Кованый квадрат 5ХНВ в Минске

Кованый квадрат 5ХНВ — горячедеформированный сортовой прокат для тяжелонагруженного инструмента

Кованый квадрат 5ХНВ — это горячедеформированный сортовой прокат квадратного сечения из легированной штамповой стали 5ХНВ (аналог — AISI L6). Материал относится к группе теплостойких сталей для инструмента горячего деформирования, работающего в условиях циклических теплосмен и высоких удельных нагрузок. Ковка обеспечивает проработку макроструктуры по всему сечению, что критично для заготовок, из которых впоследствии изготавливают штамповый инструмент с высокой степенью нагружения.

Химический состав стали 5ХНВ регламентирован ГОСТ 5950-2000 и включает хром (0,5–0,8 %), никель (1,4–1,8 %) и вольфрам (0,4–0,6 %) при содержании углерода 0,5–0,6 %. Такое легирование обеспечивает повышенную прокаливаемость, сопротивление разупрочнению при нагреве до 500–550 C и вязкость, достаточную для восприятия ударных нагрузок. Кованый квадрат 5ХНВ поставляется в состоянии после отжига или высокого отпуска с твёрдостью не более 255 HBW, что позволяет выполнять механическую обработку на стандартном станочном парке.

Технологические параметры кованого квадрата 5ХНВ

Ковка квадрата 5ХНВ выполняется в интервале температур 1180–800 C с последующим замедленным охлаждением для исключения флокенообразования. Степень укова подбирается с учётом последующей схемы нагружения инструмента: для штампов с интенсивным тепловым контактом рекомендуется уков не менее 3:1. Механические свойства после термической обработки (закалка от 860–880 C в масле, отпуск при 480–540 C) достигают следующих значений:

• предел прочности при растяжении — 1400–1600 МПа;
• предел текучести — 1200–1400 МПа;
• относительное удлинение — не менее 9 %;
• ударная вязкость KCU — не менее 34 Дж/см;
• твёрдость после закалки и отпуска — 388–477 HBW.

Сортамент и геометрические параметры

Кованый квадрат 5ХНВ производится со стороной сечения от 40 до 250 мм. Допуски на геометрические размеры регламентируются ГОСТ 1133-71 для кованого сортового проката. Скругление углов не должно превышать 0,15 стороны квадрата. Кривизна стержня — не более 5 мм на 1 метр длины. Поставка возможна в прутках мерной, кратной или немерной длины от 1 до 6 метров.

Применение кованого квадрата 5ХНВ

Кованый квадрат 5ХНВ используется преимущественно для изготовления инструмента горячего деформирования, эксплуатируемого при температурах поверхности до 500 C. Основные потребители — предприятия машиностроительного и металлургического комплекса, выпускающие поковки для автомобильной, авиационной и энергетической промышленности. Из данного проката изготавливают:

• штампы молотовые и прессовые для горячей объёмной штамповки;
• вставки и пуансоны вырубных и формовочных штампов;
• матрицы для горизонтально-ковочных машин;
• инструмент для горячей высадки крепежа;
• ножи для горячей резки металла.

Благодаря сочетанию вязкости и теплостойкости, кованый квадрат 5ХНВ применяется в условиях ударного нагружения, где инструмент из хромистых сталей типа 4Х5МФС склонен к выкрашиванию. Материал также используется для изготовления оправок и дорнов при прошивке толстостенных заготовок в кузнечно-прессовых цехах.

Термическая обработка и подготовка к эксплуатации

Оптимальная структура инструмента из кованого квадрата 5ХНВ формируется в результате полного цикла термической обработки. Предварительный отжиг при 760–780 C с замедленным охлаждением обеспечивает обрабатываемость резанием. Окончательная закалка выполняется с нагревом до 860–880 C с выдержкой из расчёта 1,5–2 мин/мм сечения и охлаждением в масле с температурой 40–60 C. Отпуск проводится двукратно при 480–540 C для снятия напряжений и стабилизации свойств. Для повышения поверхностной твёрдости возможна цементация или азотирование на глубину 0,3–0,5 мм.

Вопросы и ответы