Жаропрочный круг ГОСТ 5950-2000 в Минске

Жаропрочный круг ГОСТ 5950-2000: сортамент, марки и условия эксплуатации

Жаропрочный круг по ГОСТ 5950-2000 — горячекатаный или кованый сортовой прокат из легированных и высоколегированных инструментальных сталей, сохраняющих работоспособность при нагреве до 600–700 C. Стандарт нормирует диаметр 5–250 мм, предельные отклонения, кривизну и макроструктуру; для жаропрочных марок дополнительно регламентируется стойкость против окалинообразования. Металл поставляется в термообработанном состоянии с твёрдостью, обеспечивающей последующую механическую обработку.

Марки и химический состав

Жаропрочные свойства круга формируются карбидным и интерметаллидным упрочнением. Основу сортамента составляют стали с повышенным содержанием хрома, вольфрама, молибдена и ванадия:

• 4Х5МФС — 0,37–0,44 % C, 4,5–5,5 % Cr; рабочая температура до 600 C;
• 4Х5В2ФС (ЭИ958) — вольфрам 1,6–2,2 %; стойкость к разупрочнению при 620 C;
• 3Х3М3Ф — молибден 2,5–3,0 %; для штампов горячего деформирования;
• 5ХНМ — 0,5–0,6 % C, 0,6–0,9 % Cr; ударная вязкость при нагреве до 500 C;
• Р6М5 — вольфрамомолибденовая быстрорежущая; теплостойкость 620 C (красностойкость);
• Х12МФ — 11–13 % Cr; применяется в узлах с абразивным износом при 400–500 C.

Сортамент и предельные отклонения

Круг диаметром до 200 мм выпускается горячекатаным, свыше 200 мм — кованым. Кривизна на 1 м длины не превышает 0,5 % диаметра для термически обработанного проката. Овальность — не более 70 % допуска на диаметр. Обезуглероженный слой нормируется и для жаропрочных марок не превышает 2 % диаметра на сторону.

Механические свойства при повышенных температурах

Для стали 4Х5МФС при 20 C предел прочности — 1450–1650 МПа, предел текучести — не менее 1250 МПа, ударная вязкость KCU — 30–40 Дж/см. При нагреве до 600 C предел текучести снижается до 750–850 МПа, что определяет допустимые контактные напряжения в штампах. Сталь Р6М5 сохраняет твёрдость HRC 58–62 после трёхчасовой выдержки при 620 C, что критично для режущего инструмента, работающего без интенсивного охлаждения.

Технология изготовления и термообработка

Круг проходит отжиг на зернистый перлит при 840–860 C с медленным охлаждением, что обеспечивает твёрдость HB 207–255 и обрабатываемость резанием. Закалка выполняется ступенчато: нагрев до 1020–1050 C, охлаждение в масле или расплаве солей, отпуск — двух- или трёхкратный при 560–620 C. Для крупных сечений применяют изотермическую выдержку для выравнивания структуры по сечению.

Области применения

• штампы горячей штамповки на кривошипных прессах усилием 10–40 МН;
• матрицы и пуансоны горизонтально-ковочных машин;
• режущий инструмент: фрезы, свёрла, метчики для обработки жаропрочных сплавов;
• детали пресс-форм литья под давлением алюминиевых сплавов;
• иглы и сопла горелок в металлургических печах;
• направляющие втулки и толкатели в установках индукционного нагрева.

Приёмка и контроль качества

Партия круга сопровождается сертификатом с указанием марки, номера плавки, режима термообработки и результатов испытаний. Контролируются химический состав, макроструктура на поперечных темплетах, твёрдость по всей длине, а для ответственных партий — ударная вязкость и жаропрочность при рабочей температуре. Испытания на растяжение при 600 C проводятся по ГОСТ 9651.

Вопросы и ответы