Поковки из инструментальной стали 7Х3 в Минске

Поковки из инструментальной стали 7Х3: характеристики и применение

Поковки из инструментальной стали 7Х3 — это заготовки, полученные горячей объемной штамповкой или свободной ковкой из легированной стали с содержанием хрома около 3% и углерода 0,65–0,75%. Материал относится к группе штамповых сталей пониженной теплостойкости и предназначен для изготовления инструмента, работающего при ударных нагрузках и умеренном нагреве рабочих кромок.

Сталь 7Х3 легирована хромом в диапазоне 2,8–3,3%, что обеспечивает повышенную прокаливаемость и позволяет получать в поковках структуру сорбита или троостита после закалки в масле. Содержание углерода 0,65–0,75% формирует мартенситную структуру с карбидами хрома, обеспечивающую твердость 48–54 HRC после термической обработки. В отличие от быстрорежущих сталей, 7Х3 не содержит вольфрама и молибдена, что определяет ее теплостойкость до 250–300 C.

Технологические параметры ковки

Горячая деформация стали 7Х3 выполняется в интервале температур 1100–800 C. Нагрев заготовок перед ковкой проводят ступенчато: подогрев до 600–650 C с выдержкой, затем ускоренный нагрев до 1150–1180 C. Окончание ковки при температуре ниже 800 C не допускается из-за риска образования трещин, связанных с упрочнением материала. После деформации поковки охлаждают в колодцах или печах со скоростью не более 50 C/ч для предотвращения флокенообразования и снижения внутренних напряжений.

Ковка стали 7Х3 требует учета ее склонности к обезуглероживанию при длительных выдержках в нагревательных устройствах. Рекомендуется использовать камерные печи с контролируемой атмосферой или применять защитные обмазки на основе стеклографита. Припуски на механическую обработку назначаются с учетом глубины обезуглероженного слоя, которая при стандартном нагреве составляет 1,5–2,5 мм на сторону.

Механические свойства после термообработки

Поковки из стали 7Х3 поставляются в отожженном состоянии с твердостью не более 229 HB. После закалки от 850–870 C в масле и отпуска при 240–280 C материал достигает следующих показателей:

• предел прочности при растяжении — 1400–1600 МПа;
• предел текучести — 1200–1350 МПа;
• относительное удлинение — 5–7%;
• ударная вязкость KCU — 30–40 Дж/см;
• твердость — 48–54 HRC.

Для инструмента, работающего с менее интенсивным нагревом, применяют отпуск при 400–450 C, снижающий твердость до 40–45 HRC, но повышающий вязкость и сопротивление циклическим нагрузкам. Оптимальный режим выбирается исходя из условий эксплуатации конкретного инструмента.

Применение поковок из стали 7Х3

Поковки из 7Х3 используются для производства инструмента холодного и полугорячего деформирования, а также деталей машин, требующих сочетания износостойкости и ударной вязкости. Основные области применения:

• штампы холодной объемной штамповки для высадки крепежа;
• пуансоны и матрицы вырубных и пробивных штампов;
• ролики и валки профилегибочных станов;
• ножницы для резки сортового проката;
• дорны и оправки для горячей прошивки трубных заготовок;
• корпуса пресс-форм для литья под давлением цинковых сплавов.

В машиностроении поковки из 7Х3 применяются для изготовления зубчатых колес, работающих при ударных нагрузках, осей и валов, подвергающихся абразивному изнашиванию. Материал также востребован при производстве режущего инструмента для обработки древесины — ножей фрезерных головок и стружечных ножей, где требуется стабильная геометрия режущей кромки при умеренном нагреве.

Сортамент и контроль качества

Поковки из стали 7Х3 изготавливаются по ГОСТ 8479–70 и ГОСТ 1133–75. Масса поковок варьируется от 5 до 500 кг, максимальный диаметр круглых поковок достигает 400 мм, толщина прямоугольных — до 250 мм. Химический состав контролируется по ГОСТ 5950–2000, который регламентирует содержание серы и фосфора не более 0,030% каждого элемента.

Каждая партия поковок сопровождается сертификатом качества с указанием номера плавки, результатов химического анализа и данных о термической обработке. При необходимости выполняется ультразвуковой контроль на отсутствие внутренних дефектов — трещин, расслоений и усадочной рыхлости. Допустимый уровень несплошностей регламентируется классом 2 по ГОСТ 24507–80.

Вопросы и ответы