Сталь 4х5мф1с гост 5950
Обновлено: 16.05.2024
Сталь марки 4Х5МФС относится к легированным теплостойким инструментальным штамповым сталям деформирующим металл в горяем состоянии. Теплостойкость стали 4Х5МФС (для твердости 45 HRC) составляет 590-610 °C.
Сталь 4Х5МФС является одной из основных для разнообразных штампов деформирования стали и цветных металлов и для форм литья под давлением алюминиевых и магниевых сплавов диаметром (стороной) до 70-80 мм.
Разгаростойкость этой стали значительно лучше, чем у широко применявшейся ранее вольфрамовой стали 3Х2В8Ф . Кроме того, из за влияния повышенного содержания хрома, взаимодействие с заливаемым металлом и растворимость в нем у стали 4Х5МФС меньше, чем у более легированной стали ЗХ2В8Ф. Соответственно и стойкость форм из стали 4Х5МФС в 1,5-2 раза выше.
Сталь марки 4Х5МФС по свойствам и назначению близка к стали марки 4Х5В2ФС; однако благодаря повышенным сопротивлению хрупкому разрушению, разгаростойкости и прокаливаемости её целесообразно применять для изготовления более крупного и сложного прессового инструмента, работающего в условиях интенсивного охлаждения (пуансоны, матрицы, вставки, прессформы).
Крупные формы для литья под давлением алюминиевых и цинковых сплавов из стали 4Х5МФС закаливают от температуры на 20-30 °C ниже принятой. Рекомендуется ступенчатая закалка, охлаждение в соляной ванне в области температур максимальной устойчивости аустенита, далее на спокойном воздухе.
Применение
- мелкие молотовые штампы,
- крупные (толщиной или диаметром более 200 мм) молотовые и прессовые вставки при горячем деформировании конструкционных сталей и цветных сплавов в условиях крупносерийного и массового производства,
- пресс-формы литья под давлением алюминиевых, а также цинковых и магниевых сплавов.
Температура критических точек, °С [4]
| Ас1 | Ас3 (Аcm) | Ar3 (Arm) | Ar1 | Мн | Мк |
| 840 | 870 | 810 | 735 | 300 | 110 |
Химический состав (ГОСТ 5950-2000)
| Марка стали | Массовая дата элемента. % | |||||||
| углерода | кремния | марганца | хрома | вольфрама | ванадия | молибдена | никеля | |
| Группа II | ||||||||
| 4Х5МФС | 0,32-0,40 | 0,90-1,20 | 0,20-0,50 | 4,50-5,50 | — | 0,30-0,50 | 1,20-1,50 | — |
ПРИМЕЧАНИЕ:
Группа II — означает, что металлопродукция предназначена для изготовления инструмента, используемого в дальнейшем у потребителя для обработки металлов давлением при температурах выше 300 °С;
Температуры отжига и высокого отпуска стали 4Х5МФС [4]
| Отжиг | Изотермический отжиг | Высокий отпуск | ||||
| температура нагрева, °C | твердость HB | температура, °C | твердость HB, не более | температура нагрева, °C | твердость HB, не более | |
| нагрева | изотермической выдержки | |||||
| 830-850 | 207-255 | 830-850 | 660-680 | 241 | 730-760 | 269 |
Режимы окончательной термической обработки (зкалка, отпуск) штампового инструмента из стали 4Х5МФС для горячего деформирования [4]
- I — подстуживание на воздухе до 900-950 °C, затем охлаждение в масле до 200-230 °C, далее на воздухе;
- II — подстуживание на воздухе до 900-950 °C, затем охлаждение в смеси расплавленных солей при температуре 450-500 °C с выдержкой до полного выравнивания температуры по сечению, после чего охлаждение в масле до 200-230 °C и далее на воздухе;
Температуры отжига с непрерывным охлаждением, изотермического отжига, высокого отпуска и твердость (HB) штамповой стали 4Х5МФС после этих видов термической обработки [3]
| Изотермический отжиг | Отжиг с непрерывным охлаждением | Высокий отпуск | ||||
| Температура, °C | Твердость HB | Температура нагрева, °C | Твердость HB | Температура нагрева, °C | Твердость HB | |
| нагрева | изотермической выдержки | |||||
| 840-860 | 670-690 | 197-241 | 840-860 | 229-241 | 760-780 | 241-255 |
Режимы закалки и отпуска деталей штампового инструмента горячего деформирования, величина зерна и твердость после окончательной термической обработки [3]
| Закалка | Балл зерна | Твердость HRC | Отпуск | ||
| Температура, °C | Температура нагрева, °C | Твердость HRC | |||
| подогрева | окончательного нагрева | ||||
| 700-750 | 1000-1020 | 10 | 50-52 | 530-560 | 47-49 |
Режимы азотирования штампового инструмента из стали 4Х5МФС [4]
| Марка стали | Температура, °C | Продолжительность, ч | Среда | Диффузионный слой | |
| глубина, мм | микротвердость, кгс/мм 2 | ||||
| 4Х5МФС | 530-550 | 12-20 | Аммиак (α = 30-60%) | 0,15-0,20 | 960-550 |
Режимы цианирования штампового инструмента из стали 4Х5МФС [4]
| Температура, °C | Продолжительность, ч | Диффузионный слой | |
| глубина | микротвердость, кгс/мм 2 | ||
| В расплаве 50% KCN+50% NaCN | |||
| 560 | 2 | 0,06 | 710-600 |
| В смеси саратовского газа и аммиака | |||
| 580 | 8 | 0,23-0,27 | 900-660 |
Твердость стали после термообработки (ГОСТ 5950-73) [5]
| Состояние поставки | Твердость НВ, HRCэ |
| Пруток и полоса отожженные или высокоотпущенные | До НВ 241 |
| Образцы. Закалка с 1000-1020 °С в масле; отпуск при 550 °С | Св. 48 |
| Подогрев 700-750 °С. Закалка с 1000-1020 °С в масле; отпуск при 530-560 °С, отпуск при 500-520 °С (окончательная термообработка) | 49-51 |
Твердость в состоянии поставки металлопродукции из стали 4Х5МФС, предназначенной для холодной механической обработки (ГОСТ 5950-2000)
| Марка стали | Твердость НВ, не более | Диаметр отпечатка, мм, не менее |
| 4Х5МФС | 241 | 3,9 |
Твердость образцов металлопродукции из стали 4Х5МФС после закалки и закалки с отпуском (ГОСТ 5950-2000)
| Марка стали | Температура, °С, и среда закалки образцов | Температура отпуска, °С | Твердость HRCэ (HRC), не менее |
| 4Х5МФС | 1010-1030, масло | 550 | 48 (47) |
Твердость после закалки (ГОСТ 5950-2000)
| Марка стали | Температура, °С, и среда закалки образцов | Твердость HRCэ (HRC), не менее |
| 4Х5МФС | 1000-1020, масло | 51 (50) |
Механические свойства в зависимости от температуры испытания [5]
| tисп., °С | σ0,2, МПа | σв, МПа | δ5, % | ψ, % | KCU, Дж/см 2 | Твердость HRCэ |
| 20 | 1570 | 1710 | 12 | 54 | 51 | 50 |
| 300 | 1320 | 1540 | 12 | 48 | 61 | 50 |
| 400 | 1270 | 1470 | 12 | 49 | 62 | 52 |
| 500 | 1130 | 1370 | 10 | 52 | 55 | 47 |
| 550 | 1160 | 1290 | 12 | 50 | 50 | 44 |
ПРИМЕЧАНИЕ. Закалка с 1000 °С в масле; отпуск при 560 °С 2 ч
Механические свойства в зависимости от температуры отпуска [5]
| tотп., °С | σ0,2, МПа | σв, МПа | δ5, % | ψ, % | KCU, Дж/см 2 | Твердость HRCэ |
| 500 | 1420 | 1720 | 12 | 45 | 49 | 50 |
| 550 | — | 1670 | 10 | 50 | 56 | 48 |
| 600 | 1350 | 1490 | 13 | 53 | 59 | 45 |
| 650 | 960 | 1080 | 15 | 60 | 79 | 34 |
ПРИМЕЧАНИЕ. Закалка с 1000 °С в масле; выдержка при отпуске 2 ч.
Ударная вязкость KCU
| Термообработка | KCU, Дж/см 2 , при температуре, °С | ||
| +20 | -40 | -70 | |
| Закалка; отпуск при 600 °С | 29 | 20 | 10 |
Технологические свойства [5]
Температура ковки, °С: начала 1180, конца 850. Охлаждение замедленное в колодцах.
Сталь Х12МФ инструментальная штамповая
Сталь Х12МФ является высоколегированной (высокохромистой) инструментальной полутеплостойкой сталью высокой твердости с повышенной износостойкостью. Данная сталь широко применяется для изготовления холодных штампов и других инструментов, деформирующих металл в холодном или относительно невысоко нагретом состоянии. Большинство высокохромистых штампованных сталей содержат в среднем 12% хрома (Cr) и высокий процент углерода. Это приводит к образованию большого количества хромистых карбидов (Cr7C3).
Именно большое количество карбидной фазы (при всех режимах термической обработки) и делает сталь высокоизносоустойчивой.
Сталь Х12МФ также обладает хорошей ковкостью и шлифуемостью [1].
Необходимую высокую твердость стали типа Х12 можно получить, закаливая
ее от высоких температур (1150 °C) в масле и получая, следовательно, большое количество остаточного аустенита, а затем путем обработки холодом и отпуска
добиваться разложения остаточного аустенита и получать высокую твердость (>60 HRC).
Но чаще сталь типа X12 закаливают с температур, дающих наибольшую твердость
после закалки (от 1050-1075 °C) и последующего низкого отпуска (при 150-180 °C).
Твердость в обоих случаях одинаковая (61-63 HRC), но в первом случае сталь
обладает более высокой красностойкостью, а во втором — большей прочностью.
Твердость стали Х12МФ достигает максимального значения (61-63 HRC) после закалки с 980-1020 °C; сталь сохраняет при этом зерно балла 10 и 15-20 % аустенита (что больше, чем у многих нетеплостойких сталей) [1].
При еще большем увеличении температуры закалки твердость снижается с 50-55 HRC и ниже из-за резкого повышения количества аустенита. С повышением температуры нагрева >1000-1020 °C прочность также снижается, вследствие роста зерен и влияния аустенита [1].
Предел упругости стали Х12МФ (для твердости 56-57 HRC) ~1300 МПа.
Сталь Х12МФ мало деформируются при закалке, а при применении термической доводки деформацию можно свести практически к нулю. Поэтому эту сталь следует рекомендовать для инструмента сложной формы, для которого деформация при закалке недопустима.
Молибден и ванадий в стали Х12МФ — необходимые добавки; они способствуют сохранению мелкого зерна и повышают прочность и вязкость [1].
Примерное назначение инструментальной легированной стали Х12МФ (ГОСТ 5950-2000)
- Для холодных штампов высокой устойчивости против истирания (преимущественно с рабочей частью округлой формы), не подвергающихся сильным ударам и толчкам;
- для волочильных досок и волок;
- глазки для калибрования пруткового металла под накатку резьбы;
- гибочные и формовочные штампы;
- сложные секций кузовных штампов, которые при закалке не должны подвергаться значительным объемным изменениям и короблению;
- матрицы и пуансоны вырубных и просечных штампов;
- штамповки активной части электрических машин и электромагнитных систем электрических аппаратов;
- для профилировочных роликов сложных форм;
- сложные дыропрошивочные матрицы при формовке листового металла;
- эталонные шестерени;
- накатные плашеки;
- волоки;
- матрицы и пуансоны вырубных, просечных штампов (в том числе совмещенных и последовательных) со сложной конфигурацией рабочих частей.
Температура критических точек, °C [4]
Химический состав, % (ГОСТ 5950-2000)
| Марка стали | Массовая доля элемента, % | |||||||
| углерода | кремния | марганца | хрома | вольфрама | наладим | молибдена | никеля | |
| Х12МФ | 1,45-1,65 | 0,10-0,40 | 0,15-0,45 | 11,00-12,50 | — | 0,15-0,30 | 0,40-0,60 | — |
Температура закалки стали Х12МФ [1]
| Закалка на первичную твердость | Закалка на вторичную твердость | ||
| t, °C | твердость, HRC | t, °C | твердость, HRC |
| 990-1010 * | 62-63 | 1080-1100 | 54-56 |
Режимы термической обработки стали Х12МФ [4]
- I — обычный режим;
- II — применяют, если обработка по режиму I не обеспечивает необходимой вязкости:
- III -для режущих инструментов, когда требуется износостойкость;
- IV — используют тогда, когда требуется неизменность размеров.
Режимы окончательной термической обработки [4]
Обработка холодом [1]
Такая обработка с охлаждением до -70 °C повышает твердость на 1-3 HRC и сопротивление пластической деформации, но снижает вязкость. Возрастание износостойкости при этом незначительно. Обработка холодом используется сравнительно редко для повышения предела выносливости, но при условии выполнения длительного отпуска, в большей степени снимающего создающиеся дополнительные напряжения.
Сталь 4х5мф1с гост 5950
Нужен полный текст и статус документов ГОСТ, СНИП, СП?
Попробуйте профессиональную справочную систему
«Техэксперт: Базовые нормативные документы» бесплатно
ПРУТКИ, ПОЛОСЫ И МОТКИ ИЗ ИНСТРУМЕНТАЛЬНОЙ ЛЕГИРОВАННОЙ СТАЛИ
Общие технические условия
Tool alloy steel bars, strips and coils. General specifications
МКС 77.140.20
ОКП 09 6105
Дата введения 2002-01-01
1 РАЗРАБОТАН Техническим комитетом по стандартизации ТК 6, Украинским государственным научно-исследовательским институтом специальных сталей, сплавов и ферросплавов (УкрНИИспецсталь)
ВНЕСЕН Государственным комитетом стандартизации, метрологии и сертификации Украины
2 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол N 17 от 22 июня 2000 г.)
За принятие проголосовали:
Наименование национального органа по стандартизации
Госстандарт Республики Беларусь
Госстандарт Республики Казахстан
3 Постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации и метрологии от 4 июня 2001 г. N 220-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 5950-2000 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 января 2002 г.
ВНЕСЕНЫ: поправки, опубликованные в ИУС N 12, 2004 г., ИУС N 7, 2012 г.; поправка, опубликованная в ИУС N 1, 2022 год, введенная в действие с 23.08.2021
Поправки внесены изготовителем базы данных
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на горячекатаные прутки, полосы и мотки, кованые прутки и полосы, калиброванные прутки и мотки, прутки со специальной отделкой поверхности (далее - металлопродукция) из инструментальной легированной стали.
На сталь марок 3Х2МНФ, 4ХМНФС, 9ХФМ, а также слитки, блюмсы, слябы, заготовки, поковки, лист, ленту, трубы и другую металлопродукцию стандарт распространяется только в части норм химического состава.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 1051-73 Прокат калиброванный. Общие технические условия
ГОСТ 1133-71 Сталь кованая круглая и квадратная. Сортамент
ГОСТ 1763-68 (ИСО 3887-77) Сталь. Методы определения глубины обезуглероженного слоя
ГОСТ 2590-88* Прокат стальной горячекатаный круглый. Сортамент
* На территории Российской Федерации документ не действует. Действует ГОСТ 2590-2006, здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.
ГОСТ 2591-88* Прокат стальной горячекатаный квадратный. Сортамент
* На территории Российской Федерации документ не действует. Действует ГОСТ 2591-2006, здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.
ГОСТ 4405-75 Полосы горячекатаные и кованые из инструментальной стали. Сортамент
ГОСТ 7417-75 Сталь калиброванная круглая. Сортамент
ГОСТ 7566-94 Металлопродукция. Приемка, маркировка, упаковка, транспортирование и хранение
ГОСТ 8559-75 Сталь калиброванная квадратная. Сортамент
ГОСТ 8560-78 Прокат калиброванный шестигранный. Сортамент
ГОСТ 10243-75 Сталь. Метод испытаний и оценки макроструктуры
ГОСТ 12344-2003 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения углерода
ГОСТ 12345-2001 (ИСО 671-82, ИСО 4935-89) Стали легированные и высоколегированные. Методы определения серы
ГОСТ 12347-77 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения фосфора
ГОСТ 12349-83 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения вольфрама
ГОСТ 12350-78 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения хрома
ГОСТ 12351-2003 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения ванадия
ГОСТ 12352-81 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения никеля
ГОСТ 12354-81 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения молибдена
ГОСТ 12355-78 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения меди
ГОСТ 12356-81 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения титана
ГОСТ 12361-2002 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения ниобия
ГОСТ 18895-97 Сталь. Метод фотоэлектрического спектрального анализа
ГОСТ 26877-91 Металлопродукция. Методы измерения отклонений формы
3 Классификация, основные параметры и размеры
3.1 Классификация
- по назначению в зависимости от марки стали - на две группы (приложение А):
I - для изготовления инструмента, используемого в основном для обработки металлов и других материалов в холодном состоянии;
II - для изготовления инструмента, используемого в дальнейшем у потребителя для обработки металлов давлением при температурах выше 300 °С;
- по способу дальнейшей обработки горячекатаную и кованую металлопродукцию I и II групп подразделяют на подгруппы:
а - для горячей обработки давлением (в том числе для осадки, высадки), а также для холодного волочения - без контроля структурных характеристик;
б - для холодной механической обработки (обточки, строжки, фрезерования и др.) - с полным объемом испытаний;
- по качеству и отделке поверхности металлопродукцию подразделяют:
горячекатаную и кованую на:
2ГП - для подгруппы а;
3ГП - для подгруппы б повышенного качества;
4ГП - для подгруппы б обычного качества;
калиброванную - на Б и В;
со специальной отделкой поверхности - на В, Г, Д.
Обозначение отделки поверхности указывают в заказе.
3.2 Марки
3.2.1 Марки и химический состав стали по плавочному анализу должны соответствовать таблице 1.
Массовая доля элемента, %
12Х1 (120Х, ЭП430)
0,90-1,30, титана 0,05-0,15
6Х6В3МФС (55Х6В3СМФ, ЭП569)
0,20-0,40, меди 1,40-2,20
5,50-6,50, титана 0,40-0,80
Примечание - В обозначении марок первые цифры означают массовую долю углерода в десятых долях процента. Они могут не указываться, если массовая доля углерода близка к единице или больше единицы. Буквы означают: Г - марганец, С - кремний, Х - хром, В - вольфрам, Ф - ванадий, Н - никель, М - молибден, Д - медь, Т - титан. Цифры, стоящие после букв, означают среднюю массовую долю соответствующего легирующего элемента в целых единицах процентов. Отсутствие цифры означает, что массовая доля этого легирующего элемента примерно равна 1%. В отдельных случаях массовая доля этих легирующих элементов не указывается, если она не превышает 1,8%.
Сталь 4Х5МФС инструментальная штамповая
Читайте также:
- Рукопожатие из стального алхимика
- Сталь марки вст3пс5 гост
- Назначение легирующих элементов в сталях
- X50c8 что за сталь
- Катера стальные из голландии