Кованый квадрат 5ХВ2С — инструментальная штамповая сталь для горячего деформирования
Кованый квадрат 5ХВ2С — это сортовой прокат из легированной инструментальной стали, предназначенный для изготовления деталей, работающих в условиях интенсивных ударных и знакопеременных нагрузок при повышенных температурах. Материал относится к группе штамповых сталей средней теплостойкости и сохраняет работоспособность при нагреве до 450–500 C, что определяет его применение в оснастке кузнечно-прессового оборудования и тяжелонагруженных узлах машин.
Химический состав стали 5ХВ2С регламентирован ГОСТ 5950 и включает хром (1,25–1,65 %), вольфрам (1,8–2,3 %) и кремний (0,6–0,9 %) при содержании углерода 0,45–0,55 %. Такое легирование обеспечивает высокую прокаливаемость, повышенную износостойкость и сопротивление разупрочнению при циклическом нагреве. После закалки от 860–900 C в масле и низкого отпуска материал приобретает твёрдость 48–52 HRC, сочетая вязкость с устойчивостью к образованию трещин.
Технологические особенности кованого квадрата
Ковка заготовок квадратного сечения выполняется для формирования направленной волокнистой структуры металла, что повышает механические свойства вдоль направления течения волокон. Кованый квадрат 5ХВ2С поставляется в состоянии поставки — после нормализации или высокого отпуска, с твёрдостью не более 255 HB, что обеспечивает обрабатываемость резанием на стандартных металлорежущих станках. Допуски на размеры и кривизну соответствуют ГОСТ 2590 для горячекатаного и кованого сортамента.
Механические характеристики материала после окончательной термической обработки:
- предел прочности при растяжении — 1400–1700 МПа;
- предел текучести — 1200–1400 МПа;
- относительное удлинение — 6–9 %;
- ударная вязкость KCU — 25–40 Дж/см;
- твёрдость после закалки и отпуска — 48–52 HRC.
Применение стали 5ХВ2С в промышленности
Кованый квадрат 5ХВ2С используется для производства сменного инструмента и деталей оснастки, испытывающих ударные нагрузки и абразивный износ при контакте с нагретым металлом. Основные области применения — машиностроение, металлургия и производство крепежа.
- вырубные и формовочные штампы для горячей штамповки;
- пуансоны и матрицы горизонтально-ковочных машин;
- молотковые штампы и вставки для кривошипных горячештамповочных прессов;
- ножницы для резки горячего металла и гибочный инструмент;
- дорны, оправки и втулки прессового оборудования.
Благодаря сочетанию вязкости и теплостойкости материал также применяется для изготовления корпусных деталей штампов, работающих при циклических теплосменах, и элементов оснастки литейно-прессовых комплексов. Кованый квадрат 5ХВ2С востребован в цехах горячей штамповки, на заводах метизного производства и в ремонтных службах предприятий тяжёлого машиностроения.
Сортамент и условия поставки
Кованый квадрат 5ХВ2С поставляется со стороной квадрата от 40 до 200 мм, длиной 2–6 м. Допускается поставка мерной и кратной длины, а также заготовок, нарезанных по чертежам заказчика. Поверхность не должна иметь трещин, плен и закатов; допустимы отдельные дефекты, удаляемые зачисткой без выхода размеров за предельные отклонения.
| Сторона квадрата, мм | Предельное отклонение, мм | Длина, м | Твёрдость, HB | Масса 1 м, кг |
|---|---|---|---|---|
| 40 | +1,5 / –1,0 | 2–6 | 255 | 12,6 |
| 60 | +2,0 / –1,0 | 2–6 | 255 | 28,3 |
| 100 | +2,5 / –1,5 | 2–5 | 255 | 78,5 |
| 150 | +3,0 / –2,0 | 2–4 | 255 | 176,6 |
Для заказа кованого квадрата 5ХВ2С необходимо указать размер сечения, длину, количество и требования к термической обработке. Материал сопровождается сертификатом качества с указанием химического состава и механических свойств плавки.
Вопросы и ответы
Чем отличается кованый квадрат 5ХВ2С от горячекатаного?
Ковка обеспечивает более плотную структуру металла без усадочных дефектов и направленное расположение волокон, что повышает ударную вязкость и сопротивление усталостному разрушению. Горячекатаный прокат имеет менее выраженную волокнистую структуру и применяется для менее ответственных деталей.
Какая термическая обработка рекомендуется для стали 5ХВ2С?
Оптимальный режим — закалка от 860–900 C в масле с последующим отпуском при 200–400 C. Выбор температуры отпуска определяется требуемой твёрдостью: для ударного инструмента применяют отпуск при 350–400 C, для штампов — при 200–250 C.
До какой температуры нагрева сталь 5ХВ2С сохраняет твёрдость?
Материал сохраняет твёрдость не ниже 45 HRC при нагреве до 450–500 C. При превышении этой температуры начинается интенсивное разупрочнение, поэтому для работы при более высоких температурах следует применять стали типа 4Х5МФ1С или 3Х3М3Ф.
Подвергается ли кованый квадрат 5ХВ2С сварке?
Сварка стали 5ХВ2С ограничена из-за склонности к образованию закалочных трещин в зоне термического влияния. Допускается ремонтная наплавка с предварительным подогревом до 300–400 C и последующим высоким отпуском. Для соединения деталей предпочтительны механические способы крепления.
