Стальная полоса ГОСТ 5950-2000: конструкционная легированная полоса для инструмента и штампов
Стальная полоса ГОСТ 5950-2000 — это горячекатаный или кованый сортовой прокат прямоугольного сечения из легированных инструментальных и конструкционных сталей, изготовленный по стандарту, регламентирующему химический состав, твёрдость, макроструктуру и допустимые отклонения размеров. В отличие от полосы общего назначения по ГОСТ 103, данный прокат нормирует легирование и прокаливаемость, что определяет его применение в нагруженном инструменте и деталях машин.
Сортамент и геометрические параметры
Полоса поставляется в термически обработанном или без термообработки состоянии. Ширина сечения — 12–200 мм, толщина — 4–60 мм, длина прутков — 1,5–6 м. Кривизна на 1 м длины не превышает 0,5 % от ширины, косина реза — не более 5 мм. Предельные отклонения по толщине для размеров свыше 20 мм составляют +0,4/–0,8 мм. Поверхность не допускает трещин, закатов и плен глубиной более половины предельного минусового отклонения.
Марки стали и механические свойства
Стандарт охватывает широкий спектр марок — от углеродистых инструментальных до высоколегированных штамповых. Каждая марка нормируется по твёрдости после отжига и по критическому диаметру прокаливаемости.
- ХВГ — 9ХВГ, 9ХС: твёрдость после отжига 217–255 HB, применяется для холодновысадочного инструмента.
- Штамповые горячедеформирующие — 5ХНМ, 5ХНВ, 4Х5МФС: твёрдость 241–285 HB, стойкость к термоциклированию.
- Высокохромистые — Х12МФ, Х12: 255–302 HB, для вырубных и гибочных штампов.
- Быстрорежущие — Р6М5, Р18: 255–285 HB в отожжённом состоянии, для режущего инструмента.
- Подшипниковые — ШХ15: 179–207 HB, для колец и роликов.
Технологические и эксплуатационные характеристики
Полоса из 5ХНМ после закалки с 840–860 C в масле и отпуска при 560–600 C обеспечивает ударную вязкость KCU не ниже 30 Дж/см при твёрдости 42–47 HRC. Для Х12МФ закалка с 1020–1040 C даёт вторичную твёрдость 60–62 HRC после трёхкратного отпуска при 520 C. Прокаливаемость 9ХС — сквозная в сечениях до 40 мм, что позволяет изготавливать метчики и развёртки без дополнительной цементации.
Прямоугольное сечение удобно для фрезерования пазов, изготовления клиньев, направляющих планок, ножей гильотинных ножниц и матриц вырубных штампов. В машиностроении полоса идёт на шпонки, сухари, прижимные планки пресс-форм, а также на заготовки для холодной штамповки крепежа.
| Марка | Твёрдость после отжига, HB | Температура закалки, C | Среда охлаждения | Твёрдость после закалки и отпуска, HRC |
|---|---|---|---|---|
| 9ХС | 217–255 | 860–880 | масло | 60–63 |
| ХВГ | 217–255 | 830–850 | масло | 61–64 |
| 5ХНМ | 241–285 | 840–860 | масло | 42–47 |
| Х12МФ | 255–302 | 1020–1040 | масло, воздух | 60–62 |
| Р6М5 | 255–285 | 1210–1230 | масло, соль | 63–66 |
Применение в промышленности
- Штамповый инструмент: вырубные матрицы, пуансоны, гибочные и вытяжные штампы для холодной листовой штамповки.
- Режущий инструмент: метчики, развёртки, фрезы, протяжки, ножи для резки металла и полимерных материалов.
- Горячая деформация: молотовые и прессовые штампы, облойные ножи, оправки прошивных станов.
- Узлы машин: шлицевые валы, шпонки, направляющие планки, кулачки, эксцентрики, детали кривошипных прессов.
- Металлургия и прокатка: ножи летучих ножниц, валки сортовых станов, детали рольгангов.
Контроль качества и приёмка
Партия сопровождается сертификатом с указанием плавки, химического состава, твёрдости и результатов испытаний на прокаливаемость. Контролируются макроструктура (центральная пористость, ликвация), загрязнённость неметаллическими включениями по ГОСТ 1778, а также отсутствие флокенов. Для ответственных штампов проводится ультразвуковой контроль на внутренние дефекты.
Вопросы и ответы
Чем полоса ГОСТ 5950-2000 отличается от полосы по ГОСТ 103?
ГОСТ 5950-2000 нормирует легированные инструментальные и конструкционные стали с регламентированной прокаливаемостью и твёрдостью, тогда как ГОСТ 103 охватывает полосу из углеродистой стали общего назначения без требований к легированию.
Какие марки поставляются в термообработанном состоянии?
Чаще всего в отожжённом состоянии поставляются 9ХС, ХВГ, Х12МФ, Р6М5 — твёрдость нормируется в пределах 217–302 HB в зависимости от марки.
Можно ли использовать полосу 5ХНМ для холодной штамповки?
5ХНМ предназначена для горячей деформации; в холодной штамповке её применяют ограниченно из-за недостаточной износостойкости при высоких контактных нагрузках.
Какой максимальный размер сечения доступен?
Стандарт допускает полосу толщиной до 60 мм и шириной до 200 мм; прокаливаемость крупных сечений проверяется отдельно для каждой марки.
