Стальной квадрат 6Х6В3МФС: горячекатаный профиль из штамповой теплостойкой стали
Стальной квадрат 6Х6В3МФС — сортовой прокат квадратного сечения, изготовленный из инструментальной штамповой стали марки 6Х6В3МФС (аналог по классификации — теплостойкая сталь для горячего деформирования). Прокат поставляется в горячекатаном или кованом состоянии, преимущественно без термической обработки, с последующей механической обработкой у потребителя. Квадрат применяется как заготовка для изготовления рабочих деталей штампов горячего деформирования, пресс-форм литья под давлением и инструмента, работающего при циклическом нагреве до 600–650 C.
Химический состав и структура
Марка 6Х6В3МФС относится к группе теплостойких штамповых сталей с повышенным содержанием вольфрама и молибдена. Химический состав по ГОСТ 5950 регламентирует:
- углерод (C) — 0,50–0,60 %;
- хром (Cr) — 5,50–7,00 %;
- вольфрам (W) — 2,50–3,50 %;
- молибден (Mo) — 0,60–1,00 %;
- ванадий (V) — 0,30–0,60 %;
- кремний (Si) — 0,60–1,00 %, марганец (Mn) — 0,15–0,45 %.
Структура после отжига — зернистый перлит с карбидной неоднородностью не выше 2–3 балла по ГОСТ 5950. Карбиды типа M6C и MC обеспечивают сопротивление разупрочнению при длительной работе в условиях знакопеременных температур. Сера и фосфор — не более 0,030 % каждого.
Механические свойства после термической обработки
Квадрат 6Х6В3МФС перед вводом в эксплуатацию подвергается закалке с 1020–1060 C (охлаждение в масле или на воздухе) и отпуску при 560–620 C. Типовые значения для сортового проката после рекомендуемой термообработки:
| Показатель | Температура отпуска | Твёрдость HRC | в, МПа | KCU, Дж/см |
|---|---|---|---|---|
| Закалка 1040 C, масло | 560 C | 50–52 | 1850 | 28 |
| Закалка 1040 C, масло | 580 C | 47–49 | 1700 | 32 |
| Закалка 1040 C, масло | 600 C | 44–46 | 1550 | 35 |
| Закалка 1040 C, масло | 620 C | 41–43 | 1400 | 38 |
Теплостойкость (красностойкость) — сохранение твёрдости не ниже HRC 40 после выдержки 4 ч при 620 C. Прокаливаемость — сквозная для сечения до 100 мм при охлаждении в масле.
Сортамент и геометрические параметры
Квадрат 6Х6В3МФС выпускается по ГОСТ 2591 и ГОСТ 5950. Типовые размеры стороны квадрата — от 20 до 200 мм. Предельные отклонения по стороне: для размеров до 50 мм — +0,4/–0,8 мм; свыше 50 мм — +0,6/–1,2 мм. Кривизна прутка — не более 0,5 % длины. Косина реза — не более 5 мм на сторону. Длина прутков — 2–6 м (мерная) или немерная. Поставка возможна в виде кованых заготовок с припуском под механическую обработку.
Технологические операции и обработка
Обрабатываемость резанием в отожжённом состоянии — удовлетворительная (коэффициент 0,6–0,7 относительно стали 45). После закалки обработка возможна только шлифованием или электроэрозионной обработкой. Свариваемость ограниченная: сварка допускается с предварительным подогревом до 350–400 C и последующей термообработкой. Полируемость — высокая, достигается шероховатость Ra 0,1–0,2 мкм. Азотирование и борирование применимы для повышения износостойкости рабочих поверхностей.
Области применения
- Молотовые и обрезные штампы горячего деформирования на прессах усилием 10–100 МН;
- пресс-формы литья под давлением алюминиевых и медных сплавов;
- инструмент прошивных и раскатных станов в трубопрокатном производстве;
- пуансоны и матрицы для горячей высадки крепежа на автоматах;
- детали машин непрерывного литья заготовок (кристаллизаторы, ролики).
Вопросы и ответы
Какой твёрдости достигает квадрат 6Х6В3МФС после стандартной закалки и отпуска?
После закалки с 1020–1060 C в масле и отпуска при 580–600 C твёрдость составляет HRC 44–49. Для черновых штампов горячего деформирования оптимален отпуск при 600–620 C (HRC 41–46), обеспечивающий баланс прочности и ударной вязкости.
Чем 6Х6В3МФС отличается от 5ХНМ и 4Х5МФС?
6Х6В3МФС содержит вольфрам (2,5–3,5 %) и имеет более высокую теплостойкость — до 650 C против 400–450 C у 5ХНМ. По сравнению с 4Х5МФС марка 6Х6В3МФС обеспечивает большее сопротивление разупрочнению при длительном циклическом нагреве, но уступает по ударной вязкости.
Поставляется ли квадрат 6Х6В3МФС в термообработанном состоянии?
Стандартная поставка — без термообработки (горячекатаный или кованый). По согласованию возможен отпуск или отжиг для снижения твёрдости до HB 217–255 с целью улучшения обрабатываемости резанием.
Какие виды обработки применимы для квадрата 6Х6В3МФС после закалки?
После закалки до HRC 44–52 механическая обработка возможна шлифованием, электроэрозионной или электрохимической обработкой. Лезвийный инструмент из твёрдого сплава применим только для снятия малых припусков с использованием СОЖ повышенной концентрации.
