Химический состав
В создании стали 9ХС используется 13 веществ, комбинация которых в правильном количестве даёт в результате качественно лучшие физические, механические и эксплуатационные характеристики.
Вот компоненты, которые входят в состав стали 9ХС:
- железо (Fe) – 94%;
- кремний (Si) – до 1,6%, но не менее 0,9%;
- хром (Cr) – до 1,25%, но не меньше 0,95%;
- углерод (C) – 0,9%;
- марганец (Mn) – до 0,6%;
- никель (Ni) – 0,35%;
- медь (Cu) – 0,3%;
- молибден (Mo) – 0,2%;
- вольфрам (W) – 0,2%;
- ванадий (V) – 0,15%;
- сера (S) – 0,03%
- фосфор (P) – 0,03%;
- титан (Ti) – меньше 0,03%.
У разных производителей могут незначительно меняться процентные соотношения. Отклонения не должны превышать 1/10 долю процента, иначе свойства полученного сплава могут отличаться.
https://youtube.com/watch?v=BniHwcLsEhk
Общие сведения стали ХВГ
| Заменитель марки |
| стали: 9ХС, ХГ, 9ХВГ, ХВСГ, ШХ15СГ. |
| Вид поставки |
| Круг хвг, лист хвг, полоса хвг, сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 5950–73, ГОСТ 2590–71, ГОСТ 2591–71. Калиброванный пруток ГОСТ 5950–73, ГОСТ 7417–75, ГОСТ 8559–75, ГОСТ 8560–78. Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 5950–73, ГОСТ 14955–77. Полоса ГОСТ 4405–75. Поковки и кованые заготовки ГОСТ 5950–74, ГОСТ 1133–71, ГОСТ 7831–78. |
| Применение |
| измерительный и режущий инструмент, для которого повышенное коробление при закалке недопустимо, резьбовые калибры, протяжки, длинные метчики, длинные развертки и другой вид специального инструмента, холодновысадочные матрицы и пуансоны, технологическая оснастка. |
Варианты применения
Практически любые строительные работы проводятся с помощью измерительных и режущих приспособлений, и по разной технологии:
- Для проделывания отверстий в различных поверхностях используют свёрла, которые могут быть как стандартного винтового, так и плоского образца.
- Эксплуатация резьбовых калибров позволяет узнать реальные геометрические параметры заготовок.
- Метчиками можно нанести резьбу в разъёмах.
- Протяжками можно обработать фасонные плоскости.
Плашки стали
Детали из стали 65х13
Есть ещё множество инструментов, для выпуска которых характерно применение углеродной стали ХВГ. Но для таких объектов недопустимо повышенное коробление при закалке.
Также из металлопроката принято делать принадлежности для точного определения геометрических размеров, к которым относятся микрометр, штангенциркуль, глубиномер и другие. В процессе строительных работ они будут подвергаться сильному механическому воздействию, что может нарушить их изначальную форму и сделает невозможным дальнейшее использование. Такие приспособления обязаны быть очень прочными, поэтому их изготавливают из этого металла или других аналогов.
Термообработка стали 9ХС
Таблица. Температура критических точек
| Критическая точка | °С |
| Ac1 Ac3 Ar1 Mn | 770 870 730 160 |
Таблица. Твердость стали 9ХС
| Состояние поставки, режим термообработки | HRC поверхности |
| Закалка 840-860 С, вода. Отпуск 170-200 С. | 63-64 |
| Закалка 840-860 С, вода. Отпуск 200-300 С. | 59-63 |
| Закалка 840-860 С, вода. Отпуск 300-400 С. | 53-59 |
| Закалка 840-860 С, вода. Отпуск 400-500 С. | 48-53 |
| Закалка 840-860 С, вода. Отпуск 500-600 С. | 39-48 |
Отжиг — вид термической обработки металлов и сплавов, главным образом сталей и чугунов, заключающийся в нагреве до определённой температуры, выдержке и последующем, обычно медленном, охлаждении. При отжиге осуществляются процессы возврата (отдыха металлов), рекристаллизации и гомогенизации.
Цели отжига — снижение твёрдости для повышения обрабатываемости, улучшение структуры и достижение большей однородности металла, снятие внутренних напряжений.
Отпуском называется нагрев закаленной стали до температур ниже критической точки Ас1 выдержка при этой температуре с последующим охлаждением (обычно на воздухе). Отпуск является окончательной термической обработкой. Целью отпуска является изменение строения и свойств закаленной стали: повышение вязкости и пластичности, уменьшение твердости, снижение внутренних напряжений.
С повышением температуры нагрева прочность обычно уменьшается, а удлинение, сужение, а также ударная вязкость растут.
Полный отжиг производят путем нагрева стали на 30—50° С выше критической точки Ас3, выдержкой при этой температуре и медленным охлаждением до 400—500° С со скоростью 200° С в час углеродистых сталей, 100° С в час для низколегированных сталей и 50° С в час для высоколегированных сталей.
Структура стали после отжига равновесная, устойчивая.
Доэвтектоидная сталь имеет структуру: феррит и перлит. Эвтектоидная сталь имеет структуру перлит, а заэвтектоидная — перлит и цементит.
Изотермический отжиг является разновидностью полного отжига. Он в основном применяется для легированных сталей. Экономически этот процесс очень выгоден, так как длительность обычного отжига 13—15 ч, а изотермического отжига 4—6 ч.
Рисунок 2. Схема изотермического отжига стали 9ХС
Процесс изотермического отжига заключается в следующем: деталь нагревают до температуры выше критической точки Ас3 на 30—50°С, выдерживают при этой температуре, после чего сравнительно быстро охлаждают до температуры 600—650° С. При этой температуре выдерживают, что необходимо для полного распада аустенита, после чего следует сравнительно быстрое охлаждение.
При всех видах отжига не допускается перегрев и пережог стали. Перегрев стали —брак исправимый: образовавшуюся крупнозернистую структуру при перегреве можно исправить повторным отжигом. Пережог стали —брак неисправимый, так как сильно окисленные границы кристаллических зерен теряют связь и деталь разрушается.
Мк стали 9ХС располагается ниже 0° С, мартенситное превращение при закалке протекает не полностью, и в стали остается до 6—8% остаточного аустенита, наличие которого приводит к деформации и снижает стойкость режущего инструмента. Поэтому инструмент несложной формы, у которого внутренние напряжения меньше, можно после закалки подвергать обработке холодом при температуре минус 55° С, учитывая, что сталь 9ХС очень чувствительна к стабилизации аустенита. Отпускают сталь 9ХС при температурах 180—200° С. Структура после термической обработки — мартенсит и карбиды, твердость HRC 61—64.
Таблица. Прокаливаемость стали 9ХС
| Расстояние от торца, мм / HRCэ | ||||||||
| 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 40 | 50 | 60 |
| 63 | 56 | 36,5 | 32 | 30 | 28 | 26 | 25 | 24 |
| Термообработка | Крит.диам. в масле, мм |
| Закалка | 15-50 |
Теплостойкость, красностойкость стали 9ХС
Таблица. Механические свойства при повышенных температурах
| t испытания,°C | у0,2, МПа | уB, МПа | д5, % | ш, % | KCU, Дж/м2 | HB |
| 20 | 445 | 790 | 26 | 54 | 39 | 243 |
| 200 | 320 | 710 | 22 | 48 | 88 | 218 |
| 400 | 330 | 620 | 32 | 63 | 98 | 213 |
| 600 | 170 | 200 | 52 | 77 | 123 | 172 |
| 700 | 83 | 98 | 58 | 77 | 147 | |
| Образец диаметром 10 мм, длиной 50 мм, прокатанный. Скорость деформирования 20 мм/мин.
|
||||||
| 800 | 110 | 130 | 26 | |||
| 900 | 65 | 74 | 41 | 95 | ||
| 1000 | 42 | 46 | 52 | |||
| 1100 | 20 | 31 | 54 | |||
| 1200 | 15 | 20 | 83 | 100 |
| Температура,°С | Время, ч | Твердость, HRCэ |
| 150-160 | 1 | 63 |
| 240-250 | 1 | 59 |
Технология
В том случае если вам в руки попадет образец стали ХВГ, и вы примете решение что-либо из него изготовить, вам очень пригодятся некоторые знания в области металлообработки
Особое внимание стоит уделить температуре. Ведь в зависимости от того, какой температурный режим для обработки вы используете, характеристики и применение стали ХВГ по окончанию процесса могут сильно измениться. Чтобы уберечь вас от подобного, ниже мы опишем основные технологические процессы, связанные с термической обработкой, и рекомендации по их исполнению
Чтобы уберечь вас от подобного, ниже мы опишем основные технологические процессы, связанные с термической обработкой, и рекомендации по их исполнению.
Отжиг. Производится в самом начале, то есть до какой-либо механической обработки изделия. Отжиг призван нивелировать изначальную твердость сплава и облегчить последующую механическую обработку. Для стали ХВГ отжиг происходит при температуре 800 °С с последующим понижением температуры со скоростью 50 °С/час и вплоть до 500 °С. После изделие остужается до комнатной температуры на воздухе.
Ковка. Цель этого процесса состоит в том, чтобы придать заготовке нужную форму
В данном случае очень важно не перегреть или не недогреть сталь. Подобное грозит образованием внутренних и/или внешних дефектов, а также изменением структуры сплава на клеточном уровне в худшую сторону. Поэтому ковать заготовку рекомендуется в температурном промежутке от 1070 до 860 °С
Поэтому ковать заготовку рекомендуется в температурном промежутке от 1070 до 860 °С.
Закалка. Процедура, состоящая из двух процессов: нагрева до определенной температуры и последующего резкого понижения температуры. Подобная процедура многократно увеличивает твердость стали, но уменьшает ее пластичность, отчего та становится хрупкой. Закалка стали ХВГ осуществляется при нагреве до 850 °С, последующем погружении в масло и остывании в нем до отметки в 200 °С. Далее заготовка остужается на воздухе.
Отпуск. Простой, но достаточно важный процесс, призванный убрать излишнее напряжение в металле, снизить хрупкость и увеличить пластичность. Проводится при температуре в 200 °С на протяжении двух часов. Итоговая твердость стали будет в пределах 63 единиц шкалы Роквелла.
голоса
Рейтинг статьи
Режущий инструмент из легированных сталей
В производстве режущих инструментов применяют небольшое количество марок легированных сталей с малым содержанием легирующих элементов. Из них основными являются 9ХС, ХВГ, 95ХГСВФ и Х6ВФ (последние две марки являются новыми и в ГОСТе 5950-51 их нет). Химический состав сталей показан в таблице.
Химический состав сталей
| Марка стали | С | Mn | Si | Gr | W | V |
| 9ХС | 0.85 – 0.95 | 0.30 – 0.60 | 1.20 – 1.60 | 0.95 – 1.25 | – | – |
| ХВГ | 0,90 – 1,05 | 0,80 – 1,10 | 0,15 – 0,35 | 0,90 – 1,20 | 1,2 – 1,6 | – |
| 95ХГСВФ | 0,95 – 1,05 | 0,70 – 1,00 | 0,65 – 1,00 | 0,60 – 1,00 | 0,7 – 1,0 | 0,05 |
| Х6ВФ | 1,00 – 1,15 | 0,45 | 0,35 | 5,50 – 7,00 | 1,1 – 1,5 | 0,15 |
Сталь марки 9ХС
Сталь марки 9ХС является самой распространенной в производстве режущих инструментов. Она обладает целым рядом преимуществ по сравнению с углеродистой сталью. Лучшая закаливаемость и прокаливаемость стали 9ХС позволяет осуществлять охлаждение после нагрева под закалку в масле, что резко уменьшает деформации и короблении закаливаемого инструмента
Дли фасонных инструментов, не подвергающихся шлифованию по профилю, важно сохраним, при закалке постоянными размеры, например шага, формы профиля резьбы у метчиков и круглых плашек. Сталь 9ХС является одной из малодеформирующихся легированных сталей. Сталь 9ХС обеспечивает равномерное распределение карбидов, поэтому ее целесообразно применять для инструментов с тонкими режущими элементами, расположенными не только на периферии (например, для метчиков, мелких сверл, разверток), но и в особенности ближе к сердцевине (например, для круглых плашек)
Наличие удачной комбинации легирующих элементов (в основном, кремния, хрома, марганца), а так равномерное распределение карбидов повышают красностойкость 9ХС примерно до 250е. Однако наряду с этими преимуществами сталь 9ХС имеет и недостатки:
Сталь 9ХС обеспечивает равномерное распределение карбидов, поэтому ее целесообразно применять для инструментов с тонкими режущими элементами, расположенными не только на периферии (например, для метчиков, мелких сверл, разверток), но и в особенности ближе к сердцевине (например, для круглых плашек). Наличие удачной комбинации легирующих элементов (в основном, кремния, хрома, марганца), а так равномерное распределение карбидов повышают красностойкость 9ХС примерно до 250е. Однако наряду с этими преимуществами сталь 9ХС имеет и недостатки:
- более высокую твердость в отожженном состояние (НВ 217-235);
- сниженную обрабатываемость и ухудшение качества обрабатываемой поверхности из-за надиров, в особенности при нарезании резьбы и затылование;
- повышенную чувствительность к обезуглероживанию, что Отрицательно отражается на твердости в тонких местах режущей части инструментов.
Увеличение твердости в отожженном состоянии и чувствительности к обезуглероживанию связано с наличием повышенного содержания кремния. Но, с другой стороны, кремний оказывает значительное влияние на повышение красностойкости.
Сталь марки ХВГ
Сталь марки ХВГ по сравнению с углеродистой сталью обладает хорошей прокаливаемостью, меньшими объемными изменениями, а, следовательно, значительной устойчивостью в отношении сохранения размеров инструмента при закалке. Крупным недостатком стали ХВГ является повышенная чувствительность к образованию карбидной сетки, что приводит к выкрашиванию режущих кромок инструмента. По этой причине сталь ХВГ не рекомендуется применять для инструментов, работающих в тяжелых условиях. Еще недавно из-за дефицита быстрорежущей стали она применялась в основном для изготовления протяжек в качестве заменителя быстрорежущей стали. По красностойкости и износоустойчивости сталь марки ХВГ значительно уступает маркам быстрорежущей стали и поэтому протяжки из нее обладают малой стойкостью (в 3-4 раза ниже по сравнению с протяжками из стали Р18 и в 1,2 раза ниже по сравнению с протяжками из стали Р9).
Сталь марки 95ХГСВФ
Сталь марки 95ХГСВФ обладает меньшей твердостью после отжига и меньшей склонностью к обезуглероживанию по сравнению со сталью 9ХС. По красностойкости и карбидной неоднородности она лучше стали ХВГ. Кроме того, она обладает большей прокаливаемостью. Круглые плашки, изготовленные из этой стали, показали большую стойкость по сравнению с плашками из стали 9ХС.
Сталь марки Х6ВФ
Сталь Х6ВФ обладает высокими прокаливаемостью и закаливаемостью и значительной износоустойчивостью» Эта сталь рекомендуется для ножовочных полотен, роликов для накатывания резьбы и др.
Сталь ХВГ — характеристика, химический состав, свойства, твердость
| Заменитель |
| стали: 9ХС, ХГ, 9ХВГ, ХВСГ, ШХ15СГ. |
| Вид поставки |
| Сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 5950-73, ГОСТ 2590-71, ГОСТ 2591-71. Калиброванный пруток ГОСТ 5950-73, ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78. Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 5950-73, ГОСТ 14955-77. Полоса ГОСТ 4405-75. Поковки и кованые заготовки ГОСТ 5950-74, ГОСТ 1133-71, ГОСТ 7831-78. |
| Назначение |
| измерительный и режущий инструмент, для которого повышенное коробление при закалке недопустимо, резьбовые калибры, протяжки, длинные метчики, длинные развертки и другой вид специального инструмента, холодновысадочные матрицы и пуансоны, технологическая оснастка. |
Химический состав
| Химический элемент | % |
| Вольфрам (W) | 1.20-1.60 |
| Кремний (Si) | 0.10-0.40 |
| Медь (Cu), не более | 0.30 |
| Молибден (Mo), не более | 0.30 |
| Марганец (Mn) | 0.80-1.10 |
| Никель (Ni), не более | 0.35 |
| Фосфор (P), не более | 0.030 |
| Хром (Cr) | 0.90-1.20 |
| Сера (S), не более | 0.030 |
Технологические свойства
| Температура ковки |
| Начала 1070, конца 860. Охлаждение замедленное. |
| Свариваемость |
| не применяется для сварных конструкций. |
| Обрабатываемость резанием |
| В горячекатаном состоянии при НВ 235 и sB = 760 МПа Ku тв.спл. = 0,75, Ku б.ст. = 0.35. |
| Склонность к отпускной способности |
| малосклонна |
| Флокеночувствительность |
| чувствительна |
| Шлифуемость |
| при твердости HRCэ 59-61 пониженная; при HRCэ 55-57 — удовлетворительная |
Ударная вязкость
Ударная вязкость, KCU, Дж/см2
| Состояние поставки, термообработка | KCU | HRCэ |
| Сечение 15 мм, место вырезки образца 1/2R. Закалка на мелкое зерно. Отпуск 150-160 С. | 40 | 64 |
| Сечение 25 мм, место вырезки образца 1/2R. Закалка на мелкое зерно. Отпуск 150-160 С. | 30 | 64 |
| Сечение 50 мм, место вырезки образца 1/2R. Закалка на мелкое зерно. Отпуск 150-160 С. | 20 | 63 |
| Сечение 100 мм, место вырезки образца 1/2R. Закалка на мелкое зерно. Отпуск 150-160 С. | 15 | 61 |
Твердость
| Состояние поставки, режим термообработки | HRCэ поверхности | НВ |
| Прутки и полосы отожженные или высокоотпущенные | 255 | |
| Образцы. Закалка 830 С, масло. Отпуск 180 С | 61 | |
| Изотермический отжиг 780-800 С, охлаждение со скоростью 50 град/ч до 670-720 С, выдержка 2-3 ч, охлаждение со скоростью 50 град/ч до 550 С, воздух. | 255 | |
| Подогрев 650-700 С. Закалка 830-850 С, масло. Отпуск 150-200 С, воздух (режим окончательной термобработки) | 63-64 | |
| Подогрев 650-700 С. Закалка 830-850 С. Отпуск 200-300 С, воздух (режим окончательной термообработки) | 59-63 | |
| Заготовки сечением до 50-60 мм. (Заготовки сечением до 50 мм закаливаются с охлаждением в масле, св. 50 мм — в расплаве солей с водой). Закалка 840 С, масло или расплав солей с водой при 200 С. Отпуск 180-220 С. | 59-63 | |
| Заготовки сечением до 50-60 мм. (Заготовки сечением до 50 мм закаливаются с охлаждением в масле, св. 50 мм — в расплаве солей с водой). Закалка 840 С, масло или расплав солей с водой при 200 С. Отпуск 230-280 С. | 57-61 | |
| Заготовки сечением до 50-60 мм. (Заготовки сечением до 50 мм закаливаются с охлаждением в масле, св. 50 мм — в расплаве солей с водой). Закалка 840 С, масло или расплав солей с водой при 200 С. Отпуск 280-340 С. | 55-57 | |
| Закалка 820 С, масло. Отпуск 100 С. | 66 | |
| Закалка 820 С, масло. Отпуск 200 С. | 64 | |
| Закалка 820 С, масло. Отпуск 300 С. | 61 | |
| Закалка 820 С, масло. Отпуск 400 С. | 57 | |
| Закалка 830-850 С, масло . Отпуск 170-200 С. | 63-64 | |
| Закалка 830-850 С, масло . Отпуск 200-300 С. | 59-63 | |
| Закалка 830-850 С, масло . Отпуск 300-400 С. | 53-59 | |
| Закалка 830-850 С, масло . Отпуск 400-500 С. | 48-53 | |
| Закалка 830-850 С, масло . Отпуск 500-600 С. | 39-48 |
Прокаливаемость
| Расстояние от торца, мм / HRC э | |||||||||
| 2.5 | 5 | 7.5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | 45 |
| 65-67 | 62,5-66,5 | 57-66 | 49,5-65,5 | 41,5-63 | 38,5-60 | 37,5-55,5 | 38-51,5 | 36-47,5 | 35-43,5 |
| Термообработка | Крит.диам. в масле, мм | Крит. твердость, HRCэ |
| Закалка | 15-70 | 61 |
Физические свойства
| Температура испытания, °С | 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 |
| Плотность, pn, кг/см3 | 7850 | 7830 | 7760 | 7660 | ||||||
| Температура испытания, °С | 20- 100 | 20- 200 | 20- 300 | 20- 400 | 20- 500 | 20- 600 | 20- 700 | 20- 800 | 20- 900 | 20- 1000 |
| Коэффициент линейного расширения (a, 10-6 1/°С) | 11.0 | 12.0 | 13.0 | 13.5 | 14.0 | 14.5 | ||||
| Уд. электросопротивление (p, НОм · м) | 11.0 | 12.0 | 13.0 | 13.5 | 14.0 | 14.5 |
Характеристики для ножей
Сплав У8 относится к группе инструментальных углеродистых сталей. Содержание углерода в нём достигает 0,83%. Этот элемент наделяет сталь повышенной прочностью, способностью переносить значительные вибрационные и механические нагрузки. Из неё изготавливают бытовые и хозяйственные ножи, ножи для рыбаков и охотников, топоры, мачете, декоративное оружие.
Плюсы
Плюсы стали У8:
- твёрдость (58-60 по шкале Роквелла) – обеспечивается технологией поэтапной термической обработки стали;
- прочность – ножи способны перерезать верёвки и канаты, открывать жестяные банки, перебивать кости;
- острота лезвия – сохраняется длительное время благодаря твёрдости металла. Для заточки используют стандартные абразивные бруски;
- теплостойкость – даже при интенсивной работе нож не нагревается, что предотвращает деформацию стали;
- стойкость к растрескиванию. Сплав отличается пониженными показателями хрупкости, поэтому даже при значительных вибрационных нагрузках металл не трескается. При падении ножей из стали У8 нет опасности повреждения лезвия.
Минусы
Ножи из стали У8 имеют и ряд минусов:
- низкая стойкость к коррозии. При постоянном контакте с водой поверхность клинка постепенно темнеет;
- необходимость регулярного ухода. После каждого использования нож следует насухо вытирать и смазывать маслом.
Нож из стали У8 – это прочный, острый и надёжный клинок. Главный его недостаток – подверженность коррозии, легко устраняется регулярным уходом, что, как правило, не вызывает трудностей у владельцев.
Другие сплавы из категории Сталь инструментальная штамповая
| Марка сплава | ГОСТ | Хим. состав |
| 27Х2Н2М1Ф | ТУ 5950 — 73 — 73, в последней версии материал отсутствует | Feот 92.9%Cr2-2.5%Ni1.4-1.8%Mo0.8-1%Mn0.5-0.8%C0.25-0.3%V0.2-0.3%Si0.17-0.3%… |
| 2Х6В8М2К8 | Feот 72.6%Co7.5-8.5%W7-8%Cr6.5-7%Mo1.8-2.3%Si0.3-0.6%C0.22-0.3%Mn0.15-0.4%V0.1-0.25%… | |
| 3Х2В8Ф | ГОСТ 5950 — 73, в последней версии материал отсутствует | Feот 86.2%W7.5-8.5%Cr2.2-2.7%C0.3-0.4%V0.2-0.5%Mn0.15-0.4%Si0.15-0.4%… |
| 3Х2Н2МВФ | ОСТ 24,959,01 — 0 | Feот 91.7%Cr2-2.5%Ni1.4-1.8%W0.8-1.2%Mo0.8-1%Mn0.5-0.8%C0.32-0.3%V0.2-0.3%Si0.17-0.3%… |
| 3Х3М3Ф | ГОСТ 5950 — 2000 | Feот 85.5%Cr2.8-3.5%Mo2.5-3%V0.4-6%C0.27-0.3%Mn0.2-0.5%Si0.1-0.4%… |
| 40Х5МФ | ТУ 24-1-12-180 — 0 | Feот 90.4%Cr4.5-5.5%Mo1.2-1.6%Mn0.5-0.8%V0.4-0.6%C0.35-0.4%Si0.17-0.3%… |
| 4Х2В5МФ | ГОСТ 5950 — 2000 | Feот 87.7%W4.5-5.5%Cr2.2-3%Mo0.6-0.9%V0.6-0.9%C0.3-0.4%Mn0.1-0.45%Si0.1-0.4%… |
| 4Х2НМФ | ТУ 24-1-12-180 — 0 | Feот 94%Cr2-2.5%Ni0.8-1.1%Mn0.5-0.8%Mo0.4-0.6%C0.36-0.4%Si0.17-0.3%V0.15-0.2%… |
| 4Х3ВМФ | ГОСТ 5950 — 2000 | Feот 91.3%Cr2.8-3.5%W0.6-1%Si0.6-0.9%V0.6-0.9%Mo0.4-0.6%C0.4-0.48%Mn0.3-0.6%… |
| 4Х4ВМФС | ГОСТ 5950 — 2000 | Feот 89.5%Cr3.2-4%Mo1.2-1.5%W0.8-1.2%Si0.6-1%V0.6-0.9%C0.37-0.4%Mn0.2-0.5%… |
| 4Х5В2ФС | ГОСТ 5950 — 2000 | Feот 88.6%Cr4.5-5.5%W1.6-2.2%Si0.8-1.2%V0.6-0.9%C0.35-0.4%Mn0.15-0.4%… |
| 4Х5МФ1С | ГОСТ 5950 — 2000 | Feот 88.9%Cr4.5-5.5%Mo1.2-1.6%Si0.9-1.2%V0.8-1.1%C0.37-0.4%Mn0.2-0.5%… |
| 4Х5МФС | ГОСТ 5950 — 2000 | Feот 89.5%Cr4.5-5.5%Mo1.2-1.6%Si0.9-1.2%C0.32-0.4%V0.3-0.5%Mn0.2-0.5%… |
| 4ХВ2С | ГОСТ 5950 — 73, в последней версии материал отсутствует | Feот 93.8%W2-2.5%Cr1-1.3%Si0.6-0.9%C0.35-0.4%Mn0.15-0.4%… |
| 4ХМФС | ГОСТ 5950 — 2000 | Feот 93.7%Cr1.5-1.8%Mo0.9-1.2%Mn0.5-0.8%Si0.5-0.8%C0.37-0.4%V0.3-0.5%… |
| 5Х2МНФ | ГОСТ 5950 — 2000 | Feот 92.9%Cr1.5-2%Ni1.2-1.6%Mo0.8-1%C0.46-0.5%Mn0.4-0.7%V0.3-0.5%Si0.1-0.4%… |
| 5Х3В3МФС | ГОСТ 5950 — 2000 | Feот 87.6%W3-3.6%Cr2.5-3.2%V1.5-1.8%Mo0.8-1.1%Si0.5-0.8%C0.45-0.5%Mn0.2-0.5%Nb0.05-0.1%… |
| 5ХВ2С | ГОСТ 5950 — 73, в последней версии материал отсутствует | Feот 93.2%W1.8-2.3%Cr0.9-1.2%Si0.8-1.1%C0.45-0.5%Mn0.15-0.4%… |
| 5ХГМ | ГОСТ 5950 — 73, в последней версии материал отсутствует | Feот 95.3%Mn1.2-1.6%Cr0.6-0.9%C0.5-0.6%Si0.25-0.6%Mo0.15-0.3%… |
| 5ХНМ | ГОСТ 5950 — 2000 | Feот 94.9%Ni1.4-1.8%Cr0.5-0.8%Mn0.5-0.8%C0.5-0.6%Mo0.15-0.3%Si0.1-0.4%… |
| 6ХВ2С | ГОСТ 5950 — 2000 | Feот 93.4%W2.2-2.7%Cr1-1.3%C0.55-0.6%Si0.5-0.8%Mn0.15-0.4%… |
| 6ХВГ | ГОСТ 5950 — 2000 | Feот 95.3%Mn0.9-1.2%C0.55-0.7%Cr0.5-0.8%W0.5-0.8%Si0.1-0.4%… |
| 6ХС | ГОСТ 5950 — 2000 | Feот 95.3%Cr1-1.3%Si0.6-1%C0.6-0.7%Mn0.15-0.4%… |
| 7Х3 | ГОСТ 5950 — 2000 | Feот 93.4%Cr3.2-3.8%C0.65-0.7%Mn0.15-0.4%Si0.1-0.4%… |
| 7ХГ2ВМ | ГОСТ 5950 — 73, в последней версии материал отсутствует | Feот 92.8%Mn1.8-2.3%Cr1.5-1.8%C0.68-0.7%W0.5-0.9%Mo0.5-0.8%Si0.2-0.4%V0.1-0.25%… |
| 7ХГ2ВМФ | ГОСТ 5950 — 2000 | Feот 92.1%Mn1.8-2.3%Cr1.5-1.8%C0.68-0.7%W0.55-0.9%Mo0.5-0.8%Si0.1-0.4%V0.1-0.25%… |
| 8Х3 | ГОСТ 5950 — 2000 | Feот 93.3%Cr3.2-3.8%C0.75-0.8%Mn0.15-0.4%Si0.1-0.4%… |
| 8Х4В3М3Ф2 | ГОСТ 5950 — 73, в последней версии материал отсутствует | Feот 85.1%Cr3.5-4.5%W2.5-3.2%Mo2.5-3%V1.9-2.5%C0.75-0.8%Mn0.15-0.4%Si0.15-0.4%… |
| Х12 | ГОСТ 5950 — 2000 | Feот 82.7%Cr11.5-13%C2-2.2%Mn0.15-0.4%Si0.1-0.4%… |
| Х12ВМ | ГОСТ 5950 — 73, в последней версии материал отсутствует | Feот 81.8%Cr11-12.5%C2-2.2%Mo0.6-0.9%W0.5-0.8%Mn0.15-0.4%V0.15-0.3%Si0.1-0.4%… |
| Х12ВМФ | ГОСТ 5950 — 2000 | Feот 81.7%Cr11-12.5%C2-2.2%Mo0.6-0.9%W0.5-0.8%Mn0.15-0.4%V0.15-0.3%Si0.1-0.4%… |
| Х12М | ГОСТ 5950 — 73, в последней версии материал отсутствует | Feот 84.2%Cr11-12.5%C1.45-1.6%Mo0.4-0.6%Mn0.15-0.4%Si0.15-0.3%V0.15-0.3%… |
| Х12МФ | ГОСТ 5950 — 2000 | Feот 83.4%Cr11-12.5%C1.45-1.6%Mo0.4-0.6%Mn0.15-0.4%V0.15-0.3%Si0.1-0.4%… |
| Х12Ф1 | ГОСТ 5950 — 2000 | Feот 83.6%Cr11-12.5%C1.25-1.4%V0.7-0.9%Mn0.15-0.4%Si0.1-0.4%… |
| Х6ВФ | ГОСТ 5950 — 2000 | Feот 88.5%Cr5.5-6.5%W1.1-1.5%C1.05-1.1%V0.5-0.8%Mn0.15-0.4%Si0.1-0.4%… |
| Х6Ф4М | Feот 86%Cr5.7-6.5%V3.5-4%C1.7-1.85%Mo0.5-0.8%Mn0.15-0.4%Si0.15-0.4%… |
Расшифровка аббревиатуры
Технические характеристики легированной стали шх15 Из названия можно определить главные компоненты, которые наделяют железо особыми свойствами. В этом случае по символам ХВГ делается следующая расшифровка Знак «Х» означает присутствие хрома (Cr), «В – ванадий (V), «Г» – марганец (Mn). Из слитков можно изготовить множество строительных приборов, но они обязаны строго соответствовать всем государственным стандартам. Например, калиброванные прутья разрешено выпускать только по ГОСТ 8560-78, 8559-75, 7417-75, 5950-2000. Для черновых или промежуточных деталей применяются 1133-71, 7831-78, 5950-2000 стандарты.
Полосная сталь ХВГ обязана придерживаться ГОСТ 4405-75. К серебрянке и шлифованным прутьям относятся правила 14955-77 и 5950-2000.
Изделия из стали ХВГ
Государственным требованиям должны соответствовать и другие разновидности, но только наличие данной маркировки может дать гарантию на высокое качество заготовки. Подобный регламент создан для регулирования технических предприятий, для защиты жизни и здоровья потребителей, с целью предупреждения обмана во время реализации товара. Поэтому наличие на ХВГ ГОСТ знака – обязательное условие продажи.
https://youtube.com/watch?v=XJD0lTWm9vk
Марочник сталей характеристики, свойства сталей и сплавов
Инструментальная легированная сталь ХВГ используется для изготовления режущего/ измерительного инструмента, для которого при закалке недопустимо повышенное коробление – длинные развертки/ метчики, протяжки, резьбовые калибры, холодновысадочные пуансоны/ матрицы, технологическая оснастка, другой специальный инструмент.
Сталь ХВГ – отечественные аналоги
| Марка металлопроката | Заменитель |
| ХВГ | ХГ |
| ХВСГ | |
| 9ХВГ | |
| 9ХС | |
| ШХ15СГ |
| Марка | Классификация | Зарубежные аналоги |
| ХВГ | Сталь инструментальная легированная | есть |
| Вид полуфабриката | t, 0С | Размер, мм | Условия охлаждения |
| Слиток | 1150–800 | до 400 | Низкотемпературный отжиг |
| Переохлаждение | |||
| Заготовка | 1180–800 | до 300 | В яме |
| Свариваемость |
| для сварных конструкций не применяется |
Чувствительна.
Резка
| Исходные данные | Обрабатываемость резанием Ku | |||
| Состояние | HB, МПа | sB, МПа | твердый сплав | быстрорежущая сталь |
| горячекатаное | 235 | 780 | 0,75 | 0,35 |
Сталь ХВГ – химический состав
Массовая доля элементов не более, %:
| Вольфрам | Кремний | Марганец | Медь | Никель | Сера | Углерод | Фосфор | Хром |
| 1,2–1,6 | 0,1–0,4 | 0,8–1,1 | 0,3 | 0,4 | 0,03 | 0,9–1,05 | 0,03 | 0,9–1,2 |
Материал ХВГ – механические свойства
| Сортамент | ГОСТ | Размеры – толщина, диаметр | Режим термообработки | t | KCU | y | d5 | sт | sв |
| мм | 0С | кДж/м2 | % | % | МПа | МПа | |||
| Лента отожжен. | 2283–79 | 0,1–4 | 880 |
| Сортамент | ГОСТ | HB 10-1 |
| Прокат после отжига | 5950–2000 | 241 |
| Критические точки | Ac1 | Ac3 | Ar1 | Ar3 | Mn |
| Температура | 815 | 845 | 625 | 775 | 150 |
| HRC | Шлифуемость |
| 54–56 | удовлетворительная |
| 58–60 | пониженная |
| t | HRCэ | Время |
| 0С | ч | |
| 150–160 | 62 | 1 |
| 200–220 | 58 | 1 |
| HRC | На воздухе | В воде | В селитре | В масле |
| 60 | – | – | 15–40 | 15–70 |
| t | r | R 109 | E 10-5 | l | a 106 | C |
| 0С | кг/м3 | Ом·м | МПа | Вт/(м·град) | 1/Град | Дж/ (кг·град) |
| 20 | 7850 | 380 | ||||
| 100 | 7830 | 11 | ||||
| 200 | 12 | |||||
| 300 | 7760 | 13 | ||||
| 400 | 13,5 | |||||
| 500 | 14 | |||||
| 600 | 7660 | 14,5 |
| Болгария | Венгрия | Германия | Евросоюз | Испания | Италия | Китай |
| BDS | MSZ | DIN, WNr | EN | UNE | UNI | GB |
| Польша | Румыния | США | Франция | Швеция | Юж.Корея | Япония |
| PN | STAS | — | AFNOR | SS | KS | JIS |
| 106WCr6 | ||||||
| 90MCW5 |
Материал ХВГ – область применения
Сталь марки ХВГ используют для изготовления режущего/ измерительного инструмента, для которого при закалке недопустимо повышенное коробление.
Условные обозначения
| HRCэ | HB | KCU | y | d5 | sT | sв |
| МПа | кДж / м2 | % | % | МПа | МПа | |
| Твердость по Роквеллу | Твердость по Бринеллю | Ударная вязкость | Относительное сужение | Относительное удлинение при разрыве | Предел текучести | Предел кратковременной прочности |
| Ku | s0,2 | t-1 | s-1 |
| Коэффициент относительной обрабатываемости | Условный предел текучести с 0,2% допуском при нагружении на значение пластической деформации | Предел выносливости при кручении (симметричный цикл) | Предел выносливости при сжатии-растяжении (симметричный цикл) |
| N | число циклов деформаций/ напряжений, выдержанных объектом под нагрузкой до появления усталостного разрушения/ трещины |
Свариваемость
| Без ограничений | Ограниченная | Трудно свариваемая | |
| Подогрев | нет | до 100–1200С | 200–3000С |
| Термообработка | нет | есть | отжиг |
Физические свойства
| R | Ом·м | Удельное сопротивление |
| r | кг/м3 | Плотность |
| C | Дж/(кг·град) | Удельная теплоемкость |
| l | Вт/(м·град) | Коэффициент теплопроводности |
| a | 1/Град | Коэффициент линейного расширения |
| E | МПа | Модуль упругости |
| t | 0С | Температура |
Купить инструментальную легированную сталь ХВГ в Санкт-Петербурге Вы можете по телефону +. Специалисты оформят заказ, сориентируют по сортаменту, ценам, условиям доставки.
ПродукцияДоставкаКонтакты
https://youtube.com/watch?v=tT-JrMD6ybI
Сталь ХВГ характеристики, применение, ГОСТ
Распространенная благодаря характеристикам и хорошей обрабатываемости ковкой и резанием (после отжига), невысокой стоимости, сталь ХВГ применяется во многих агрегатах, конструкциях и промышленности. По структуре относиться она к заэвтектоидным сталям перлитного класса, по назначению к инструментальным легированным.
Применение ХВГ
Само название «инструментальная» определяет использование этой марки. Но какие свойства обеспечивают ей такое назначение? В первую очередь ее стойкость к короблению при закалке, которой она обязательно подвергается, и коррозионная стойкость.
- Так как сталь ХВГ не деформируется, из нее изготавливают мерительный инструмент высокой точности и любой длины.
- Устойчивость к образованию окалины позволяет подвергать изделия из этой стали термическим операциям в уже шлифованном виде, что также позволяет изготовить инструмент без припусков на окончательную механическую обработку (т. е. шлифование).
- Износостойкость поверхности и вязкая середина определяют, как сталь для изготовления деталей, подвергающихся динамическим нагрузкам, например, кольцам пружинных амортизаторов.
- Коррозионная стойкость ХВГ обеспечена содержанием хрома, актуальна при изготовлении практически любого инструмента и запчасти.
- Высокая прочность используется для изготовления деталей для прокатных станов, холодного волочения. Это пуансоны, валки, резьбовых калибров и т. д.
- Износостойкость и прочность — основные используемые характеристики для всех деталей, в том числе и замочных шайб.
Чем не обладает марка стали ХВГ, так это теплостойкостью, способностью сохранять свои свойства, в частности твердость, при высоких температурах. Это условие необходимо для режущего и быстрорежущего инструмента, где температура кромок может достигать 650 ºC. Разупрочнение ХВГ происходит при температуре 200 ºC, поэтому ее используют только для деталей, работающих в диапазоне низких температур.
Поставляется сталь ХВГ в:
- прутках калиброванных и шлифованных;
- серебрянке;
- листах толстых;
- полосах;
- поковках;
- болванках;
- слябах.
Термическая обработка марки ХВГ
Сталь ХВГ подвергается следующим видам термической обработки:
- Отжиг — применяется для смягчения стали перед механической обработкой. Применяется эта процедура при необходимости, а именно, если заготовки подвергались холодной деформации.
- Закалка — проводиться после окончательной механической обработки, т. е. после изготовления детали (инструмента и т. д.), придания ему окончательных форм, без учета на шлифовку. Заготовку нагревают до температур 830 ºC и охлаждают, погружением в масло. После этого кристаллические связи меняются и преобладает мартенситная структура, очень прочная и хрупкая. Чтобы разбить такую деталь достаточно приложить мускульную силу.
- Снимают внутренние напряжение и устраняют нежелательные последствия с помощью отпуска. Это нагрев и выдержка металла при температуре ниже … превращений, конкретно для этой стали составляет 180 C с охлаждением на воздухе. Происходит коагуляция мартенситных иголок и получение структуры сорбита или троостита, наиболее прочной и пластичной.
Сталь ХВГ обладает удачным сочетанием прочности и коррозионной стойкости. Относительно невысокая стоимость и хорошая обрабатываемость позволяет широко применять ее в производстве. К недостаткам можно отнести узкий диапазон температур закалки и отжига (сталь легко пережечь) и разупрочнение при температуре выше 200 ºC.
Рейтинг: 5/5 — 2
голосов
Механические и физические свойства
Основные механические и физические параметры дают полное представление о стали, как материале.
Механические свойства:
- Твёрдость по Бринеллю в отожжённом состоянии- 217 HB;
- Временное сопротивление после закалки при 870°С–980 Н/мм2;
- Предел текучести– 885 Н/мм2;
- Относительное удлинение- 9%;
- Относительное сужение–50%;
- Ударная вязкость–78 Дж/см2;
- Предел выносливости после цементации–637 МПа.
Физические свойства:
- плотность-7800 кг/м3;
- модуль упругости-211 ГПа;
- коэффициент линейного расширения–10,0·10-6К-1;
- коэффициент теплопроводности-37 Вт/м·К;
- удельная теплоёмкость–495 Дж/кг·К.
Сварка легированных сталей: особенности
Легированные сплавы обладают хорошей пластичностью, поэтому из них можно изготовить сложные конструкции методом сварки. По причине различного содержания добавок каждый тип легированных изделий имеет свои особенности.
Сварка низколегированных сталей
Особенность сварных соединений низколегированных сталей заключается в высокой сопротивляемости холодным трещинам и хрупкому разрушению. Но, такие свойства соединительного шва можно достичь только при правильном сваривании.
Если процесс предварительного нагрева будет нарушен либо сварной шов подвергнется слишком быстрому остыванию металл может получить в местах соединения микроскопические повреждения, которые значительно уменьшат прочность всей конструкции.
Низколегированные стали марки 10Г2СД, а также 14ХГС и 15ХСНД свариваются с использованием аппарата постоянного тока с обратной полярностью. Электроды для сваривания должны иметь фтористо-кальциевое покрытие. Величина сварочного тока должна точно соответствовать типу электрода, толщине металла и типу сплава. Несоблюдение этого требования также отразится на качестве сварного шва и, как следствие, на прочности изготавливаемой конструкции.
Сварка низколегированной стали должна осуществляться без перерыва, чтобы весь шов был выполнен без при температуре металла не менее 200 градусов. Средняя скорость сварки составляет 20 м/ч, при напряжении 40 В и силе тока 80 А.
Видео:
Сварка среднелегированных сталей
При изготовлении конструкций из среднелегированных сталей необходимо использовать сварочные материалы, в которых содержание легирующих элементов должно быть меньше, чем в свариваемом материале.
Только при использовании таких материалов можно добиться получения шва с высокой устойчивостью к деформации. Если при изготовлении изделий из среднелегированных сталей толщина листа не превышает 5 мм, то высокого качества соединения можно достичь при использовании аргонодуговой сварки.
Если для соединения деталей используется газовая сварка, то в качестве источника горения следует применять ацетилен в смеси с кислородом.
Сварка высоколегированных сталей
Если для производства металлических деталей применяется высоколегированная сталь, то в этом случае следует применять сварочное оборудование с минимальным тепловым захватом материала. Это необходимо для снижения вероятности коробления металла во время сварки, по причине большого содержания в составе металла различных примесей.
Электрическая сварка высоколегированных сплавов осуществляется с использованием электродов с фтористокальциевым покрытием. В этом случае удаётся добиться высоких показателей механической и химической прочности сварного шва.
Применение газовой сварки при изготовлении конструкций из высоколегированных сталей нежелательно. В исключительных случаях возможно использование газовой сварки для соединения жаропрочного высоколегированного стального листа толщиной не более 2 мм.
Видео:
