Стальные поковки 6ХВ2С: инструментальная штамповая оснастка горячего деформирования
Стальные поковки 6ХВ2С — кованые заготовки из инструментальной штамповой стали перлитного класса, легированной хромом, вольфрамом и кремнием. Марка 6ХВ2С регламентируется ГОСТ 5950 и применяется преимущественно для изготовления молотовых и прессовых штампов горячего деформирования, работающих при температурах контактной поверхности до 600 C. Поковки получают методом свободной ковки или штамповки из слитков и проката с последующей термической обработкой, обеспечивающей требуемое сочетание прочности, теплостойкости и разгаростойкости.
Химический состав и структурные особенности
Химический состав стали 6ХВ2С обеспечивает устойчивость мартенсита при нагреве и сопротивление термической усталости. Углерод — 0,55–0,65 %; хром — 1,3–1,7 %; вольфрам — 2,0–2,5 %; кремний — 0,6–0,9 %. Вольфрам повышает теплостойкость и препятствует разупрочнению при циклическом нагреве, кремний увеличивает прокаливаемость и сопротивление окислению. Структура после ковки — перлит с ферритной сеткой; после закалки и отпуска — мартенсит отпуска с карбидами хрома и вольфрама.
Технологические параметры кованых заготовок
Ковка выполняется в интервале 1180–850 C с последующим замедленным охлаждением для предотвращения флокенов и трещин. Поковки подвергают отжигу при 740–760 C, обеспечивающему твёрдость 187–217 HB и обрабатываемость резанием. Окончательные свойства достигаются закалкой от 860–880 C в масле и отпуском при 540–620 C в зависимости от требуемой твёрдости рабочей поверхности.
| Параметр | Значение | Единица | Условие контроля | Норматив |
|---|---|---|---|---|
| Твёрдость после отжига | 187–217 | HB | по сечению поковки | ГОСТ 5950 |
| Твёрдость после закалки и отпуска | 42–48 | HRC | рабочая зона штампа | ГОСТ 5950 |
| Температура закалки | 860–880 | C | нагрев под закалку | техпроцесс |
| Температура отпуска | 540–620 | C | двух- или трёхкратный | техпроцесс |
| Ударная вязкость KCU | 25 | Дж/см | при 20 C | ГОСТ 5950 |
| Теплостойкость | до 600 | C | контактная поверхность | эксплуатация |
Области применения поковок 6ХВ2С
- Молотовые штампы для горячей объёмной штамповки на кривошипных горячештамповочных прессах усилием 16–100 МН.
- Прессовые вставки и матрицы для штамповки поковок из углеродистых и низколегированных сталей.
- Инструмент для прошивки и высадки в кузнечно-прессовых цехах металлургических комбинатов.
- Ножи горячей резки проката на сортовых станах и установках непрерывной разливки.
- Оснастка для штамповки деталей сельскохозяйственной техники и железнодорожного крепежа.
- Плиты и подкладные штампы для деформирования в условиях циклического термомеханического нагружения.
Эксплуатационные ограничения
Сталь 6ХВ2С не предназначена для работы при температурах выше 600 C из-за интенсивного разупрочнения и образования разгарных трещин. В условиях ударного нагружения с охлаждением рабочей поверхности водой стойкость снижается; для таких режимов применяют стали с повышенным содержанием вольфрама. Поковки крупных сечений требуют контроля прокаливаемости и отсутствия ликвационных зон.
Вопросы и ответы
Какая твёрдость достигается у поковок 6ХВ2С после термической обработки?
После закалки от 860–880 C в масле и отпуска при 540–620 C твёрдость составляет 42–48 HRC в зависимости от температуры отпуска и сечения поковки.
Для каких штампов применяется сталь 6ХВ2С?
Марка используется для молотовых и прессовых штампов горячего деформирования, ножей горячей резки и прошивного инструмента, работающих при контактных температурах до 600 C.
Какой режим ковки обеспечивает отсутствие дефектов в поковках 6ХВ2С?
Ковку ведут в интервале 1180–850 C с замедленным охлаждением после деформирования, что предотвращает образование флокенов и внутренних трещин.
Чем ограничена теплостойкость стали 6ХВ2С?
При нагреве выше 600 C происходит коагуляция карбидов и разупрочнение матрицы, что приводит к разгарным трещинам и потере формоустойчивости рабочей поверхности штампа.
