Металлические отливки VAUTID GX37CrMoV5-1 (1.2343): характеристики и применение
Металлические отливки VAUTID GX37CrMoV5-1 соответствуют инструментальной стали 1.2343 (X37CrMoV5-1) по DIN 17350 и применяются там, где требуется сочетание высокой горячей твёрдости, сопротивления термической усталости и стойкости к абразивному износу при повышенных температурах. Материал относится к хромомолибденованадиевым сталям мартенситного класса, легированным 5 % хрома, что обеспечивает устойчивость к окалинообразованию и разупрочнению при нагреве до 550–600 C. Отливки VAUTID производятся методом литья по выплавляемым моделям с последующей термической обработкой, что позволяет получать сложногеометрические детали без механической обработки поверхностей, контактирующих с абразивом.
Химический состав и структура
Химический состав отливок GX37CrMoV5-1 регламентируется в пределах: углерод — 0,36–0,42 %, кремний — 0,8–1,2 %, марганец — 0,3–0,5 %, хром — 4,8–5,5 %, молибден — 1,2–1,5 %, ванадий — 0,9–1,1 %. Такое легирование формирует после закалки структуру мартенсита с равномерно распределёнными карбидами VC и MoC, обеспечивающими дисперсионное твердение при отпуске. Отливки проходят закалку с 1020–1050 C в масле или под давлением газа и двух- или трёхкратный отпуск при 550–580 C, что даёт твёрдость 47–52 HRC при сохранении ударной вязкости не ниже 20 Дж/см.
Механические свойства
| Параметр | Значение | Условия | Единица | Стандарт |
|---|---|---|---|---|
| Твёрдость | 47–52 | после отпуска | HRC | DIN 17350 |
| Предел прочности | 1600–1800 | 20 C | МПа | ISO 6892 |
| Ударная вязкость | 20–25 | 20 C, образец Шарпи | Дж/см | ISO 148 |
| Теплостойкость | 550–600 | длительная эксплуатация | C | — |
| Теплопроводность | 28–30 | 20 C | Вт/(мК) | — |
Технологические особенности отливок
Литьё по выплавляемым моделям обеспечивает минимальные припуски — 0,5–1,5 мм на сторону, шероховатость поверхности Ra 6,3–12,5 мкм, что сокращает объём финишной механообработки. Отливки VAUTID GX37CrMoV5-1 подвержены образованию горячих трещин при неравномерном охлаждении, поэтому в литниковой системе предусматриваются прибыли и холодильники, а скорость кристаллизации контролируется. Пористость в теле отливки не превышает 1–2 % по объёму, дефекты выявляются рентгеновским контролем по ASTM E505.
Области применения
- Ножи и сегменты роторных дробилок для измельчения клинкера, шлака и ферросплавов.
- Плиты и брони горячей штамповки в прессах усилием 1000–4000 т.
- Детали коксовых и агломерационных машин, работающие при 500–600 C.
- Пресс-формы литья под давлением алюминиевых сплавов (АК12, АК9).
- Износостойкие вставки валковых прессов цементных мельниц.
- Элементы арматуры горячего дутья доменных воздухонагревателей.
Термообработка и восстановление
Отливки допускают повторную закалку и отпуск без потери легирующих элементов при защите от обезуглероживания. Наплавка изношенных поверхностей выполняется электродами типа VAUTID 37 или порошковой проволокой с предварительным подогревом 300–400 C и последующим медленным охлаждением под термоодеялом. Сварка без подогрева приводит к образованию холодных трещин в зоне термического влияния из-за мартенситного превращения.
Вопросы и ответы
Чем отличается GX37CrMoV5-1 от 1.2343?
GX37CrMoV5-1 — обозначение литейного варианта стали 1.2343 по DIN 17350. Буква G указывает на литую структуру, а не деформированную. Химический состав идентичен, но механические свойства отливок ниже из-за ликвационной неоднородности и остаточной пористости.
До какой температуры сохраняется твёрдость отливок?
При длительной эксплуатации твёрдость 47–52 HRC сохраняется до 550 C. Кратковременный нагрев до 600–620 C допустим без необратимого разупрочнения, однако выше 650 C начинается коагуляция карбидов и падение твёрдости.
Можно ли механически обрабатывать отливки после закалки?
После закалки и отпуска обработка возможна только шлифованием или электроэрозионной обработкой. Твёрдость 47–52 HRC исключает лезвийную обработку твердосплавным инструментом без предварительного высокого отпуска до 35–40 HRC.
Какая максимальная масса отливки VAUTID GX37CrMoV5-1?
Метод литья по выплавляемым моделям позволяет получать отливки массой от 0,5 до 120 кг. Для деталей большей массы применяется комбинированная технология с керамическими формами, но при этом снижается точность размеров.
