Поковки из инструментальной стали 9Х1: кованые заготовки для режущего и штампового инструмента
Поковки из инструментальной стали 9Х1 — горячедеформированные заготовки, получаемые из слитков и непрерывнолитых блюмов методом свободной ковки или радиального обжатия. Сталь 9Х1 по ГОСТ 5950 относится к группе низколегированных инструментальных материалов хромистого класса; массовая доля углерода — 0,85–0,95 %, хрома — 0,95–1,25 %, кремния — 0,17–0,37 %, марганца — 0,15–0,40 %. Такое сочетание обеспечивает сквозную прокаливаемость в сечениях до 40–50 мм и твёрдость после закалки 62–64 HRC при сохранении приемлемой вязкости.
Ковка выполняется в интервале 1180–850 C с последующим замедленным охлаждением в термостатах или ямах с песком для предотвращения флокенов и трещин. Степень уковки по сечению — не менее 4–6. Готовые поковки проходят нормализацию или изотермический отжиг на твёрдость 187–217 HB, что обеспечивает обрабатываемость резанием и подготавливает структуру к окончательной термической обработке.
Сортамент и геометрические параметры
- Поковки круглого сечения диаметром 60–250 мм, длина 300–1200 мм
- Квадратные поковки со стороной 80–200 мм под механическую обработку
- Плиты и бруски толщиной 40–160 мм для штамповых вставок
- Заготовки под прокатные валки, дорны и оправки прошивных станов
- Кованые диски и цилиндры для корпусов матриц и пуансонов
Технические характеристики поковок из стали 9Х1
| Параметр | Значение | Условие контроля | Метод | Норматив |
|---|---|---|---|---|
| Твёрдость после отжига | 187–217 HB | по сечению | ГОСТ 9012 | ГОСТ 5950 |
| Твёрдость после закалки | 62–64 HRC | 840–860 C, масло | ГОСТ 9013 | ГОСТ 5950 |
| Прокаливаемость | до 50 мм | сквозная | торцевая закалка | ГОСТ 5657 |
| Ударная вязкость | 25 Дж/см | после отпуска 200 C | ГОСТ 9454 | ГОСТ 5950 |
| Степень уковки | 4 | осевое направление | расчёт по обжатиям | ТУ изготовителя |
| Макродефекты | без трещин и флокенов | 100 % объёма | УЗК | ГОСТ 24507 |
Термообработка и структура
Закалка поковок проводится с 840–860 C в масле; для массивных сечений применяется ступенчатая закалка в расплаве солей при 180–220 C. Отпуск — низкий, 160–200 C, либо средний, 300–400 C, в зависимости от требуемого соотношения твёрдости и вязкости. Структура после закалки — мартенсит с включениями вторичных карбидов хрома; после отжига — зернистый перлит с карбидной сеткой, оцениваемой по шкале ГОСТ 8233 не грубее балла 3.
Области применения
- Режущий инструмент: метчики, развёртки, фрезы, протяжки для обработки конструкционных сталей
- Штамповый инструмент холодной деформации: вырубные и гибочные штампы, ножи гильотинных ножниц
- Детали прокатного оборудования: валки сортовых станов, проводковая арматура
- Инструмент деревообработки: фрезы, ножевые головки, строгальные ножи
- Измерительная оснастка: калибры, скобы, шаблоны повышенной износостойкости
Приёмочный контроль
Поковки поставляются с сертификатом качества, включающим химический анализ ковшевой пробы, результаты контроля макроструктуры, твёрдости и УЗК. Дополнительно по требованию заказчика выполняется контроль загрязнённости неметаллическими включениями по ГОСТ 1778 и определение остаточного аустенита после закалки. Маркировка наносится ударным или электрографическим способом с указанием номера плавки и партии.
Вопросы и ответы
Какая твёрдость поковок из стали 9Х1 в состоянии поставки?
После изотермического отжига твёрдость составляет 187–217 HB, что обеспечивает механическую обработку резанием без дополнительного смягчения.
На какую глубину прокаливается сталь 9Х1?
Сквозная прокаливаемость достигается в сечениях до 40–50 мм при закалке в масле с температуры 840–860 C.
Для каких видов инструмента применяются такие поковки?
Метчики, развёртки, фрезы, протяжки, вырубные штампы, ножи гильотинных ножниц и детали прокатного оборудования.
Проводится ли ультразвуковой контроль поковок?
Да, УЗК выполняется по ГОСТ 24507 для выявления внутренних трещин, флокенов и грубых неметаллических включений.
