Поковки из инструментальной стали 4Х5В2ФС в Минске

Поковки из инструментальной стали 4Х5В2ФС: штамповый инструмент горячего деформирования

Поковки из инструментальной стали 4Х5В2ФС — кованые заготовки из теплостойкой штамповой стали мартенситного класса, легированной хромом, вольфрамом, ванадием и кремнием. Марка относится к группе штамповых сталей для горячей деформации и применяется при изготовлении молотовых и прессовых штампов, матриц, пуансонов, вставок и инструмента для литья под давлением. Химический состав регламентируется ГОСТ 5950, поставка кованых заготовок — по ГОСТ 1133 и ГОСТ 5950 с нормированием макроструктуры и твёрдости в состоянии поставки.

Химический состав и структура

Сталь 4Х5В2ФС содержит 0,35–0,45 % углерода, 4,5–5,5 % хрома, 1,6–2,2 % вольфрама, 0,6–1,0 % ванадия и 0,6–1,0 % кремния. Такое легирование обеспечивает устойчивость мартенсита при отпуске и сопротивление разупрочнению при нагреве до 600–650 C. Ковка выполняется в интервале 1150–850 C с последующим замедленным охлаждением для предотвращения флокенов и трещин. Структура после отжига — зернистый перлит с карбидами хрома, вольфрама и ванадия; твёрдость в состоянии поставки — 207–255 HB.

Механические свойства после термической обработки

Технологические особенности поковок

Кованые заготовки проходят свободную ковку с уковом не менее 4–6 для устранения ликвационной неоднородности и дробления карбидной сетки. Направление волокна макроструктуры учитывается при раскрое: для матриц волокно располагают перпендикулярно зеркалу ручья, для пуансонов — вдоль оси нагружения. Поковки подвергают нормализации или изотермическому отжигу, что обеспечивает обрабатываемость резанием и подготовку структуры под закалку. Прокаливаемость стали 4Х5В2ФС — сквозная в сечениях до 150–200 мм при охлаждении в масле.

Области применения

• Молотовые и прессовые штампы для горячей объёмной штамповки на КГШП и гидравлических прессах.
• Матрицы и пуансоны горизонтально-ковочных машин при штамповке поковок из углеродистых и легированных сталей.
• Вставки пресс-форм для литья под давлением алюминиевых и медных сплавов.
• Инструмент прошивных и раскатных станов, оправки трубопрокатных агрегатов.
• Ножи горячей резки сортового проката на станах 450–850.
• Детали вырубных штампов, работающих с нагревом контактных поверхностей.

Термообработка и эксплуатационные ограничения

Закалка проводится с 1020–1050 C в масле или расплаве солей; отпуск — двукратный при 560–620 C с промежуточным охлаждением до 20–40 C для стабилизации остаточного аустенита. Азотирование и борирование повышают стойкость ручьёв при литье под давлением. Сталь склонна к образованию трещин при нагреве под закалку со скоростью выше 80 C/ч, поэтому ступенчатый нагрев обязателен. Эксплуатация выше 660 C приводит к коагуляции карбидов и падению твёрдости ниже 40 HRC.

Вопросы и ответы