 мм во избежание коробления.
Области применения
- высадочные и обрезные штампы кузнечно-прессового оборудования;
- пуансоны и матрицы холодной и горячей штамповки;
- ножницы для резки металла в прокатных цехах;
- ударный инструмент: зубила, бородки, обжимки;
- детали пресс-форм для литья под давлением алюминиевых сплавов;
- рабочие органы дорожной и строительной техники.
Обрабатываемость и сварка
В отожжённом состоянии лист 4ХВ2С удовлетворительно обрабатывается резанием: скорость резания твердосплавным инструментом — 80–120 м/мин. Сварка ограничена из-за склонности к образованию холодных трещин; при необходимости применяют подогрев до 200–300 C и последующую термообработку. Ковка возможна в интервале 1050–850 C с медленным охлаждением в золе или песке.
Вопросы и ответы
Какая твёрдость достигается после закалки листа 4ХВ2С?
После закалки с 860–880 C в масле и отпуска при 200–300 C твёрдость составляет 48–52 HRC. При более высоком отпуске (400–500 C) твёрдость снижается до 40–45 HRC, но возрастает ударная вязкость.
Для каких условий эксплуатации предназначен инструмент из 4ХВ2С?
Инструмент из стали 4ХВ2С работоспособен при ударных нагрузках и нагреве до 300 C. Превышение этой температуры приводит к снижению твёрдости и потере режущих свойств.
Поставляется ли лист 4ХВ2С в термообработанном виде?
Стандартная поставка — в отожжённом состоянии с твёрдостью не более 255 HB. По согласованию возможна поставка после нормализации или предварительной закалки с отпуском.
Чем отличается 4ХВ2С от 5ХВ2С?
Сталь 5ХВ2С содержит 0,45–0,55 % углерода против 0,35–0,45 % у 4ХВ2С. Более высокое содержание углерода повышает твёрдость и износостойкость, но снижает ударную вязкость, что ограничивает применение 5ХВ2С при высоких ударных нагрузках.
