Поковки из инструментальной стали 4Х4ВМФС в Минске

Поковки из инструментальной стали 4Х4ВМФС — штамповые заготовки для горячего деформирования

Поковки из инструментальной стали 4Х4ВМФС — это кузнечные заготовки, предназначенные для изготовления молотовых и прессовых штампов горячего деформирования, работающих в условиях интенсивного теплового и механического нагружения. Материал относится к группе теплостойких штамповых сталей повышенной вязкости и легирован хромом, вольфрамом, молибденом и ванадием, что обеспечивает комплекс эксплуатационных свойств, недостижимый для универсальных инструментальных марок.

Химический состав 4Х4ВМФС регламентирован ГОСТ 5950-2000 и характеризуется содержанием углерода 0,37–0,44 %, хрома 3,2–4,0 %, вольфрама 0,8–1,2 %, молибдена 1,2–1,6 % и ванадия 0,6–1,0 %. Такое легирование формирует карбидную фазу, устойчивую к коагуляции при нагреве до рабочих температур, и обеспечивает сопротивление разупрочнению при циклическом тепловом воздействии. Поковки из 4Х4ВМФС сочетают высокую прокаливаемость с достаточной пластичностью, что важно при изготовлении крупногабаритных штампов со сложной конфигурацией рабочей полости.

Технологические параметры и механические свойства

Ковка стали 4Х4ВМФС выполняется в интервале температур 1180–850 C с обязательной медленной посадкой слитка или проката в печь для исключения термических напряжений. После деформирования заготовки подвергаются изотермическому отжигу на зернистый перлит при температуре 760–780 C с последующим замедленным охлаждением до 600 C. Твердость в отожженном состоянии не превышает 241 HB, что обеспечивает обрабатываемость резанием на стандартном металлорежущем оборудовании.

Окончательные свойства поковки приобретают после закалки от 1060–1080 C в масле или в среде с контролируемой скоростью охлаждения и последующего трехкратного отпуска при 560–620 C. Твердость после термообработки составляет 44–52 HRC в зависимости от назначения инструмента. Предел прочности при растяжении достигает 1400–1600 МПа, ударная вязкость KCU — 30–50 Дж/см, что позволяет эксплуатировать штампы при удельных нагрузках до 1500 МПа.

Преимущества поковок из 4Х4ВМФС перед альтернативными марками

По сравнению с широко распространенной сталью 5ХНМ поковки из 4Х4ВМФС демонстрируют существенно более высокую теплостойкость: разупрочнение начинается при нагреве выше 600 C, тогда как 5ХНМ теряет несущую способность уже при 450–500 C. Это позволяет применять 4Х4ВМФС для штамповки жаропрочных сплавов и нержавеющих сталей, где температура контактной поверхности инструмента достигает 550–650 C. Повышенное содержание хрома и ванадия обеспечивает формирование мелкозернистой структуры с равномерным распределением карбидов, что снижает склонность к хрупкому разрушению при циклических нагрузках.

Поковки из 4Х4ВМФС поставляются с гарантированным уровнем макроструктуры и отсутствием усадочных дефектов, флокенов и ликвационных скоплений. Контроль качества включает ультразвуковую дефектоскопию по всей площади сечения и проверку механических свойств на образцах, вырезанных из тела поковки. Допускаемые отклонения размеров устанавливаются по ГОСТ 7062-90 для поковок из легированных сталей, припуски на механическую обработку назначаются с учетом последующей термической обработки и коробления.

Области применения поковок из 4Х4ВМФС

• Молотовые штампы для горячей объемной штамповки поковок из конструкционных и легированных сталей
• Вставки и вкладыши прессовых штампов кривошипных горячештамповочных прессов
• Инструмент для выдавливания и прошивки в условиях нагрева до 600 C
• Ножи горячей резки и обрезные матрицы в кузнечно-прессовых цехах
• Детали штамповой оснастки для производства крепежа и метизов горячей высадкой
• Формообразующий инструмент для штамповки лопаток газотурбинных двигателей

Заказ поковок из 4Х4ВМФС целесообразен для предприятий, эксплуатирующих молоты с массой падающих частей до 10 т, а также горизонтально-ковочные машины и гидравлические прессы усилием до 100 МН. При проектировании заготовок необходимо учитывать коэффициент усадки при термообработке — около 0,8–1,0 %, а также предусматривать технологические напуски для удаления обезуглероженного слоя глубиной до 2 мм на сторону.

Вопросы и ответы