Инструментальный лист 8Х6НФТ — штамповая сталь для горячего деформирования
Инструментальный лист 8Х6НФТ — это горячекатаный листовой прокат из легированной штамповой стали повышенной теплостойкости, предназначенный для изготовления деталей и оснастки, работающих в условиях интенсивного теплового нагружения. Материал относится к группе сталей для штампов горячего деформирования и сочетает высокую прокаливаемость с устойчивостью к разупрочнению при нагреве до 500–550 C.
Химический состав 8Х6НФТ регламентирован ГОСТ 5950 и включает хром (5,5–6,5 %), ванадий (0,4–0,7 %) и титан (0,05–0,15 %) при содержании углерода 0,76–0,85 %. Совместное легирование ванадием и титаном обеспечивает формирование мелкозернистой структуры и карбидное упрочнение, что повышает сопротивление термической усталости — ключевой параметр для инструмента, подвергающегося циклическому нагреву и охлаждению.
Технологические характеристики
Листовой прокат 8Х6НФТ поставляется в термически обработанном состоянии — после отжига на зернистый перлит, что обеспечивает твердость не более 255 HB и удовлетворительную обрабатываемость резанием. После закалки от 1050–1100 C и двукратного отпуска при 520–560 C материал достигает твердости 44–48 HRC, сохраняя ударную вязкость на уровне не ниже 30 Дж/см.
Отличительная особенность стали — склонность к вторичной твердости: при отпуске в интервале 500–550 C происходит дисперсионное упрочнение карбидами ванадия, компенсирующее падение твердости, характерное для обычных хромистых штамповых сталей. Это позволяет эксплуатировать инструмент при рабочих температурах до 550 C без критической потери механических свойств.
Применение листового проката 8Х6НФТ
Листовая форма поставки определяет специфику применения — из проката изготавливают плоские детали оснастки и элементы штамповой оснастки, работающие на сжатие и изгиб при нагреве:
- вставки и плиты вырубных и формовочных штампов горячей штамповки;
- подкладные плиты, обоймы и бандажи прессового инструмента;
- ножи и сегменты для горячей резки металла;
- детали машин литья под давлением — матрицы и вставки;
- элементы технологической оснастки кузнечно-прессового оборудования;
- нагревательные плиты и детали термических печей.
В машиностроении лист 8Х6НФТ применяется для изготовления плоских деталей штампов молотовых и кривошипных горячештамповочных прессов, а также для армирования рабочих поверхностей инструмента, подверженных абразивному износу при повышенных температурах.
Механические свойства после термообработки
| Параметр | Значение | Условия испытания | Методика | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Твердость после отжига | 255 HB | Состояние поставки | ГОСТ 9012 | Обрабатываемость резанием |
| Твердость после закалки и отпуска | 44–48 HRC | Закалка 1080 C, отпуск 540 C | ГОСТ 9013 | Двойной отпуск |
| Предел прочности при растяжении | 1400–1600 МПа | После термообработки | ГОСТ 1497 | При 20 C |
| Ударная вязкость KCU | 30 Дж/см | После закалки и отпуска | ГОСТ 9454 | Образец с надрезом |
| Теплостойкость | до 550 C | Длительный нагрев | Измерение твердости | Сохранение 40 HRC |
Особенности термообработки листового проката
Закалка листов 8Х6НФТ выполняется с нагревом до 1050–1100 C с выдержкой, обеспечивающей растворение карбидов ванадия, и последующим охлаждением в масле или расплаве солей. Для предотвращения обезуглероживания поверхности рекомендуется нагрев в защитной атмосфере или с применением противокарбюризационной обмазки. Отпуск проводится двукратно с промежуточным охлаждением до комнатной температуры для стабилизации структуры и снятия остаточных напряжений.
При изготовлении инструмента из листа 8Х6НФТ необходимо учитывать анизотропию свойств, характерную для листового проката: прочностные характеристики вдоль направления прокатки на 5–10 % выше, чем поперек. Раскрой деталей следует планировать с учетом направления главных рабочих напряжений.
Вопросы и ответы
Чем отличается 8Х6НФТ от стали 5ХНМ?
В отличие от никельмолибденовой стали 5ХНМ, 8Х6НФТ легирована хромом, ванадием и титаном, что обеспечивает более высокую теплостойкость (до 550 C против 450 C) и сопротивление термической усталости. Однако 8Х6НФТ требует более строгого соблюдения режимов термообработки и менее технологична при ковке.
Какая твердость оптимальна для штампов горячей штамповки из 8Х6НФТ?
Оптимальный диапазон твердости — 44–48 HRC. При более высокой твердости возрастает склонность к трещинообразованию при термическом циклировании, при более низкой — снижается износостойкость и стойкость к разупрочнению.
Можно ли использовать лист 8Х6НФТ для холодной штамповки?
Не рекомендуется. Сталь оптимизирована для работы при нагреве и не обладает достаточной износостойкостью в условиях холодного деформирования. Для холодной штамповки применяют стали типа Х12МФ или 6ХВ2С.
Какой толщины листы 8Х6НФТ поставляются?
Горячекатаный листовой прокат изготавливается толщиной от 4 до 60 мм. Толщины свыше 25 мм требуют индивидуального согласования режимов прокатки и термообработки для обеспечения равномерности свойств по сечению.
