Стальной квадрат 5ХНМ в Минске

Стальной квадрат 5ХНМ — горячекатаный пруток для тяжелонагруженного инструмента

Стальной квадрат 5ХНМ — горячекатаный сортовой прокат квадратного сечения из легированной штамповой стали. Материал относится к группе теплостойких сталей для деформирующего инструмента, работающего при ударных нагрузках и циклическом нагреве до 500–550 C. Квадрат 5ХНМ поставляется в состоянии горячекатаном, термически обработанном (отожжённом) или калиброванном, в зависимости от требований к точности геометрии и последующей механической обработки.

Химический состав стали 5ХНМ регламентирован ГОСТ 5950 и включает хром (0,5–0,8 %), никель (1,4–1,8 %) и молибден (0,15–0,30 %) при содержании углерода 0,50–0,60 %. Легирующая система обеспечивает прокаливаемость в сечениях до 100 мм и сочетание высокой прочности с вязкостью после закалки и низкого отпуска. Молибден повышает сопротивление отпуску и снижает склонность к обратимой отпускной хрупкости, что критично для инструмента, эксплуатируемого с периодическим нагревом поверхности.

Механические свойства и термообработка

Для квадрата 5ХНМ регламентируются свойства после окончательной термической обработки. Рекомендуемый режим: закалка от 850–870 C в масле, отпуск при 480–540 C. Твёрдость после отпуска — 388–444 HB, предел прочности — 1250–1450 МПа, ударная вязкость KCU — не менее 0,35 МДж/м. Прокат поставляется в отожжённом состоянии с твёрдостью не более 241 HB, что обеспечивает обрабатываемость резанием на стандартном оборудовании.

Сортамент и геометрические параметры

Квадрат 5ХНМ выпускается со стороной квадрата от 8 до 200 мм. Допуски на размеры — по ГОСТ 2591 для обычной и повышенной точности прокатки. Кривизна стержня не превышает 0,5 % длины для сечения до 100 мм. Неквадратность (разность диагоналей) ограничена 1–2 % от номинальной стороны в зависимости от класса точности. Мерная длина — 2–6 м, немерная — от 2 м; поставка в бунтах возможна для сечений до 16 мм.

Применение в инструментальном производстве

Квадрат 5ХНМ используется для изготовления инструмента горячего деформирования, работающего в условиях интенсивного теплосъёма и ударных нагрузок:

• молотовые штампы для объёмной штамповки поковок из углеродистых и низколегированных сталей;
• вставки и пуансоны горизонтально-ковочных машин (ГКМ);
• матрицы для выдавливания алюминиевых и медных сплавов при температуре нагрева заготовки до 450–500 C;
• ножницы горячей резки и ножи для резки сортового проката;
• пресс-формы для литья под давлением цинковых сплавов;
• оправки и дорны для прошивки трубных заготовок.

Материал применяется на кузнечно-прессовых предприятиях, в цехах горячей штамповки машиностроительных заводов, при производстве крепежа и метизов. Квадратная форма заготовки обеспечивает оптимальный раскрой при изготовлении инструмента с прямоугольной или квадратной базовой поверхностью, снижая объём механической обработки и количество отходов.

Эксплуатационные характеристики

Рабочая твёрдость инструмента из стали 5ХНМ сохраняется при нагреве поверхности до 500 C; выше этой температуры наблюдается разупрочнение, что ограничивает применение для штамповки с длительным контактом с нагретой заготовкой. Теплостойкость материала ниже, чем у сталей типа 4Х5МФС, однако более высокая вязкость и меньшая чувствительность к концентраторам напряжений делают 5ХНМ предпочтительной для крупногабаритных молотовых штампов, работающих с ударными нагрузками.

Для повышения стойкости инструмента применяется поверхностная закалка ТВЧ или азотирование при 500–540 C. Прокат допускает сварку в среде защитных газов для ремонта инструмента с предварительным подогревом до 300–400 C и последующим отпуском. Обрабатываемость резанием в отожжённом состоянии — удовлетворительная, коэффициент обрабатываемости относительно стали 45 — 0,6–0,7.

Вопросы и ответы