Стальной пруток ХВГ: характеристики, термообработка и применение
Стальной пруток ХВГ — горячекатаный или кованый сортовой прокат из инструментальной легированной стали марки ХВГ (аналог по ГОСТ 5950, близкий к DIN 1.2510 / 100MnCrW4). Относится к группе малодеформируемых сталей повышенной прокаливаемости: хром (0,9–1,2 %), вольфрам (1,2–1,6 %) и марганец (0,9–1,2 %) обеспечивают сквозную закалку в масле деталей сечением до 80–100 мм. Пруток поставляется в отожжённом состоянии с твёрдостью 217–255 HB, что допускает механическую обработку резанием до финишной термообработки.
Сортамент и состояние поставки
- Диаметр круглого прутка — 8–150 мм, длина мерная 2–6 м или немерная
- Кованый пруток повышенного диаметра — до 200 мм под механическую обработку
- Квадрат и полоса из стали ХВГ — под направляющие планки и клинья
- Состояние поставки — отожжённый прокат, твёрдость 217–255 HB
- Калиброванный пруток — поле допуска h11, h12 для автоматной обработки
Термообработка прутка ХВГ
Закалка выполняется с температуры 830–850 C в масле; для деталей сложной геометрии применяют ступенчатую закалку. Отпуск при 150–200 C даёт твёрдость 62–64 HRC, при 200–250 C — 58–61 HRC. Сталь ХВГ склонна к отпускной хрупкости первого рода, поэтому интервал 250–400 C для ответственных деталей не используют. Отжиг для снятия напряжений после черновой обработки — 650–680 C с медленным охлаждением.
| Параметр | Значение | Режим | Среда | Результат |
|---|---|---|---|---|
| Закалка | 830–850 C | нагрев 1,5 мин/мм | масло | 62–65 HRC |
| Отпуск низкий | 160–200 C | 1–2 ч | воздух | 62–64 HRC |
| Отпуск средний | 200–250 C | 1–2 ч | воздух | 58–61 HRC |
| Отжиг | 770–790 C | выдержка 3–4 ч | печь | 217–255 HB |
| Прокаливаемость | до 100 мм | сквозная | масло | 60 HRC в сердцевине |
Технологические свойства
Пруток ХВГ обладает пониженной деформируемостью при закалке: изменение размеров по диаметру не превышает 0,3–0,5 %, что критично для изготовления длинномерных деталей — протяжек, развёрток, метчиков, калибров. Теплостойкость умеренная: рабочая твёрдость сохраняется до 250–300 C, поэтому инструмент применяют при скоростях резания, характерных для обработки конструкционных и низколегированных сталей. Свариваемость ограниченная, требуется подогрев 200–300 C и последующая термообработка.
Области применения
- Режущий инструмент — метчики, развёртки, протяжки, плашки, фрезы
- Измерительный инструмент — калибры-пробки, скобы, шаблоны
- Холодновысадочный инструмент — пуансоны, матрицы, ножи гильотинных ножниц
- Детали штампов холодной листовой штамповки — вырубные и гибочные элементы
- Деревообрабатывающий инструмент — ножевые валы, фрезы, строгальные ножи
- Направляющие колонки, втулки и клинья пресс-форм
Вопросы и ответы
Чем сталь ХВГ отличается от ХВГ-М?
Модификация ХВГ-М содержит дополнительное микролегирование, снижающее карбидную неоднородность и повышающее вязкость при сохранении прокаливаемости. Для прутка базовой марки ХВГ характерна более выраженная ликвация в осевой зоне крупных сечений.
До какого диаметра прокаливается пруток ХВГ?
Сквозная прокалка в масле обеспечивается для сечения до 80–100 мм. При больших диаметрах твёрдость в сердцевине падает ниже 60 HRC, что ограничивает применение для массивного инструмента.
Можно ли обрабатывать пруток ХВГ резанием в состоянии поставки?
Да, отожжённый прокат с твёрдостью 217–255 HB обрабатывается твердосплавным и быстрорежущим инструментом. Фрезерование и точение выполняют до закалки, финишное шлифование — после термообработки.
Какая температура отпуска даёт максимальную твёрдость?
Наивысшая твёрдость 62–64 HRC достигается при низком отпуске 160–200 C. Повышение температуры отпуска до 250 C снижает твёрдость до 58–61 HRC, но увеличивает вязкость и сопротивление хрупкому разрушению.
