Стальной круг 4Х5МФ1С — горячекатаный пруток для инструментальной оснастки
Стальной круг 4Х5МФ1С — горячекатаный сортовой прокат круглого сечения из штамповой стали повышенной теплостойкости. Материал относится к группе легированных инструментальных сталей с содержанием хрома около 5 %, молибдена, ванадия и кремния, что обеспечивает рабочие температуры до 550–600 C без потери твердости. Круг 4Х5МФ1С поставляется в прутках мерной и немерной длины, диаметром от 10 до 250 мм, в состоянии после горячей прокатки или ковки, с последующей термической обработкой по требованию заказчика.
Химический состав и механические характеристики
Сталь 4Х5МФ1С легирована для достижения комплекса свойств: высокой прокаливаемости, сопротивления разупрочнению при нагреве и вязкости при ударных нагрузках. Основные легирующие элементы — хром (4,5–5,5 %), молибден (1,2–1,5 %), ванадий (0,8–1,1 %) и кремний (0,9–1,2 %). После закалки от 1060–1080 C и двукратного отпуска при 540–580 C твердость составляет 44–48 HRC, предел прочности — 1450–1650 МПа, ударная вязкость KCU — не менее 35 Дж/см.
| Диаметр, мм | Состояние поставки | Твердость, HRC | Предел прочности, МПа | Применение |
|---|---|---|---|---|
| 10–40 | Горячекатаный, калиброванный | 44–48 | 1500–1650 | Пуансоны, выталкиватели |
| 42–100 | Горячекатаный, обточенный | 44–47 | 1450–1600 | Молотовые штампы |
| 105–250 | Кованый, обточенный | 42–46 | 1400–1550 | Крупные вставки, матрицы |
Технологические особенности обработки
Круг 4Х5МФ1С требует строгого соблюдения режимов термической обработки. Закалка проводится с предварительным подогревом до 800–850 C для снижения термических напряжений, окончательный нагрев — до 1060–1080 C с выдержкой 15–20 минут и охлаждением в масле или в соляной ванне. Отпуск выполняется двукратно с промежуточным охлаждением до комнатной температуры для стабилизации структуры. Обрабатываемость резанием в отожженном состоянии (твердость 207–229 HB) удовлетворительная, шлифование — после полной термической обработки абразивными кругами на керамической связке.
Применение в промышленности
Стальной круг 4Х5МФ1С используется для изготовления инструмента, работающего в условиях циклических теплосмен и значительных механических нагрузок. Основные области применения:
- молотовые и прессовые штампы горячего деформирования для кузнечно-прессового производства;
- вставки и матрицы для литья под давлением алюминиевых и цинковых сплавов;
- пуансоны, обжимные и вырубные инструменты для горячей штамповки;
- дорны, оправки и формообразующий инструмент для трубопрокатных станов;
- пресс-формы для литья пластмасс под высоким давлением;
- ножи для горячей резки металла в линиях сортового проката.
Для ответственных деталей, работающих при температурах выше 600 C, рекомендуется предварительный отпуск при 600–620 C с последующей проверкой твердости. При изготовлении крупногабаритных штампов массой свыше 500 кг необходимо учитывать прокаливаемость стали — максимальное сечение, прокаливаемое насквозь, составляет 80–100 мм, для более массивных деталей требуется применение ступенчатой закалки или изотермической выдержки.
Особенности поставки и контроля качества
Круг 4Х5МФ1С поставляется по ГОСТ 5950-2000, а также по техническим условиям предприятий-изготовителей. Контроль качества включает проверку химического состава, макро- и микроструктуры, твердости, отсутствия флокенов и волосовин. Поверхность прутков не должна иметь трещин, закатов и плен, допускаются незначительные дефекты, устраняемые зачисткой. Для инструментальной оснастки, работающей в условиях ударных нагрузок, рекомендуется проведение ультразвукового контроля на наличие внутренних дефектов.
Вопросы и ответы
Какая твердость достигается после термической обработки круга 4Х5МФ1С?
После закалки от 1060–1080 C и двукратного отпуска при 540–580 C твердость составляет 44–48 HRC в зависимости от сечения и режима отпуска.
До какой температуры сталь 4Х5МФ1С сохраняет работоспособность?
Материал сохраняет твердость и сопротивление разупрочнению при рабочих температурах до 550–600 C, что позволяет применять его для горячего деформирования.
Какие диаметры круга 4Х5МФ1С доступны для заказа?
Стандартный диапазон диаметров — от 10 до 250 мм. Прутки диаметром до 100 мм поставляются горячекатаными, свыше — коваными с последующей обточкой.
Требуется ли предварительный подогрев перед закалкой?
Да, для снижения термических напряжений и предотвращения трещинообразования обязателен ступенчатый подогрев до 800–850 C перед окончательным нагревом под закалку.
