Поковки 4Х4ВМФС — штамповые стали для горячего деформирования
Поковки из стали 4Х4ВМФС — это заготовки, изготовленные методом горячей объемной штамповки или свободной ковки из теплостойкой штамповой стали с легированием хромом, вольфрамом, молибденом и ванадием. Материал относится к группе сталей повышенной теплостойкости, предназначенных для работы при температурах поверхности инструмента до 600–650 C. Химический состав марки регламентируется ГОСТ 5950, а поставка поковок осуществляется по ГОСТ 8479 с гарантированными механическими свойствами после термической обработки.
Основное назначение поковок 4Х4ВМФС — изготовление инструмента для горячего деформирования металлов: молотовых и прессовых штампов, вставок, пуансонов, матриц, обжимных и формовочных инструментов. Благодаря сочетанию высокой прокаливаемости, сопротивления разупрочнению при нагреве и вязкости, материал применяется в кузнечно-прессовых цехах, на молотовых линиях, кривошипных горячештамповочных прессах и горизонтально-ковочных машинах.
Технологические характеристики поковок 4Х4ВМФС
Сталь 4Х4ВМФС отличается повышенным содержанием вольфрама (0,8–1,2 %) и молибдена (0,4–0,6 %), что обеспечивает вторичную твердость и сопротивление отпуску. После закалки от 1120–1150 C и трехкратного отпуска при 560–580 C материал достигает твердости 44–48 HRC, сохраняя ударную вязкость не ниже 30 Дж/см. Поковки поставляются в отожженном состоянии с твердостью не более 241 HB, что обеспечивает обрабатываемость резанием на станках с ЧПУ и электроэрозионную обработку.
Ковка заготовок выполняется в интервале 1100–850 C с обязательным медленным охлаждением в колодцах или печах для предотвращения флокенообразования и трещинообразования. Поковки подвергаются полному циклу термической обработки: отжиг, закалка, отпуск. Контроль качества включает ультразвуковую дефектоскопию по классам сплошности 1–2, проверку макроструктуры и отсутствия усадочных дефектов.
Сортамент и механические свойства
| Сечение, мм | Предел текучести, МПа | Временное сопротивление, МПа | Относительное удлинение, % | Твердость после отпуска, HRC |
|---|---|---|---|---|
| до 100 | 1350–1450 | 1550–1650 | 8–10 | 46–48 |
| 100–200 | 1250–1350 | 1450–1550 | 7–9 | 44–46 |
| 200–400 | 1150–1250 | 1350–1450 | 6–8 | 42–44 |
Применение в промышленности
Поковки 4Х4ВМФС востребованы в следующих производственных сегментах:
- молотовые штампы для горячей объемной штамповки поковок из конструкционных и легированных сталей;
- вставки и матрицы прессового инструмента для выдавливания алюминиевых и медных сплавов;
- пуансоны и обжимные кольца для горизонтально-ковочных машин;
- инструмент для горячей высадки крепежа на автоматических линиях;
- штамповый инструмент для производства деталей в автомобилестроении и тяжелом машиностроении.
Выбор поковок 4Х4ВМФС целесообразен для условий циклических теплосмен, где требуется сохранение твердости при многократном нагреве рабочей кромки. Материал превосходит стали типа 5ХНМ и 4Х5МФС по теплостойкости, однако уступает им по ударной вязкости, что ограничивает его применение для инструмента с высокими динамическими нагрузками.
Вопросы и ответы
В каком состоянии поставляются поковки 4Х4ВМФС?
Поковки поставляются в отожженном состоянии с твердостью до 241 HB, что обеспечивает обрабатываемость резанием. По требованию заказчика возможна поставка после улучшения с гарантированными механическими свойствами по ГОСТ 8479.
Какая температура эксплуатации допустима для инструмента из 4Х4ВМФС?
Рабочая температура поверхности инструмента не должна превышать 600–650 C. При превышении этого порога наблюдается интенсивное разупрочнение и снижение стойкости штампа.
Какие дефекты контролируются в поковках 4Х4ВМФС?
Проводится ультразвуковой контроль на отсутствие внутренних трещин, флокенов и усадочной рыхлости, а также визуальный осмотр поверхности на наличие заковов и волосовин.
Чем отличается 4Х4ВМФС от стали 4Х5МФС?
4Х4ВМФС содержит вольфрам и повышенное количество молибдена, что обеспечивает более высокую теплостойкость и сопротивление разупрочнению, но снижает ударную вязкость по сравнению с 4Х5МФС.
