Поковки 5Х3В3МФС в Минске

Поковки из стали 5Х3В3МФС: штампованные заготовки для горячей деформации

Поковки 5Х3В3МФС — кованые и штампованные полуфабрикаты из теплостойкой штамповой стали, легированной хромом, вольфрамом, молибденом и ванадием. Марка относится к группе деформирующих штамповых сталей повышенной теплостойкости и применяется для изготовления инструмента горячей деформации, работающего при температурах контактных поверхностей до 600–620 C. Поковки получают методом свободной ковки или объёмной штамповки с последующей термической обработкой, обеспечивающей требуемое сочетание прочности, ударной вязкости и разгаростойкости.

Химический состав и структура

Сталь 5Х3В3МФС содержит углерод в пределах 0,45–0,52 %, что обеспечивает формирование карбидной фазы после закалки. Основные легирующие элементы — хром (2,8–3,5 %), вольфрам (2,5–3,5 %), молибден (0,6–1,0 %) и ванадий (0,4–0,8 %) — повышают теплостойкость и сопротивление термической усталости. Кремний вводится в количестве 0,6–1,0 % для увеличения прокаливаемости и устойчивости против отпуска.

Структура поковок после отжига — зернистый перлит с равномерно распределёнными карбидами. После закалки и трёхкратного отпуска формируется мартенсит отпуска с дисперсными карбидами типа M₆C и MC, что обеспечивает стабильность механических свойств при циклическом нагреве.

Технические характеристики поковок

Технология изготовления

Производство поковок 5Х3В3МФС включает нагрев слитков или проката до 1150–1180 C, ковку с температурой окончания деформации не ниже 850 C и последующее замедленное охлаждение. Для крупных поковок применяется изотермический отжиг при 740–760 C с выдержкой 4–6 часов. Свободная ковка обеспечивает степень уковки не менее 3, что способствует завариванию внутренних дефектов и измельчению зерна.

Штампованные поковки получают на кривошипных горячештамповочных прессах усилием 2500–8000 тс. Точность размеров соответствует классу Т4–Т5 по ГОСТ 7505. Припуски на механическую обработку назначаются с учётом литейной усадки и коробления при термообработке.

Области применения

• Молотовые и прессовые штампы для горячей объёмной штамповки деталей из углеродистых и легированных сталей.
• Инструмент горизонтально-ковочных машин при производстве поковок крепёжных изделий.
• Штампы для выдавливания и прошивки заготовок из жаропрочных сплавов на гидравлических прессах.
• Ножи горячей резки сортового проката на станах 850–1150.
• Пуансоны и матрицы для изотермической штамповки в авиастроении и энергомашиностроении.
• Валки для поперечно-клиновой прокатки валов и осей.

Термическая обработка и эксплуатационные свойства

Рекомендуемый режим закалки: нагрев до 1040–1060 C с выдержкой 1,5–2 мин/мм сечения, охлаждение в масле или ступенчато в расплаве солей при 500–550 C. Отпуск проводится трёхкратно при 540–580 C с промежуточным охлаждением до 20–40 C для стабилизации остаточного аустенита. Твёрдость после термообработки — 44–48 HRC.

Сопротивление разгарообразованию оценивается по числу циклов нагрева до 700 C и охлаждения в воде до появления первой сетки трещин. Для стали 5Х3В3МФС этот показатель составляет 800–1200 циклов, что превышает аналогичный параметр стали 5ХНМ в 2,5–3 раза. Теплостойкость при 600 C сохраняется на уровне 90 % исходной твёрдости после 100 часов выдержки.

Контроль качества

Поковки подвергаются ультразвуковому контролю по ГОСТ 24507 для выявления внутренних дефектов. Макроструктура оценивается по ГОСТ 10243, микроструктура — по ГОСТ 8233. Допускается наличие единичных неметаллических включений не выше 2 балла по ГОСТ 1778. Твёрдость проверяется на 100 % поковок после термической обработки.

Вопросы и ответы