Стальной круг 4Х5МФС в Минске


Стальной круг 4Х5МФС: горячештамповый инструментальный прокат

Стальной круг 4Х5МФС — сортовой прокат из штамповой стали мартенситного класса, легированной хромом, молибденом, ванадием и кремнием. Марка относится к группе теплостойких штамповых сталей и применяется преимущественно для изготовления инструмента горячего деформирования. Прокат поставляется в виде прутков круглого сечения диаметром от 12 до 250 мм, в термически обработанном или горячекатаном состоянии, с нормированием макро- и микроструктуры.

Химический состав и структура

Средний состав марки: углерод 0,32–0,42 %, кремний 0,8–1,2 %, хром 4,5–5,5 %, молибден 1,2–1,5 %, ванадий 0,3–0,5 %. Такое сочетание обеспечивает глубокую прокаливаемость и устойчивость мартенсита к отпуску при нагреве до 600–620 C. После закалки с 1020–1050 C в масле и двух- или трёхкратного отпуска при 560–620 C формируется структура троостита или сорбита отпуска с дисперсными карбидами VC и MoC.

Круг проходит ультразвуковой контроль по ГОСТ 21120, проверку на наличие флокенов и ликвационных зон. Твёрдость в состоянии поставки — 217–255 HB, после термической обработки — 44–50 HRC в зависимости от сечения.

Сортамент и технические параметры

Диаметр, ммПредельное отклонениеКривизна на 1 м, ммТвёрдость, HBСостояние
20–40+0,4 / –0,6 2,0217–255горячекатаный
60–90+0,6 / –1,0 3,0229–255термообработанный
120–160+1,0 / –1,5 4,0241–269термообработанный
180–250+1,5 / –2,0 5,0255–285кованый

Механические свойства после термообработки

  • Предел прочности при растяжении — 1450–1650 МПа
  • Предел текучести — 1250–1400 МПа
  • Ударная вязкость KCU — 25–40 Дж/см
  • Теплостойкость (сохранение 44 HRC) — до 620 C
  • Прокаливаемость — сквозная до 100 мм в масле

Технологические особенности

Сталь 4Х5МФС обладает удовлетворительной обрабатываемостью резанием в отожжённом состоянии и склонностью к образованию карбидной сетки при перегреве. Нагрев под закалку ведут ступенчато: предварительный подогрев до 650 C и 850 C, затем аустенитизация при 1020–1050 C. Охлаждение — в масле или горячей среде с температурой 150–200 C. Отпуск проводят не менее двух раз с промежуточным охлаждением до 20–40 C для стабилизации остаточного аустенита.

Круг 4Х5МФС сваривается ограниченно: требуется подогрев до 350–400 C и последующая термообработка. Азотирование и борирование применяют для повышения износостойкости рабочих поверхностей.

Области применения

  • Молотовые и прессовые штампы для горячей объёмной штамповки
  • Матрицы и пуансоны горизонтально-ковочных машин
  • Ножи горячей резки сортового проката на станах
  • Пресс-формы литья под давлением алюминиевых сплавов
  • Инструмент прошивных и раскатных станов трубопрокатного производства
  • Детали узлов выталкивания и направляющих колонн штамповой оснастки

Вопросы и ответы

Какой режим термообработки обеспечивает максимальную теплостойкость круга 4Х5МФС?

Закалка с 1030–1050 C в масле, затем трёхкратный отпуск при 600–620 C по 1–2 ч. Это даёт твёрдость 44–47 HRC и сохранение свойств при нагреве до 620 C.

До какого диаметра прокаливаемость стали 4Х5МФС сквозная?

При охлаждении в масле сквозная прокаливаемость достигается до 100 мм. Для сечений свыше 120 мм рекомендуется охлаждение в расплаве солей или ступенчатая закалка.

Чем отличается круг 4Х5МФС от 4Х5МФ1С?

Марка 4Х5МФ1С содержит повышенное содержание молибдена (до 1,8 %) и дополнительно легирована кремнием, что увеличивает теплостойкость до 630 C и сопротивление разупрочнению при длительной эксплуатации.

Допускается ли сварка круга 4Х5МФС?

Сварка возможна с предварительным подогревом до 350–400 C, применением аустенитных электродов и последующей закалкой с отпуском. Без термообработки сварной шов склонен к образованию холодных трещин.