Стальной круг 4Х5В2ФС: горячекатаный сортамент из штамповой теплостойкой стали
Стальной круг 4Х5В2ФС — сортовой прокат из инструментальной штамповой стали повышенной теплостойкости, легированной хромом, вольфрамом и ванадием. Марка относится к группе теплостойких штамповых сталей (аналог по классификации — 4Х5В2ФС по ГОСТ 5950), применяется преимущественно для изготовления инструмента горячего деформирования. Круг поставляется в горячекатаном, кованом или термически обработанном состоянии, диаметром от 12 до 200 мм, с нормированием макроструктуры и твёрдости.
Химический состав и структура
Химический состав марки 4Х5В2ФС регламентирован ГОСТ 5950 и обеспечивает сочетание теплостойкости и ударной вязкости. Углерод — 0,35–0,45 %, хром — 4,5–5,5 %, вольфрам — 1,6–2,2 %, ванадий — 0,6–1,0 %, кремний — 0,6–1,0 %. Введение вольфрама и ванадия повышает температуру отпуска и сопротивление разупрочнению при нагреве. Структура после отжига — зернистый перлит с карбидной неоднородностью не выше 3 балла по ГОСТ 5950.
Механические свойства
Свойства круга 4Х5В2ФС определяются режимом термической обработки. После закалки с 1020–1050 C в масле и отпуска при 560–620 C достигается рабочая твёрдость 44–50 HRC. Сталь сохраняет твёрдость не ниже 40 HRC после выдержки при 600 C, что критично для штампов горячей штамповки.
| Диаметр круга, мм | Состояние поставки | Твёрдость, HRC | Предел прочности, МПа | Ударная вязкость KCU, Дж/см |
|---|---|---|---|---|
| 20–40 | отожжённый | 241 HB | 700–800 | 25–35 |
| 40–80 | горячекатаный | 255 HB | 750–850 | 20–30 |
| 80–120 | кованый | 255 HB | 800–900 | 18–28 |
| 120–200 | кованый, отожжённый | 241 HB | 700–800 | 20–32 |
Технологические особенности
Круг 4Х5В2ФС обрабатывается резанием в отожжённом состоянии, допускает ковку при 1100–1150 C с последующим замедленным охлаждением. Прокаливаемость обеспечивает сквозную закалку в сечениях до 100 мм. При нагреве под закалку требуется защитная атмосфера или обмазка во избежание обезуглероживания. Свариваемость ограничена — детали из круга соединяют механическим креплением или пайкой.
Области применения
- Молотовые и прессовые штампы для горячей объёмной штамповки.
- Пуансоны и матрицы горизонтально-ковочных машин.
- Ножи горячей резки проката на сортовых станах.
- Пресс-формы литья под давлением алюминиевых сплавов.
- Инструмент прошивных и раскатных станов трубопрокатного производства.
- Детали вырубных штампов, работающих при температуре до 600 C.
Нормативная база и сортамент
Круг 4Х5В2ФС изготавливается по ГОСТ 5950 (сортамент — ГОСТ 2590, ГОСТ 1133 для кованой продукции). Поставка сопровождается сертификатом качества с указанием плавки, химического состава, твёрдости и результатов контроля макроструктуры. Возможна поставка с ультразвуковым контролем по ГОСТ 21120 для ответственных штампов.
Вопросы и ответы
Чем 4Х5В2ФС отличается от 4Х5МФС?
Вольфрам вместо молибдена повышает теплостойкость и сопротивление разупрочнению при 600–620 C, но снижает технологичность при ковке.
Какая твёрдость достигается после термообработки?
Закалка с 1020–1050 C и отпуск при 560–620 C обеспечивают 44–50 HRC при сохранении ударной вязкости не ниже 20 Дж/см.
Поставляется ли круг в термообработанном состоянии?
Да, по согласованию возможна поставка после закалки и отпуска с нормированной твёрдостью под конкретный инструмент.
Для каких диаметров гарантируется сквозная прокаливаемость?
Сквозная закалка обеспечивается в сечениях до 100 мм; для больших диаметров требуется контроль твёрдости по сечению.
