Стальной круг 9ХС: конструкционная легированная инструментальная сталь
Стальной круг 9ХС — горячекатаный или кованый сортовой прокат из инструментальной легированной стали, содержащей 0,85–0,95 % углерода, 1,2–1,6 % кремния и 0,95–1,25 % хрома. Круг 9ХС поставляется по ГОСТ 5950-2000 и ГОСТ 2590-2006 в виде прутков диаметром от 8 до 200 мм. Основное назначение — изготовление режущего и измерительного инструмента, работающего при повышенных динамических нагрузках и температурах до 200 C.
Химический состав и структура
Сталь 9ХС относится к группе низколегированных инструментальных сталей перлитного класса. Кремний в количестве 1,2–1,6 % повышает теплостойкость и предел текучести, хром 0,95–1,25 % увеличивает прокаливаемость и износостойкость. Содержание серы не превышает 0,030 %, фосфора — 0,035 %. После отжига структура — зернистый перлит с твёрдостью 187–217 HB, что обеспечивает удовлетворительную обрабатываемость резанием на токарных и фрезерных станках.
Механические свойства
После закалки с 860–880 C в масле и отпуска при 160–200 C круг 9ХС достигает твёрдости 62–64 HRC. Предел прочности при изгибе — 2200–2500 МПа, ударная вязкость — 25–35 Дж/см. Теплостойкость (красностойкость) сохраняется до 200–220 C, что ограничивает применение инструмента при высокоскоростной обработке. Прокаливаемость в масле — до 30–35 мм в диаметре.
| Параметр | Значение | Условие | Единица | Стандарт |
|---|---|---|---|---|
| Твёрдость после отжига | 187–217 | поставка | HB | ГОСТ 5950-2000 |
| Твёрдость после закалки | 62–64 | закалка 870 C, масло | HRC | ГОСТ 5950-2000 |
| Предел прочности при изгибе | 2200–2500 | закалка + отпуск 180 C | МПа | справочно |
| Ударная вязкость | 25–35 | закалка + отпуск 180 C | Дж/см | справочно |
| Теплостойкость | до 220 | длительная эксплуатация | C | справочно |
| Диаметр проката | 8–200 | горячекатаный | мм | ГОСТ 2590-2006 |
Технология термической обработки
Круг 9ХС подвергают закалке с температуры 860–880 C в масле, затем низкому отпуску при 160–200 C в течение 1–2 часов. Для снижения деформации применяют ступенчатую закалку в соляных ваннах при 220–250 C. Отжиг проводят при 790–810 C с медленным охлаждением до 500 C, что обеспечивает твёрдость 187–217 HB и подготовку структуры к механической обработке. Цементация и азотирование для стали 9ХС не применяются ввиду высокого содержания углерода.
Области применения
- Метчики, развёртки, зенкеры для обработки конструкционных и легированных сталей на агрегатных и сверлильных станках.
- Дисковые пилы и фрезы для резки металла на отрезных станках в условиях ударных нагрузок.
- Плашки и резьбонакатные ролики для резьбонарезных станков и автоматов продольного точения.
- Измерительный инструмент: калибры-пробки, скобы, шаблоны для контроля размеров в цеховых условиях.
- Дереворежущий инструмент: фрезы, ножи для строгальных и фуговальных станков деревообработки.
- Пуансоны и матрицы холодной штамповки для прессов усилием до 1000 кН.
Сортамент и условия поставки
Круг 9ХС поставляется в горячекатаном, кованом или калиброванном исполнении. Точность прокатки — обычная, повышенная или высокая по ГОСТ 2590-2006. Длина прутков — от 2 до 6 м, возможна поставка в прутках мерной длины. Твёрдость поставки — не более 217 HB. Поверхность круга не должна иметь трещин, закатов и обезуглероженного слоя глубиной более 1,5 % от диаметра. Маркировка включает номер плавки, партии и данные о термообработке.
Вопросы и ответы
Чем сталь 9ХС отличается от стали ХВГ?
Сталь 9ХС содержит кремний 1,2–1,6 %, что повышает теплостойкость до 220 C, тогда как ХВГ легирована вольфрамом и марганцем и сохраняет твёрдость до 250 C. Прокаливаемость 9ХС ниже — до 35 мм против 60–80 мм у ХВГ.
Какая твёрдость достигается после закалки круга 9ХС?
После закалки с 860–880 C в масле и отпуска при 160–200 C твёрдость составляет 62–64 HRC. Превышение температуры отпуска выше 250 C снижает твёрдость до 55–58 HRC.
Для каких диаметров обеспечивается сквозная прокаливаемость?
Сквозная прокаливаемость в масле обеспечивается для прутков диаметром до 30–35 мм. Для больших сечений применяют закалку в водополимерных средах или ступенчатую закалку.
Допускается ли сварка круга 9ХС?
Сварка стали 9ХС не рекомендуется из-за высокого содержания углерода и склонности к образованию холодных трещин. При необходимости соединения применяют пайку твёрдыми припоями или механическое крепление.
