Оцинкованный пруток 5ХНМ: характеристики и применение
Оцинкованный пруток 5ХНМ — металлопродукция, сочетающая свойства штамповой стали 5ХНМ (аналог DIN 1.2714, X45NiCrMo4) с антикоррозионным цинковым покрытием. Сталь 5ХНМ относится к классу полутеплостойких штамповых сталей, легированных хромом (0,5–0,8 %), никелем (1,4–1,8 %) и молибденом (0,15–0,30 %). Такое сочетание обеспечивает высокую прокаливаемость, ударную вязкость и сопротивление термической усталости при циклических нагрузках.
Цинковое покрытие наносится методом горячего цинкования или гальваническим способом. Толщина слоя варьируется от 6 до 60 мкм в зависимости от метода. Покрытие защищает поверхность прутка от атмосферной коррозии при транспортировке, хранении и в условиях эксплуатации с умеренной агрессивностью среды. При этом цинк не влияет на механические свойства сердцевины прутка, поскольку температура нанесения покрытия не превышает температуры отпуска стали 5ХНМ.
Технические параметры
| Параметр | Значение | Метод контроля | Единица | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Диаметр прутка | 10–200 | ГОСТ 2590 | мм | горячекатаный |
| Твёрдость сердцевины | 217–255 | ГОСТ 9013 | HB | после отжига |
| Толщина покрытия | 6–60 | ГОСТ 9.302 | мкм | зависит от метода |
| Предел текучести | 850 | ГОСТ 1497 | МПа | после закалки и отпуска |
| Ударная вязкость | 30 | ГОСТ 9454 | Дж/см | KCU при +20 C |
Области применения
- Молотовые штампы и вставки для горячей объёмной штамповки на кривошипных прессах усилием 10–40 МН.
- Пресс-формы для литья под давлением алюминиевых и цинковых сплавов на машинах с усилием запирания 250–1200 т.
- Опорные валы и оси механизмов прокатных станов, работающие при циклических нагрузках.
- Крупногабаритные пуансоны и матрицы для гибки и вырубки толстолистового металла.
- Детали узлов подачи и фиксации в автоматических линиях штамповки.
- Элементы крепежа и направляющих колонн штамповой оснастки.
Технологические особенности
Пруток 5ХНМ с цинковым покрытием поставляется в отожжённом состоянии с твёрдостью 217–255 HB, что обеспечивает обрабатываемость резанием на токарных и фрезерных станках с ЧПУ. Перед термической обработкой (закалка 840–860 C, отпуск 560–620 C) цинковое покрытие удаляется механическим или химическим способом, так как цинк испаряется при температурах выше 900 C и может вызвать охрупчивание поверхности.
Горячеоцинкованный пруток применяется преимущественно для деталей, не подвергаемых последующей закалке: направляющих штифтов, фиксаторов, элементов оснастки, работающих в условиях повышенной влажности или контакта с охлаждающими эмульсиями. Гальваническое покрытие толщиной 6–12 мкм обеспечивает точность размеров и применяется для калиброванных прутков, используемых в измерительных приспособлениях и узлах точной механики.
Вопросы и ответы
Сохраняются ли механические свойства стали 5ХНМ под цинковым покрытием?
Да, при горячем цинковании температура процесса не превышает 460 C, что ниже температуры отпуска стали 5ХНМ. Структура и механические свойства сердцевины не изменяются.
Можно ли подвергать оцинкованный пруток 5ХНМ закалке без удаления покрытия?
Нет. При нагреве выше 900 C цинк испаряется, а его пары вызывают охрупчивание поверхности и образование дефектов. Покрытие удаляют перед термической обработкой.
Какие стандарты регламентируют поставку прутка 5ХНМ?
Химический состав — ГОСТ 5950, сортамент — ГОСТ 2590, контроль покрытия — ГОСТ 9.302. Возможна поставка по ТУ производителя с согласованными параметрами.
Для каких условий эксплуатации достаточно гальванического покрытия 6–12 мкм?
Для помещений с влажностью до 70 %, кратковременного воздействия промышленной атмосферы и транспортировки. В условиях агрессивной среды или морского климата требуется горячее цинкование 40–60 мкм.
