Стальной круг 4Х2НМФ в Минске

Стальной круг 4Х2НМФ — горячекатаный пруток для тяжелонагруженного инструмента

Стальной круг 4Х2НМФ — горячекатаный сортовой прокат круглого сечения из легированной штамповой стали повышенной прокаливаемости. Материал относится к группе теплостойких сталей для горячего деформирования и эксплуатируется в условиях циклических теплосмен и высоких контактных давлений. Круг 4Х2НМФ поставляется в состоянии горячекатаном или термически обработанном (отожжённом) с гарантированным уровнем твёрдости, что обеспечивает стабильность механической обработки при изготовлении инструмента.

Химический состав и структурные особенности

Сталь 4Х2НМФ легирована хромом (1,9–2,4 %), никелем (1,2–1,6 %), молибденом (0,35–0,55 %) и ванадием (0,15–0,25 %). Совместное присутствие молибдена и ванадия обеспечивает вторичную твёрдость при отпуске и подавляет отпускную хрупкость. Никель повышает вязкость сердцевины, что критично для крупносерийных штампов с интенсивным охлаждением. Карбидная фаза представлена преимущественно карбидами хрома и ванадия, что обеспечивает сопротивление разупрочнению при нагреве до 550–600 C.

Механические свойства после термической обработки

После закалки от 860–880 C в масле и отпуска на твёрдость 44–48 HRC материал демонстрирует предел прочности на уровне 1450–1650 МПа при относительном удлинении не менее 8 %. Ударная вязкость KCU на образцах с острым надрезом составляет 30–45 Дж/см. Прокаливаемость стали 4Х2НМФ достаточна для инструмента с рабочим сечением до 100–120 мм, что подтверждается значениями твёрдости на расстоянии 40 мм от поверхности после закалки в масле.

Сортамент и геометрические параметры

Горячекатаный круг 4Х2НМФ выпускается в диапазоне диаметров от 10 до 250 мм. Допуски на диаметр соответствуют классу точности Б или В по ГОСТ 2590. Кривизна прутка не превышает 0,5 % от длины, овальность — в пределах половины поля допуска на диаметр. Для инструментальных цехов, работающих на автоматизированных отрезных станках, критична стабильность геометрии по длине прутка — материал поставляется мерной длины 2–6 м с допуском 50 мм.

Применение в инструментальном производстве

Круг 4Х2НМФ используется для изготовления инструмента горячего деформирования, работающего при температурах поверхности до 600 C:

• молотовые штампы и подкладные плиты для ковки конструкционных и легированных сталей;
• вставки и пуансоны пресс-форм для литья алюминиевых и магниевых сплавов под давлением;
• матрицы горизонтально-ковочных машин для высадки крепежа и фланцев;
• дорны и оправки для прошивки трубных заготовок на станах ХПТ;
• ножи и резцы для горячей резки металла при температуре прокатного нагрева.

Для ответственных деталей, работающих при знакопеременных нагрузках, рекомендуется дополнительная ультразвуковая дефектоскопия прутка на наличие внутренних трещин и флокенов. Материал хорошо обрабатывается резанием в отожжённом состоянии (твёрдость 207–241 HB), что позволяет изготавливать сложные полости штампов с высокой чистотой поверхности.

Термическая обработка готового инструмента

Оптимальный режим упрочнения: предварительный подогрев до 650–700 C, затем нагрев под закалку до 860–880 C с выдержкой 0,5–1 мин/мм сечения. Охлаждение — в масле до 150–200 C, далее немедленный отпуск. Для снижения риска трещинообразования при закалке крупных сечений рекомендуется ступенчатое охлаждение с изотермической выдержкой в соляной ванне при 400–450 C. Отпуск проводят двукратно: первый при 540–580 C, второй при 500–540 C для стабилизации структуры и снятия остаточных напряжений.

Вопросы и ответы