Поковки из стали 3Х2В8Ф: штамповые заготовки для горячей деформации
Поковки 3Х2В8Ф — кованые заготовки из инструментальной штамповой стали, легированной вольфрамом, хромом и ванадием. Марка 3Х2В8Ф относится к группе теплостойких штамповых сталей и применяется для изготовления деформирующего инструмента горячей штамповки. Поковка формируется методами свободной ковки или штамповки с последующей термической обработкой, обеспечивающей требуемое сочетание прочности и теплостойкости.
Химический состав и структура
Сталь 3Х2В8Ф содержит углерод в пределах 0,30–0,40 %, хром 2,0–2,5 %, вольфрам 7,5–9,0 %, ванадий 0,3–0,5 %. Вольфрам образует карбиды типа Me6C и MeC, обеспечивающие устойчивость структуры при нагреве до 600–650 C. После ковки заготовка подвергается отжигу на зернистый перлит с твёрдостью 207–255 HB, что обеспечивает обрабатываемость резанием и подготовку структуры к закалке.
Технические характеристики поковок
| Параметр | Значение | Условия | Метод контроля | Норматив |
|---|---|---|---|---|
| Масса поковки | до 500 кг | свободная ковка | взвешивание | ГОСТ 8479 |
| Твёрдость после отжига | 207–255 HB | поставка | Бринелль | ГОСТ 9012 |
| Твёрдость после закалки | 48–52 HRC | закалка 1080–1120 C, масло | Роквелл | ГОСТ 9013 |
| Теплостойкость | до 650 C | эксплуатация | испытание на разупрочнение | ГОСТ 5950 |
| Ударная вязкость | 25 Дж/см | после отпуска | Шарпи | ГОСТ 9454 |
| Предел текучести | 1400 МПа | при 20 C | растяжение | ГОСТ 1497 |
Технология изготовления
Производство поковок 3Х2В8Ф включает нагрев слитков или проката до 1150–1180 C, деформацию с суммарной степенью укова не менее 4–6, заключительную ковку при 850–900 C и замедленное охлаждение. Соблюдение температурного интервала предотвращает образование флокенов и карбидной сетки. Для крупных поковок применяется изотермический отжиг при 740–760 C с выдержкой 4–6 часов.
Области применения
- Молотовые и прессовые штампы для горячей объёмной штамповки деталей из углеродистых и легированных сталей.
- Высадочные матрицы и пуансоны в производстве крепежа на холодновысадочных автоматах.
- Инструмент для прессования и прошивки заготовок в кузнечно-прессовых цехах.
- Вставки штампов для литья под давлением алюминиевых и медных сплавов.
- Ножи горячей резки проката на сортовых станах.
Термическая обработка и эксплуатация
Закалка поковок проводится с 1080–1120 C в масле или на воздухе, отпуск — двух- или трёхкратный при 560–620 C с выдержкой 1–2 часа. Такой режим формирует вторичную твёрдость за счёт выделения дисперсных карбидов вольфрама и ванадия. При эксплуатации штампов в условиях циклического нагрева до 600–650 C сталь сохраняет твёрдость не ниже 42 HRC, что обеспечивает стойкость инструмента в 1,5–2 раза выше, чем у стали 5ХНМ.
Контроль качества
Поковки 3Х2В8Ф поставляются с сертификатом, включающим результаты химического анализа, макро- и микроструктуры, ультразвукового контроля по ГОСТ 24507. Недопустимыми дефектами являются флокены, трещины, грубая карбидная неоднородность. Для ответственных штампов проводится проверка твёрдости по сечению и испытания на ударную вязкость после термической обработки.
Вопросы и ответы
Какая твёрдость поковок 3Х2В8Ф в состоянии поставки?
После отжига твёрдость составляет 207–255 HB, что обеспечивает механическую обработку резанием перед закалкой.
До какой температуры сохраняется работоспособность штампов из 3Х2В8Ф?
Сталь сохраняет твёрдость не ниже 42 HRC при нагреве до 600–650 C, что определяет её применение в горячей штамповке.
Какой режим закалки применяется для поковок 3Х2В8Ф?
Закалка проводится с 1080–1120 C в масле, затем следует двух- или трёхкратный отпуск при 560–620 C.
Чем отличается 3Х2В8Ф от 5ХНМ?
3Х2В8Ф содержит вольфрам и ванадий, обеспечивающие более высокую теплостойкость и стойкость штампов при температурах до 650 C по сравнению с 5ХНМ.
