Поковки 5ХГМ в Минске


Поковки 5ХГМ — штамповые заготовки для горячего деформирования

Поковки 5ХГМ — это кузнечные заготовки из легированной инструментальной стали марки 5ХГМ, предназначенные для изготовления молотовых и прессовых штампов горячей штамповки. Материал относится к группе штамповых сталей повышенной прокаливаемости, легированных хромом, марганцем и молибденом. Химический состав нормируется по ГОСТ 5950, а поставка поковок выполняется по ГОСТ 8479 с гарантированным комплексом механических свойств.

Основное назначение поковок 5ХГМ — производство цельных и составных штампов, работающих при температурах нагрева деформируемого металла до 800–900 C. Сталь сохраняет твёрдость и износостойкость при циклических теплосменах, что критично для молотовых штампов, испытывающих ударные нагрузки. Молибден в составе обеспечивает отсутствие отпускной хрупкости и равномерную прокаливаемость по сечению до 100 мм, что позволяет изготавливать крупногабаритные штампы с устойчивыми механическими характеристиками.

Технологические параметры и механические свойства

Поковки 5ХГМ поставляются в термически обработанном состоянии — после отжига или высокого отпуска. Твёрдость заготовок в состоянии поставки составляет 197–241 HB, что обеспечивает хорошую обрабатываемость резанием при последующем фрезеровании и электроэрозионной обработке ручьёв штампа. После окончательной закалки и отпуска твёрдость рабочей поверхности достигает 44–48 HRC.

Механические свойства поковок после улучшения регламентируются ГОСТ 8479 для группы прочности КП 45–КП 60. Предел текучести материала — 850–1000 МПа, относительное удлинение — не менее 12%, ударная вязкость KCU — 40–60 Дж/см. Показатели достигаются за счёт сквозной прокаливаемости и стабильного распределения карбидной фазы.

ПараметрЗначение для поковок 5ХГММетод контроляНормативный документПримечание
Твёрдость в состоянии поставки197–241 HBТвёрдость по БринеллюГОСТ 9012После отжига
Твёрдость после закалки и отпуска44–48 HRCТвёрдость по РоквеллуГОСТ 9013Закалка 850–870 C
Предел текучести850–1000 МПаИспытание на растяжениеГОСТ 1497Группа прочности КП 45–КП 60
Ударная вязкость KCU40–60 Дж/смИспытание на ударный изгибГОСТ 9454При +20 C
ПрокаливаемостьДо 100 ммМетод торцевой закалкиГОСТ 5657Сквозная прокаливаемость

Применение поковок 5ХГМ в промышленности

Поковки 5ХГМ востребованы в производствах, где требуется стойкость инструмента к ударным нагрузкам и абразивному износу при умеренном нагреве рабочих поверхностей. Основные области применения:

  • молотовые штампы для горячей объёмной штамповки на кривошипных горячештамповочных прессах и паровоздушных молотах;
  • прессовые вставки и формообразующие элементы штампов для выдавливания и осадки;
  • подкладные плиты, пуансоны и матрицы для штамповки поковок из конструкционных сталей;
  • инструмент для горячей высадки крепежа на горизонтально-ковочных машинах;
  • штамповый инструмент для производства деталей в машиностроении, автомобилестроении и производстве метизов.

Рабочая температура поверхности штампа при эксплуатации не должна превышать 400–500 C, иначе наблюдается разупрочнение материала. Для повышения стойкости поковки 5ХГМ подвергают азотированию или цианированию, что увеличивает поверхностную твёрдость до 550–700 HV и снижает склонность к схватыванию с деформируемым металлом.

Особенности заказа и контроля качества

Поковки 5ХГМ изготавливаются ковкой на гидравлических прессах или молотах с последующей термической обработкой. Допуски на размеры и припуски на механическую обработку назначаются по ГОСТ 7829 или ГОСТ 7505 в зависимости от класса точности. Контроль макроструктуры проводится на протравленных темплетах — не допускаются флокены, расслоения, усадочные раковины и шлаковые включения.

Для ответственных штампов, работающих в условиях высоких удельных давлений, заказывают поковки с ультразвуковым контролем сплошности по ГОСТ 24507. Дополнительно может контролироваться величина зерна аустенита — для 5ХГМ она должна соответствовать баллу 5–8 по ГОСТ 5639, что обеспечивает стабильную прокаливаемость и вязкость.

Вопросы и ответы

Какая максимальная масса поковок 5ХГМ?

Масса поковок 5ХГМ ограничена возможностями кузнечного оборудования и сечением прокаливаемости. Практический диапазон — от 50 кг до 5 тонн. Для крупных штампов массой свыше 1 тонны требуется подтверждение прокаливаемости по сечению и контроль механических свойств на образцах, вырезанных из тела поковки.

Чем отличается 5ХГМ от стали 5ХНМ?

В 5ХГМ вместо никеля используется марганец и молибден. Это снижает стоимость материала, но уменьшает вязкость и теплостойкость. 5ХГМ применяется для штампов с рабочей температурой до 500 C, тогда как 5ХНМ сохраняет свойства при нагреве до 550–600 C и предпочтительна для крупных молотовых штампов.

Какая термическая обработка применяется после механической обработки поковки?

Стандартный цикл: закалка с нагревом до 850–870 C в масле, затем отпуск при 480–540 C до твёрдости 44–48 HRC. Для повышения ударной вязкости применяют двухступенчатый отпуск. После окончательной обработки ручья штампа рекомендуется азотирование при 520–560 C.

Поставляются ли поковки 5ХГМ с гарантированной прокаливаемостью?

Да, по требованию заказчика проводится контроль прокаливаемости методом торцевой закалки по ГОСТ 5657. Глубина прокаливаемости до твёрдости 45 HRC составляет не менее 50 мм от поверхности, что подтверждает пригодность материала для штампов с глубокими ручьями.