Штамповая полоса ГОСТ 5950-2000: сортамент, марки и режимы термообработки
Штамповая полоса по ГОСТ 5950-2000 — горячекатаная или кованая продукция из инструментальных легированных и углеродистых сталей, поставляемая в виде полос прямоугольного сечения с нормированным химическим составом, твёрдостью и макроструктурой. Стандарт распространяется на прутки, полосы и мотки, предназначенные для изготовления штампов холодной и горячей деформации, режущего и измерительного инструмента. Ключевое отличие полосы от сортового проката круглого сечения — прямоугольный профиль с отношением ширины к толщине от 2:1 до 12:1, что определяет специфику раскроя и последующей механической обработки.
Сортамент и предельные отклонения
Полоса выпускается толщиной 3–200 мм и шириной 12–400 мм. Для горячекатаной продукции предельные отклонения по толщине составляют от +0,3 до –0,5 мм при толщине до 20 мм и до 2,0 мм при толщине свыше 100 мм. Кривизна полосы на 1 м длины не превышает 5 мм для горячекатаной и 2 мм для калиброванной продукции. Косина реза не должна выводить сечение за предельные отклонения по ширине.
| Марка стали | Толщина, мм | Ширина, мм | Твёрдость, HB | Назначение |
|---|---|---|---|---|
| Х12МФ | 8–60 | 40–200 | 217–255 | вырубные штампы |
| 5ХНМ | 20–150 | 80–300 | 197–241 | молотовые штампы |
| 4Х5МФС | 16–120 | 60–250 | 207–255 | пресс-формы, ножи |
| У8А | 3–40 | 12–100 | 187–207 | слесарный инструмент |
| Х6ВФ | 6–50 | 30–160 | 217–255 | гибочные штампы |
Марки стали и химический состав
ГОСТ 5950-2000 регламентирует более 30 марок инструментальных сталей. Для штамповой полосы наиболее востребованы:
- Х12МФ — 1,45–1,65 % C, 11,0–12,5 % Cr, 0,4–0,6 % Mo, 0,15–0,30 % V; высокая прокаливаемость, стойкость к абразивному износу.
- 5ХНМ — 0,50–0,60 % C, 0,50–0,80 % Cr, 1,20–1,60 % Ni, 0,15–0,30 % Mo; сочетание ударной вязкости и теплостойкости.
- 4Х5МФС — 0,32–0,42 % C, 4,50–5,50 % Cr, 1,20–1,50 % Mo, 0,30–0,50 % V; устойчивость к разупрочнению до 620 C.
- Х6ВФ — 1,05–1,15 % C, 5,50–6,50 % Cr, 0,50–0,80 % W, 0,50–0,80 % V; повышенная теплостойкость.
- У8А–У12А — 0,76–1,25 % C, ограничение серы до 0,018 % и фосфора до 0,025 %; для ножей и слесарно-монтажного инструмента.
Термообработка и механические свойства
Режимы закалки и отпуска назначаются по марке стали и условиям эксплуатации штампа. Полосу из Х12МФ закаливают от 1000–1040 C в масле или на воздухе, отпуск — 200–500 C в зависимости от требуемого баланса твёрдости и вязкости. Для 5ХНМ применяют закалку от 840–860 C с охлаждением в масле и высокий отпуск 560–620 C, что обеспечивает твёрдость 42–47 HRC при ударной вязкости KCU не ниже 30 Дж/см. Сталь 4Х5МФС после закалки от 1020–1050 C и трёхкратного отпуска при 560–600 C сохраняет рабочую твёрдость 44–48 HRC в интервале температур до 600 C.
Прокаливаемость полосы контролируется методом торцевой закалки; для штамповых марок глубина закалённого слоя при критическом диаметре 60–100 мм должна обеспечивать сквозную прокаливаемость. Отжиг на зернистый перлит выполняется при 740–780 C с последующим медленным охлаждением, твёрдость после отжига — 187–255 HB в зависимости от марки.
Области применения
- Вырубные и пробивные штампы для листоштамповочных прессов усилием 100–2500 тс.
- Молотовые и прессовые штампы горячей объёмной штамповки на КГШП и паровоздушных молотах.
- Ножи гильотинных ножниц и дисковых ножей для резки листа толщиной до 20 мм.
- Пресс-формы литья под давлением алюминиевых сплавов с ресурсом 50–150 тыс. циклов.
- Детали узлов вырубки в автоматических линиях холодной штамповки.
- Правильно-гибочная оснастка трубоэлектросварочных агрегатов.
Контроль качества и приёмка
Партия полосы принимается по результатам химического анализа, испытаний на растяжение и ударный изгиб, контроля макроструктуры и твёрдости. Допускается обезуглероженный слой глубиной не более 2 % от толщины для горячекатаной продукции. Неметаллические включения оцениваются по ГОСТ 1778, загрязнённость по сульфидам и оксидам не должна превышать 3 балла для ответственных штамповых марок. Полоса поставляется без термической обработки, в отожжённом или улучшенном состоянии — состояние указывается в заказе.
Вопросы и ответы
Чем штамповая полоса ГОСТ 5950-2000 отличается от полосы по ГОСТ 4405?
ГОСТ 5950-2000 охватывает инструментальные легированные и углеродистые стали для штампов и инструмента, тогда как ГОСТ 4405 распространяется на конструкционную качественную сталь. Различаются нормируемые марки, твёрдость и требования к макроструктуре.
Какая твёрдость поставляемой полосы из Х12МФ?
В отожжённом состоянии — 217–255 HB. После закалки от 1000–1040 C и отпуска при 200–500 C твёрдость достигает 58–62 HRC в зависимости от температуры отпуска.
Допускается ли сварка штамповой полосы из 5ХНМ?
Сварка возможна с предварительным подогревом до 300–400 C и последующей термообработкой. Для ответственных штампов сварные соединения в рабочей зоне не рекомендуются из-за риска образования холодных трещин.
Как нормируется кривизна полосы?
Для горячекатаной полосы кривизна не превышает 5 мм на 1 м длины, для калиброванной — 2 мм на 1 м. При поставке в мотках кривизна не нормируется, контролируется только после правки.
