Стальные поковки 9ХС в Минске


Стальные поковки 9ХС: инструментальная легированная сталь для нагруженных деталей

Поковки из стали 9ХС — горячедеформированные заготовки из инструментальной легированной стали перлитного класса, содержащей 0,85–0,95 % углерода, 1,2–1,6 % кремния и 0,95–1,25 % хрома. Марка регламентируется ГОСТ 5950 и ГОСТ 14959; кремний в составе повышает прокаливаемость и теплостойкость, хром — износостойкость и устойчивость к отпуску. Поковки получают ковкой или штамповкой при 1180–850 C с последующим отжигом на зернистый перлит, что обеспечивает твёрдость 217–255 HB и обрабатываемость резанием.

Технические характеристики поковок 9ХС

После закалки с 860–880 C в масле и отпуска при 160–200 C достигается твёрдость 63–65 HRC при сохранении вязкой сердцевины. Прокаливаемость — до 30–35 мм в диаметре, что определяет область применения: массивные поковки крупнее указанного сечения не получают сквозного мартенсита. Кремний сдвигает порог хрупкости, поэтому рабочий нагрев инструмента ограничен 200–260 C. Поковки поставляются с припуском под механическую обработку, без термической обработки или в отожжённом состоянии.

ПараметрЗначениеУсловие контроляНормативПримечание
Твёрдость после отжига217–255 HBпоставкаГОСТ 5950зернистый перлит
Твёрдость после закалки63–65 HRC860–880 C, маслоГОСТ 5950отпуск 160–200 C
Прокаливаемость30–35 ммсквозная закалкасправочнокритический диаметр
Температура ковки1180–850 CдеформацияТИ изготовителябез перегрева
Рабочая температурадо 260 Cэксплуатациясправочноограничение по Si

Сортамент и типоразмеры

  • Поковки круглого сечения диаметром 40–200 мм под токарную обработку.
  • Квадратные заготовки 40 40 — 150 150 мм для штампового инструмента.
  • Плиты и бруски толщиной 20–120 мм для вырубных матриц.
  • Поковки по чертежу заказчика с припуском 3–8 мм на сторону.
  • Заготовки для роликов, пуансонов, развёрток и метчиков.

Области применения

Поковки 9ХС применяют в узлах, где требуется сочетание высокой поверхностной твёрдости и сопротивления ударным нагрузкам. Типовые изделия — вырубные и гибочные штампы холодной листовой штамповки, пуансоны, матрицы, ножи гильотинных ножниц, дереворежущий инструмент, развёртки, метчики, плашки, а также накатные ролики резьбонакатных станков. В металлообработке из них изготавливают оправки, центры и держатели, работающие при циклическом нагружении. В подшипниковой и инструментальной промышленности — плунжеры, втулки и направляющие элементы пресс-форм.

Термическая обработка и обработка давлением

Перед механической обработкой поковки подвергают изотермическому отжигу при 790–810 C с выдержкой и медленным охлаждением до 650 C, что снижает твёрдость и снимает внутренние напряжения. Закалку проводят в масле с подогревом до 60–80 C; для тонких сечений возможна ступенчатая закалка в расплаве солей при 180–220 C. Отпуск при 160–200 C сохраняет вторичную твёрдость; нагрев выше 260 C приводит к снижению HRC и потере износостойкости. Правку и рихтовку выполняют после отпуска при температуре не ниже 150 C.

Контроль качества и дефектоскопия

Поковки контролируют на наличие флокенов, волосовин и обезуглероженного слоя. Обезуглероживание не должно превышать 0,3 мм на сторону для заготовок под ответственный инструмент. Твёрдость проверяют по Бринеллю на партии, макроструктуру — травлением темплетов. Ультразвуковой контроль применяют для поковок сечением свыше 80 мм. Химический состав подтверждают спектральным анализом по ГОСТ 5950.

Вопросы и ответы

Чем сталь 9ХС отличается от 9ХСФ?

9ХС содержит кремний 1,2–1,6 % без ванадия; 9ХСФ дополнительно легирована ванадием, что повышает износостойкость и теплостойкость, но удорожает поковки.

До какой твёрдости закаливается поковка 9ХС?

После закалки с 860–880 C в масле и отпуска при 160–200 C твёрдость составляет 63–65 HRC.

Какой максимальный диаметр прокаливается насквозь?

Сквозная прокаливаемость достигается при сечении до 30–35 мм; крупные поковки имеют вязкую сердцевину.

При какой температуре эксплуатируется инструмент из 9ХС?

Рабочий нагрев ограничен 200–260 C из-за кремния, снижающего теплостойкость по сравнению с быстрорежущими марками.