Сталь 4Х5МФС
Сталь 4Х5МФС: инструментальная штамповая сталь для горячей деформации
Сталь 4Х5МФС – это высоколегированная инструментальная штамповая сталь, предназначенная для изготовления инструментов, используемых в процессах горячей деформации металлов. Она характеризуется высокой прочностью при повышенных температурах, хорошей вязкостью, износостойкостью и сопротивлением тепловому растрескиванию, что делает ее незаменимым материалом для изготовления штампов, работающих в условиях высоких нагрузок и температур.
Расшифровка обозначения стали:
- 4: Содержание углерода около 0.4%
- Х5: Содержание хрома около 5%
- М: Молибден (около 1%)
- Ф: Ванадий (около 1%)
- С: Кремний (около 1%)
Химический состав стали 4Х5МФС (ГОСТ 5950-2000):
- Углерод (C): 0.35 - 0.45% (определяет твердость и износостойкость)
- Хром (Cr): 4.8 - 5.5% (повышает прокаливаемость, твердость, износостойкость и коррозионную стойкость)
- Молибден (Mo): 1.2 - 1.6% (повышает прокаливаемость, прочность при высоких температурах, вязкость и сопротивление отпускной хрупкости)
- Ванадий (V): 0.6 - 0.9% (измельчает зерно, повышает прочность, вязкость и жаропрочность)
- Кремний (Si): 0.8 - 1.2% (повышает прочность, упругость и сопротивление тепловому растрескиванию)
- Марганец (Mn): 0.2 - 0.5% (улучшает прокаливаемость)
- Сера (S): До 0.030% (вредная примесь, ограничение)
- Фосфор (P): До 0.030% (вредная примесь, ограничение)
- Никель (Ni): До 0.35% (улучшает вязкость)
- Медь (Cu): До 0.3% (улучшает коррозионную стойкость)
Роль легирующих элементов:
- Хром: Обеспечивает прокаливаемость, высокую твердость и износостойкость, а также улучшает коррозионную стойкость.
- Молибден: Значительно повышает прочность при повышенных температурах (жаропрочность), вязкость и улучшает сопротивление отпускной хрупкости.
- Ванадий: Измельчает зерно, что положительно влияет на прочность, вязкость и жаропрочность. Также образует карбиды ванадия, повышающие износостойкость.
- Кремний: Повышает прочность, упругость и, что особенно важно для штамповых сталей, сопротивление тепловому растрескиванию.
Основные свойства стали 4Х5МФС:
- Высокая прочность при высоких температурах (жаропрочность): Сохраняет высокие механические свойства при температурах до 600-650 °C.
- Высокая твердость: Достигает 45-52 HRC после закалки и отпуска.
- Хорошая вязкость и ударная прочность: Обеспечивает устойчивость к сколам и разрушению при ударных нагрузках.
- Высокая износостойкость: Устойчивость к абразивному износу при высоких температурах.
- Сопротивление тепловому растрескиванию: Устойчивость к образованию трещин при многократных нагревах и охлаждениях.
- Хорошая прокаливаемость: Обеспечивает равномерную закалку по сечению крупных инструментов.
- Ограниченная свариваемость: Сварка не рекомендуется из-за риска ухудшения свойств.
Термическая обработка стали 4Х5МФС:
Термическая обработка стали 4Х5МФС является важнейшим этапом для достижения оптимальных свойств:
- Отжиг: Для снятия напряжений после механической обработки и улучшения обрабатываемости.
- Закалка: Нагрев до температуры 1020-1050 °C и охлаждение в масле или на воздухе.
- Двойной отпуск: Нагрев до температуры 600-650 °C и охлаждение на воздухе. Двойной отпуск обеспечивает максимальное снижение внутренних напряжений и повышает вязкость.
Области применения стали 4Х5МФС:
Сталь 4Х5МФС используется для изготовления:
- Штампов для горячей деформации: Пресс-формы для ковки, штамповки, выдавливания.
- Инструмента для литья под давлением: Пресс-формы для литья цветных металлов и сплавов.
- Пуансонов и матриц.
- Дорнов.
- Выталкивателей.
- Других инструментов, работающих в условиях высоких температур и давлений.
Особенности при работе со сталью 4Х5МФС:
- Строгий контроль режимов термической обработки: Для достижения оптимального сочетания свойств.
- Избегать перегрева при закалке: Перегрев может привести к снижению прочности и вязкости.
- Двойной отпуск: Обязателен для снятия внутренних напряжений.
- Защита от обезуглероживания: При нагреве под закалку рекомендуется использовать защитные среды или покрытия.
- Избегать сварки: Сварка может ухудшить свойства стали.
Преимущества стали 4Х5МФС:
- Высокая прочность при высоких температурах (жаропрочность).
- Высокая твердость и износостойкость.
- Хорошая вязкость и ударная прочность.
- Сопротивление тепловому растрескиванию.
- Хорошая прокаливаемость.
Недостатки стали 4Х5МФС:
- Ограниченная свариваемость.
- Сложность термической обработки.
- Высокая стоимость.
Заключение:
Сталь 4Х5МФС является незаменимым материалом для изготовления инструментов для горячей деформации, требующих высокой прочности при повышенных температурах, хорошей вязкости и износостойкости. Правильный выбор режимов термической обработки обеспечивает оптимальное сочетание свойств и гарантирует длительный срок службы инструментов.
В компании ООО "СпецГрупп-М" сталь марки 4Х5МФС можно приобрести в виде кругов различных диаметров.
Актуальная стоимость и наличие в прайс-листе: