Стальной круг ХВГ: характеристики, сортамент и применение
Стальной круг ХВГ — горячекатаный или кованый сортовой прокат из инструментальной легированной стали марки ХВГ (аналог по ГОСТ 5950, близкий зарубежный аналог — сталь типа 1.2510 по DIN). Относится к группе низколегированных инструментальных сталей, склонных к малым деформациям при закалке. Круг поставляется диаметром 8–200 мм в состоянии поставки: горячекатаный, кованый, калиброванный или шлифованный, с термообработкой (отжиг) или без неё.
Химический состав и структура
Марка ХВГ содержит углерод 0,90–1,05 %, хром 0,90–1,20 %, вольфрам 1,20–1,60 %, марганец 0,80–1,10 %. Введение вольфрама и хрома повышает теплостойкость и прокаливаемость, а повышенное содержание марганца обеспечивает сквозную закалку в масле крупных сечений. Структура в отожжённом состоянии — зернистый перлит с карбидами, твёрдость 217–255 HB. После закалки при 820–850 C и отпуска при 150–200 C достигается 62–65 HRC.
Сортамент и точность изготовления
- Круг горячекатаный по ГОСТ 2590 — диаметр 8–200 мм, обычная точность В, кривизна до 0,5 % длины.
- Круг калиброванный по ГОСТ 7417 — диаметр 3–100 мм, поле допуска h11, h12.
- Круг шлифованный — диаметр 3–80 мм, шероховатость Ra 1,25 мкм.
- Кованый круг по ГОСТ 1133 — диаметр 80–200 мм для крупногабаритной оснастки.
- Прутки мерной длины 2–6 м, немерной — 1,5–7 м.
Механические и технологические свойства
Предел прочности в отожжённом состоянии — 700–800 МПа, относительное удлинение — 12–15 %. Сталь ХВГ обладает малой деформацией при закалке (изменение размеров 0,02–0,05 %), что критично для изготовления длинномерного инструмента: протяжек, развёрток, метчиков, калибров. Прокаливаемость — до 80–100 мм в масле. Склонность к отпускной хрупкости второго рода требует ограничения температуры отпуска до 200 C при сохранении высокой твёрдости.
Типовые режимы термической обработки
| Операция | Температура, C | Среда охлаждения | Твёрдость | Назначение |
|---|---|---|---|---|
| Отжиг | 770–790 | с печью | 217–255 HB | снижение твёрдости, подготовка к мехобработке |
| Закалка | 820–850 | масло | 62–65 HRC | получение мартенситной структуры |
| Отпуск | 150–200 | воздух | 60–63 HRC | снятие напряжений, стабилизация размеров |
| Нормализация | 850–870 | воздух | 255–302 HB | устранение карбидной сетки |
Области применения
- Режущий инструмент: метчики, развёртки, протяжки, фрезы, работающие при скоростях резания до 25 м/мин.
- Измерительный инструмент: калибры-пробки, скобы, шаблоны, требующие стабильности размеров.
- Холодновысадочный инструмент: пуансоны, матрицы, ножи для резки металла.
- Детали деревообрабатывающего оборудования: фрезы, ножевые валы.
- Накатные ролики, копиры, кулачки механизмов подачи станков-автоматов.
Обрабатываемость и свариваемость
Сталь ХВГ удовлетворительно обрабатывается резанием в отожжённом состоянии, склонна к образованию наростов при точении. Свариваемость ограниченная — требуется подогрев до 300–350 C и последующая термообработка. Круг поставляется с гарантией макроструктуры по ГОСТ 5950, без следов обезуглероживания глубиной более 0,3 мм на сторону для калиброванного проката.
Вопросы и ответы
Чем сталь ХВГ отличается от ХВСГ?
ХВГ содержит марганец 0,80–1,10 %, что обеспечивает сквозную прокаливаемость крупных сечений. ХВСГ дополнительно легирована кремнием, что повышает теплостойкость, но снижает обрабатываемость резанием.
Какой диаметр круга ХВГ доступен для калиброванного проката?
Калиброванный круг по ГОСТ 7417 выпускается диаметром от 3 до 100 мм с полями допуска h11 и h12. Шлифованный прокат — от 3 до 80 мм с шероховатостью Ra 1,25 мкм.
При какой температуре закаливают круг ХВГ?
Закалка проводится при 820–850 C с охлаждением в масле. Отпуск при 150–200 C обеспечивает твёрдость 60–63 HRC при минимальной деформации.
Для чего применяют стальной круг ХВГ в инструментальном производстве?
Основное назначение — длинномерный режущий и измерительный инструмент: протяжки, метчики, развёртки, калибры. Малая деформация при закалке позволяет сохранять точность размеров после термообработки.
