Корзина
Ваша корзина пуста!
Это никогда не поздно исправить :)
Поковки из стали 5ХНВ: штамповый инструмент горячего деформирования
Поковки 5ХНВ — кованые заготовки из хромоникельвольфрамовой штамповой стали перлитного класса, предназначенные для изготовления молотовых и прессовых штампов горячей деформации. Сталь 5ХНВ содержит 0,50–0,60 % углерода, 0,50–0,80 % кремния, 0,50–0,80 % марганца, 0,50–0,80 % хрома, 1,40–1,80 % никеля и 0,80–1,20 % вольфрама. Вольфрам повышает теплостойкость и сопротивление разупрочнению при циклическом нагреве до 550–600 C, никель обеспечивает прокаливаемость крупных сечений, хром — устойчивость к окалинообразованию.
Поковки получают ковкой слитков или проката с последующей термической обработкой. Типовая схема: отжиг при 840–860 C, закалка с 830–860 C в масле, отпуск при 550–620 C. Твёрдость после отпуска — 38–47 HRC в зависимости от сечения и назначения штампа. Структура — сорбит отпуска с равномерно распределёнными карбидами. Глубина прокаливаемости в сечениях до 300–400 мм обеспечивает сквозную твёрдость, критичную для массивных молотовых штампов.
Сортамент и параметры поковок
- Максимальная масса кованой заготовки — до 5–8 т для молотовых штампов
- Сечение под штамповый кубик — 200 200 до 600 600 мм
- Припуск на механическую обработку — 8–25 мм на сторону
- Поковочные напуски и уклоны — по ГОСТ 7829 и ГОСТ 7062
- Ударная вязкость KCU — не менее 30–40 Дж/см после отпуска
- Твёрдость по Бринеллю в поставке — 217–255 HB (отожжённое состояние)
Технологические свойства и обработка
Сталь 5ХНВ обладает удовлетворительной обрабатываемостью резанием в отожжённом состоянии и склонностью к образованию карбидной сетки при медленном охлаждении после ковки. Для её устранения применяют нормализацию или изотермический отжиг. При нагреве под закалку необходим предварительный подогрев до 600–650 C для предотвращения термических трещин в массивных поковках. Обезуглероживание при нагреве без защитной атмосферы не должно превышать 0,3 мм на сторону.
Свариваемость ограниченная: ремонт штампов наплавкой выполняют с предварительным и сопутствующим подогревом 350–450 C и последующей термообработкой. Поковки подвергают ультразвуковому контролю по ГОСТ 24507 для выявления внутренних дефектов — флокенов, расслоений, крупных неметаллических включений.
Типовые значения механических свойств
| Сечение, мм | Температура отпуска, C | Твёрдость, HRC | в, МПа | KCU, Дж/см |
|---|---|---|---|---|
| до 100 | 560 | 44–47 | 1500–1650 | 35–45 |
| 100–200 | 580 | 41–44 | 1400–1550 | 40–50 |
| 200–300 | 600 | 38–42 | 1300–1450 | 45–55 |
| 300–400 | 620 | 36–40 | 1200–1350 | 50–60 |
Области применения
- Молотовые штампы для горячей объёмной штамповки поковок из углеродистых и легированных сталей
- Штампы кривошипных горячештамповочных прессов (КГШП) усилием 25–100 МН
- Инструмент горизонтально-ковочных машин (ГКМ) для высадки и прошивки
- Штампы для прессования и прошивки заготовок в трубопрокатном производстве
- Ножи горячей резки и подкладные плиты прокатных станов
- Крупногабаритные вставки штампов для кузнечно-прессового оборудования тяжёлого машиностроения
Эксплуатационная стойкость штампов из 5ХНВ зависит от условий охлаждения рабочей поверхности. При штамповке с интенсивным водяным или водовоздушным охлаждением образуются термические трещины разгара; для их замедления применяют смазочно-охлаждающие составы на графитовой основе. Стойкость молотовых штампов — 3–8 тыс. поковок до перешлифовки, суммарная — до 30–50 тыс. поковок при правильной эксплуатации.
Вопросы и ответы
Чем 5ХНВ отличается от 5ХНМ?
5ХНВ легирована вольфрамом (0,80–1,20 %), что повышает теплостойкость и сопротивление разупрочнению при нагреве до 600 C. 5ХНМ содержит молибден и уступает по стойкости к разгару при интенсивном циклическом нагреве, но дешевле.
Какая твёрдость оптимальна для молотового штампа из 5ХНВ?
Для молотовых штампов рекомендуют 38–44 HRC в зависимости от массы падающих частей. Меньшая твёрдость повышает ударную вязкость и сопротивление трещинам, большая — износостойкость зеркала ручья.
Допускается ли сварка поковок 5ХНВ?
Сварка ограниченно применима. Ремонт наплавкой выполняют с подогревом 350–450 C, последующим медленным охлаждением и отпуском. Без термообработки в зоне наплавки образуется мартенсит с высоким риском трещин.
Какой контроль проходят поковки перед поставкой?
Проводят ультразвуковой контроль по ГОСТ 24507, замер твёрдости, проверку макро- и микроструктуры на отсутствие карбидной сетки, флокенов и обезуглероженного слоя сверх нормы.