Стальной круг 5Х3В3МФС: теплостойкая штамповая сталь для горячего деформирования
Стальной круг 5Х3В3МФС — сортовой прокат из теплостойкой штамповой стали мартенситного класса, легированной хромом, вольфрамом, молибденом, ванадием и кремнием. Марка применяется для изготовления инструмента горячего деформирования, работающего при температурах 600–680 C. Круг поставляется в горячекатаном, кованом или обточенном состоянии, преимущественно по ГОСТ 5950-2000, с нормированием твёрдости, макроструктуры и обезуглероженного слоя.
Химический состав и структура
Средний состав стали 5Х3В3МФС: углерод 0,50–0,60 %, хром 2,80–3,50 %, вольфрам 2,50–3,50 %, молибден 0,60–1,00 %, ванадий 0,40–0,70 %, кремний 0,60–1,00 %. Вольфрам и молибден обеспечивают устойчивость мартенсита к отпуску, ванадий формирует карбиды MC, тормозящие рост зерна при нагреве под закалку. Кремний повышает теплостойкость и предел текучести при рабочих температурах.
Термообработка и механические свойства
Закалка проводится с 1020–1060 C в масле или на воздухе, отпуск — при 580–620 C в зависимости от требуемой твёрдости. Прокат поставляется в отожжённом состоянии с твёрдостью 217–255 HB, что обеспечивает обрабатываемость резанием и подготовку под окончательную термическую обработку.
| Показатель | Значение | Условие | Диаметр круга | Стандарт |
|---|---|---|---|---|
| Твёрдость поставки | 217–255 HB | отожжённое состояние | 20–120 мм | ГОСТ 5950-2000 |
| Твёрдость после закалки и отпуска | 44–50 HRC | закалка 1040 C, отпуск 600 C | 40–80 мм | ГОСТ 5950-2000 |
| Предел текучести | 1450 МПа | при 20 C | 60 мм | ГОСТ 5950-2000 |
| Ударная вязкость | 25 Дж/см | после отпуска 600 C | 60 мм | ГОСТ 5950-2000 |
| Теплостойкость | до 680 C | сохранение 40 HRC | — | ГОСТ 5950-2000 |
Сортамент и точность проката
- Диаметр горячекатаного круга — 20–150 мм, предельные отклонения по ГОСТ 2590-2006.
- Кованый круг — 80–250 мм с припуском под механическую обработку.
- Обточенный круг — h11, h12 для направляющих колонн и толкателей.
- Длина прутков — 2–6 м, мерная или немерная.
- Кривизна — не более 0,5 % длины для обточенного проката.
Области применения
Круг 5Х3В3МФС используется для изготовления инструмента горячего деформирования: молотовых и прессовых штампов, матриц и пуансонов горизонтально-ковочных машин, вставок для прессования. В металлургии из него изготавливают оправки прошивных станов, дорны трубопрокатных агрегатов, ножи горячей резки. В кузнечно-прессовых цехах — бойки, подкладные штампы, инструмент для высадки. Детали работают в условиях циклического нагрева и охлаждения, контактного трения и ударных нагрузок.
Технологические особенности обработки
Механическая обработка отожжённого круга ведётся твердосплавным инструментом на режимах, характерных для легированных сталей с твёрдостью до 255 HB. При электроэрозионной обработке и шлифовании учитывается склонность к образованию вторичной закалки и трещин. Сварка круга из стали 5Х3В3МФС ограничена: требуется подогрев 350–400 C и последующая термообработка.
Вопросы и ответы
Какая твёрдость у круга 5Х3В3МФС в состоянии поставки?
Горячекатаный и кованый круг поставляется в отожжённом состоянии с твёрдостью 217–255 HB, что обеспечивает обрабатываемость резанием перед закалкой.
До какой температуры сохраняется работоспособность стали 5Х3В3МФС?
Инструмент сохраняет твёрдость не ниже 40 HRC при нагреве до 680 C, что определяет применение в штампах горячего деформирования.
По какому стандарту поставляется прокат?
Сортовой прокат из стали 5Х3В3МФС поставляется по ГОСТ 5950-2000, размеры — по ГОСТ 2590-2006 для горячекатаного круга.
Какие режимы закалки применяются?
Закалка проводится с 1020–1060 C в масле, отпуск — при 580–620 C в зависимости от требуемого сочетания твёрдости и ударной вязкости.
