Поковки из инструментальной стали 4ХВ2С в Минске


Поковки из инструментальной стали 4ХВ2С: штамповый инструмент для горячего деформирования

Поковки из инструментальной стали 4ХВ2С — заготовки, предназначенные для изготовления молотовых штампов, работающих при нагреве деформируемого металла до 600–650 C. Материал относится к группе теплостойких штамповых сталей с умеренной легированностью: хром обеспечивает прокаливаемость и сопротивление разупрочнению при рабочих температурах, вольфрам повышает красностойкость и сопротивление отпуску, кремний упрочняет ферритную составляющую и повышает порог отпускной хрупкости.

Химический состав 4ХВ2С регламентирован ГОСТ 5950-2000. Содержание углерода — 0,37–0,45 %, хрома — 1,5–2,0 %, вольфрама — 2,0–2,5 %, кремния — 0,6–0,9 %. Поковки поставляются в отожжённом состоянии с твёрдостью не более 229 HB, что обеспечивает обрабатываемость резанием на металлорежущих станках с ЧПУ при изготовлении гравюр штампов.

Технологические параметры и термообработка

Оптимальный режим закалки поковок 4ХВ2С — нагрев до 860–900 C с последующим охлаждением в масле. Отпуск проводят при 520–580 C для получения твёрдости 44–48 HRC, что соответствует требованиям к молотовым штампам мелкосерийного и среднесерийного производства. При необходимости более высокой вязкости применяют отпуск при 600–640 C со снижением твёрдости до 38–42 HRC.

Склонность стали к обезуглероживанию требует учёта припусков на механическую обработку поковок. Нагрев под закалку рекомендуется проводить в соляных ваннах или печах с защитной атмосферой. Для снятия внутренних напряжений после ковки и перед механической обработкой применяют изотермический отжиг при 760–780 C.

Применение поковок 4ХВ2С

Основное назначение поковок — производство цельнокованых молотовых штампов для горячей объёмной штамповки. Заготовки используются при изготовлении:

  • штампов для молотов с массой падающих частей до 3–5 т;
  • вставок и вкладышей штампов горизонтально-ковочных машин;
  • пуансонов и матриц для горячей высадки крепёжных изделий;
  • формовочного инструмента для прессового оборудования;
  • ножей для горячей резки сортового проката.

Поковки 4ХВ2С применяются в кузнечно-прессовых цехах машиностроительных предприятий, на заводах по производству метизов, в агрегатостроении и автомобильной промышленности. Работоспособность инструмента сохраняется при ударных нагрузках и циклическом нагреве поверхности гравюры до 550–600 C.

Сортамент и контроль качества

Поковки из 4ХВ2С изготавливаются ковкой на гидравлических прессах и молотах с последующей термической обработкой. Контроль качества включает проверку химического состава, макроструктуры, отсутствия флокенов и усадочных дефектов. Ультразвуковой контроль проводится по согласованию с заказчиком для ответственных поковок штампов.

ПараметрЗначение для поковок 4ХВ2СМетод контроляНормативный документПримечание
Твёрдость в отожжённом состоянии 229 HBИзмерение по БринеллюГОСТ 5950-2000Обеспечивает обрабатываемость
Температура закалки860–900 CКонтроль печиТехнологическая инструкцияОхлаждение в масле
Твёрдость после отпуска44–48 HRCИзмерение по РоквеллуГОСТ 5950-2000Отпуск 520–580 C
Рабочая температура инструментадо 600 CТермопарыЭксплуатационная документацияКратковременный нагрев до 650 C

Особенности заказа поковок

При заказе поковок из 4ХВ2С указываются габаритные размеры, масса, форма и степень сложности поковки по ГОСТ 7505-89. Допускаемые отклонения размеров назначаются в зависимости от класса точности — от I до IV. Для штампов сложной конфигурации предусматриваются напуски и штамповочные уклоны, обеспечивающие свободное извлечение поковки из ручья.

Поковки поставляются с документом о качестве, содержащим данные о химическом составе плавки, результатах механических испытаний и термообработки. Возможна поставка поковок с предварительно обработанными базовыми поверхностями для последующего фрезерования гравюры на обрабатывающих центрах.

Вопросы и ответы

Какая твёрдость достигается после полной термообработки поковок 4ХВ2С?

После закалки от 860–900 C и отпуска при 520–580 C твёрдость составляет 44–48 HRC. Для инструмента, работающего с ударными нагрузками, отпуск при 600–640 C снижает твёрдость до 38–42 HRC, повышая вязкость.

Для какого оборудования предназначены поковки 4ХВ2С?

Поковки используются для изготовления молотовых штампов с массой падающих частей до 3–5 т, вставок горизонтально-ковочных машин, пуансонов и матриц для горячей высадки на прессовом оборудовании.

До какой температуры нагрева деформируемого металла сохраняет работоспособность инструмент из 4ХВ2С?

Штампы из 4ХВ2С эффективно работают при нагреве заготовок до 600–650 C. При превышении этого диапазона наблюдается разупрочнение материала и снижение стойкости инструмента.

В каком состоянии поставляются поковки 4ХВ2С?

Поковки поставляются в отожжённом состоянии с твёрдостью не более 229 HB. Это обеспечивает обрабатываемость резанием при изготовлении гравюр штампов на станках с ЧПУ.