Кованые стальные плиты ХВГ в Минске


Кованые стальные плиты ХВГ: инструментальный прокат для холодной штамповой оснастки

Кованые стальные плиты ХВГ — это изделия из инструментальной легированной стали марки ХВГ (аналог по ГОСТ 5950, близкий к 9ХВГ и зарубежным аналогам типа 1.2510/O1 по составу легирования), полученные методом свободной ковки слитка или проката с последующей термической обработкой. Марка ХВГ содержит 0,85–0,95 % углерода, 0,9–1,2 % хрома, 0,5–0,8 % вольфрама и 0,9–1,3 % марганца. Такое сочетание обеспечивает прокаливаемость в крупных сечениях, что критично именно для кованых плит толщиной 40–200 мм, где требуется сквозная закалка без мягких зон по центру.

Ковка плит ХВГ выполняется при температуре 1150–850 C с последующим отжигом на зернистый перлит (твердость 187–217 HB). Деформация слитка прорабатывает литую дендритную структуру, дробит карбидную сетку и устраняет осевую рыхлость — дефекты, которые сохраняются в листовом прокате и приводят к выкрашиванию рабочих кромок штампов. Именно поэтому кованые плиты ХВГ применяют там, где важна изотропность механических свойств по толщине.

Технические характеристики кованых плит ХВГ

ПараметрЗначениеУсловиеМетод контроляПримечание
Твердость поставки187–217 HBпосле отжигаГОСТ 9012зернистый перлит
Твердость после закалки62–64 HRCзакалка 830 C, маслоГОСТ 9013отпуск 160–180 C
Предел прочностине менее 700 МПаотожженное состояниеГОСТ 1497образцы вдоль волокна
Ударная вязкостьне менее 25 Дж/смпосле отпускаГОСТ 9454KCU, поперечное направление
Толщина плиты40–200 ммкованаяГОСТ 2590припуск под мехобработку
Макросструктурабез рыхлости и трещинпоперечный темплетГОСТ 10243контроль осевой зоны

Технологические свойства и термообработка

Кованые плиты ХВГ обладают малой критической скоростью закалки — прокаливаемость достигает 60–80 мм в диаметре при охлаждении в масле. Это позволяет закаливать массивные вставки и матрицы без применения водяных и водополимерных сред, снижая риск коробления и трещин. Режим термической обработки: закалка от 820–840 C, охлаждение в масле И-20А или ступенчато в расплаве солей, отпуск 150–200 C для сохранения твердости 60–64 HRC либо 300–400 C для повышения вязкости до 55–58 HRC.

Сталь ХВГ склонна к образованию карбидной неоднородности, поэтому для кованых плит нормируется карбидная ликвация по ГОСТ 5950 (балл не более 3). При нагреве под закалку необходим защитный газ или обмазка — обезуглероживание снижает твердость поверхностного слоя и приводит к преждевременному износу рабочих кромок вырубных штампов.

Области применения

  • Вырубные и пробивные штампы для листовой штамповки электротехнической стали в производстве магнитопроводов трансформаторов и электродвигателей.
  • Матрицы и пуансоны холодновысадочных автоматов для крепежных изделий — болтов, винтов, заклепок.
  • Ножи гильотинных и дисковых ножниц для резки тонколистового проката на агрегатах продольной резки.
  • Калибры, скобы и шаблоны контрольно-измерительной оснастки в механообрабатывающих цехах.
  • Деревообрабатывающий инструмент — фрезы, строгальные ножи, работающие при ударных нагрузках.
  • Формообразующие вставки пресс-форм для переработки пластмасс при умеренных температурах.

Формы поставки и механическая обработка

Кованые плиты ХВГ поставляются в виде прямоугольных заготовок с припуском по толщине 3–5 мм на сторону, с обрезными кромками и без термических трещин. Плиты проходят ультразвуковой контроль по ГОСТ 24507 на отсутствие внутренних дефектов (недопустимы дефекты эквивалентной площади более 3 мм). Механическая обработка — фрезерование, строгание, шлифование — выполняется после отжига; твердость 187–217 HB обеспечивает обрабатываемость твердосплавным инструментом без предварительного разупрочнения.

Для крупногабаритных штампов блоки собирают из кованых плит ХВГ толщиной 80–150 мм, что позволяет заменить дорогостоящие цельнокованые вставки и упростить ремонт отдельных секций. Сварка плит ХВГ не рекомендуется из-за высокого содержания углерода и склонности к холодным трещинам; соединение выполняют механическим крепежом или запрессовкой в обойму.

Вопросы и ответы

Чем кованые плиты ХВГ отличаются от листового проката той же марки?

Ковка прорабатывает осевую зону слитка, устраняя рыхлость и дендритную ликвацию. Листовой прокат сохраняет анизотропию свойств и карбидную строчечность, что снижает стойкость штампов при ударных нагрузках.

Какая твердость достигается после закалки кованых плит ХВГ?

При закалке от 820–840 C в масле и отпуске 160–180 C твердость составляет 62–64 HRC. Прокаливаемость обеспечивает сквозную закалку сечений до 60–80 мм.

Допускается ли сварка кованых плит ХВГ?

Сварка не рекомендуется: углерод 0,85–0,95 % вызывает образование холодных трещин в зоне термического влияния. Соединение выполняют механическим крепежом или посадкой с натягом.

Какой припуск предусмотрен на кованых плитах ХВГ?

Стандартный припуск по толщине — 3–5 мм на сторону под последующее фрезерование и шлифование. Точные размеры оговариваются в заказе по ГОСТ 5950.