Поковки из инструментальной стали 9Х2МФ в Минске

Поковки из инструментальной стали 9Х2МФ: характеристики, термообработка и применение

Поковки из инструментальной стали 9Х2МФ — горячедеформированные заготовки, получаемые ковкой слитков или непрерывнолитых блюмов из штамповой стали перлитного класса. Марка 9Х2МФ (аналог DIN 1.2365, X32CrMoV3-3) содержит 0,85–0,95 % углерода, 2,0–2,6 % хрома, 2,0–2,6 % молибдена и 0,6–0,9 % ванадия. Такое легирование обеспечивает глубокую прокаливаемость, устойчивость к отпускной хрупкости и сохранение твёрдости при нагреве до 550–600 C. Поковки применяют для изготовления молотовых и прессовых штампов, матриц, пуансонов, ножей горячей резки, деталей вырубных штампов, работающих в условиях циклических ударных нагрузок.

Технические параметры поковок

Кованые заготовки поставляются по ГОСТ 5950-2000 и ГОСТ 1133-71 с припусками на механическую обработку. Масса единичной поковки — от 5 до 3500 кг, предельные отклонения размеров соответствуют классу точности D или E. После ковки заготовки подвергают отжигу на зернистый перлит: твёрдость 207–255 HB, структура — равномерный перлит с карбидной неоднородностью не выше 3 балла по ГОСТ 5950. Ковочный перегрев и флокены контролируются ультразвуковой дефектоскопией по ГОСТ 24507.

Термообработка и структура

Формирование эксплуатационных свойств поковок 9Х2МФ достигается комбинированной термообработкой. Закалка в масле с температуры 1020–1050 C обеспечивает мартенситную структуру с остаточным аустенитом не более 5 %. Последующий высокий отпуск при 560–620 C переводит структуру в троостит или сорбит отпуска, что даёт сочетание твёрдости 44–50 HRC и ударной вязкости KCU 25 Дж/см. Для крупногабаритных молотовых штампов применяют изотермическую закалку в соляных ваннах, снижающую уровень остаточных напряжений и риск коробления.

• Отжиг на зернистый перлит — 770–790 C, охлаждение со скоростью не более 30 C/ч.
• Нормализация — 950–970 C для устранения карбидной сетки.
• Закалка — 1020–1050 C в масле или расплаве солей.
• Отпуск — 560–620 C, двух- или трёхкратный, с промежуточным охлаждением.
• Диффузионный отжиг — 1100–1150 C для снижения ликвации в крупных слитках.

Области применения

Поковки из 9Х2МФ востребованы в кузнечно-прессовых цехах, где требуется стойкость инструмента при контактных температурах до 600 C. Из них изготавливают:

• молотовые штампы для горячей объёмной штамповки на паровоздушных и пневматических молотах;
• матрицы и пуансоны кривошипных горячештамповочных прессов усилием 16–100 МН;
• ножницы горячей резки сортового проката и блюмов;
• детали вырубных и прошивных штампов холодной деформации;
• инструмент для прессования медных и алюминиевых профилей;
• корпуса дорнов и оправок прошивных станов трубопрокатного производства.

Контроль качества и дефектоскопия

Поковки проходят входной контроль химического состава спектральным анализом, оценку макроструктуры по ГОСТ 10243 и ультразвуковой контроль на отсутствие внутренних дефектов. Допускается наличие неметаллических включений не выше 2 балла по ГОСТ 1778. Твёрдость проверяется на торцах и боковых поверхностях после отжига. Для ответственных штампов дополнительно проводят испытания на осадку и определение прокаливаемости методом торцевой закалки.

Вопросы и ответы