Сталь хвг где используется

Обновлено: 18.05.2024

Сталь ХВГ относится к группе инструментальных легированных сталей повышенной прокаливаемости. Инструмент из этой стали закаливается в масле и как правило прокаливается насквозь. Данная сталь характеризуется повышенным содержанием марганца (при нормальном содержании кремния). Это приводит при закалке к увеличению количества остаточного аустенита и уменьшению деформации; поэтому эту сталь также называют инструментальной малодеформирующейся [2].

Карбидной фазой этой стали является легированный цементит (M₃C), коагуляция которого происходит медленее, чем простого нелегированного. Поэтому эта сталь размягчается медленее при повышении температуры отпуска, чем простые углеродистые инструментальные стали и обычная температура отпуска инструмента намного выше.

Микроструктура горячекатаной, кованой металлопродукции предназначенной для холодной механической обработки (обточки, строжки, фрезерования и др.), калиброванной и со специальной отделкой поверхности стали ХВГ диаметром или толщиной до 60 мм должна соответствовать:
— зернистый перлит — баллам от 1 до 6 (приложение Г, ГОСТ 5950-2000)

Сталь ХВГ применяется для изготовления измерительного и режущего инструмента, для которого повышенное коробление при закалке недопустимо (протяжки и другой инструмент с большим отношением длины к диаметру или толщине), резьбовых калибров, длинных метчиков, длинных разверток и другого вида специального инструмента, холодновысадочных матриц и пуансонов, технологической оснастки.

Примерное назначение инструментальной легированной стали ХВГ (ГОСТ 5950-2000)

Для измерительных и режуших инструментов, для которых повышенное коробление
при закалке недопустимо;

резьбовых калибров,
протяжек,
длинных метчиков,
длинных разверток,
плашек и другого специального инструмента,
холодновысадочных матриц и пуансонов,
технологической оснастки.

Химический состав, % (ГОСТ 5950-2000)

Марка стали	Массовая доля элемента, %
Марка стали	углерода	кремния	марганца	хрома	вольфрама	наладим	молибдена	никеля
ХВГ	0,90-1,05	0,10-0,40	0,80-1,10	0,90-1,20	1,20-1,60	—	—	—

Фазовый состав, % по массе

Температура критических точек, °C [3]

Режимы термической обработки стали ХВГ [2]

Отжиг		Закалка			Отпуск
температура, °C	твердость, HB	температура, °C	среда охлаждения	твердость, HRC (не менее)	температура, °C	твердость, HRC
770-790	255-207	800-830	Масло	62	140-160	65-62

ПРИМЕЧАНИЕ. Твердость после закалки гарантируется по — ГОСТ, твердость после отпуска — в обычных пределах колебания

Режимы окончательной термической обработки [4]

Закалка
t_п, °C	t_н, °C	среда	HRC
650-700	830-850	Масло	62-63
Отпуск
t, °C	среда		HRC
150-200 200-300	Воздух		63-62 62-58

Обработка холодом [5]

Вариант закалки	Температура охлаждения, °C	Назначение	Повышение твердости ΔHRC
I-III	-70 °C	Стабилизация размеров инструментов повышенной точности	0-1

ПРИМЕЧАНИЕ: Обработку холодом производить не позднее 1 ч после закалки.

Выдержка при отпуске в жидких средах инструмента из углеродистой и легированной стали

Твердость в состоянии поставки металлопродукции из стали ХВГ, предназначенной для холодной механической обработки (ГОСТ 5950-2000)

Марки стали	Твердость HB, не более	Диаметр отпечатка, мм, не менее
ХВГ	255	3,8

Твердость образцов металлопродукции из стали ХВГ после закалки и закалки с отпуском (ГОСТ 5950-2000)

Марка стали	Температура, °С, и среда закалки образной	Температура отпуска, °С	Твердость HRC_э (HRC), не менее
ХВГ	820-840, масло	180	61 (60)

Твердость и ударная вязкость в зависимости от сечения образца [7]

Сечение, мм	Место вырезки образца	КСU, Дж/см 2	Твердость HRC_э
16	1/2R	40	64
25	1/2R	30	64
50	1/2R	20	63
100	1/2R	15	61

ПРИМЕЧАНИЕ. Закалка на мелкое зерно; отпуск при 150-160 °C.

Твердость стали в зависимости от температуры отпуска [8]

* Заготовки сечением до 50 мм закаливаются с охлаждением в масле, св. 50 мм — в расплаве солей с водой.

Механические свойства при комнатной температуре [10]

НД	Режим термообработки			Сечение, мм	σ_0,2, Н/мм₂	σ_в, Н/мм₂	δ, %	ψ, %	KCU, Дж/см₂	HRC	HB
НД	Операция	t, °C	Охлаждающая среда	Сечение, мм	не менее					HRC	HB
ГОСТ 5950-2000	Отжиг	770-790	С печью со скоростью 30 °C/ч	—	Не определяются					—	≤255
ГОСТ 5950-2000	Закалка Отпуск	820-840 180	Масло Воздух	Образцы	Не определяются					≥60	—

Технологические свойства (ОСТ 23.4.127-77)

Температура ковки, °C: начала 1070, конца 860. Охлаждение замедленное.
Свариваемость — не применяется для сварных конструкций.
Обрабатываемость резанием — K_{v б.ст} = 0,35 и k_{v тв.спл} = 0,75 в горячекатаном состоянии при НВ 235 и ств = 760 МПа.
Склонность к отпускной хрупкости — малосклонна.
Флокеночувствительность — чувствительна [11].

Прокаливаемость (ОСТ 23.4.127-77) [12]

Критический диаметр d

Термообработка	Критическая твердость HRC_э	d, мм, после закалки в масле
Закалка	61	15-70

Шлифуемость — пониженная при твердости HRC_э 59-61; удовлетворительная [9] при HRC_э 55-67.

Сталь ХВГ характеристики и применение

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.

Расшифровка стали ХВГ

Марка ХВГ является базовой для аналоговых сталей перлитного класса. Ее химический состав обеспечивается минимальным количеством легирующих элементов (всего 4):

углерод — ± 1,0 %;
хром — 0,9-1,2 %;
кремний — 01-0,4 %;
вольфрам — 0,2-1,6 %.

Остальные элементы — второстепенные по значимости и выдерживаются в такой концентрации:

Так как сталь марки ХВГ относится к высококачественному классу, то содержание вредных примесей фосфора и серы регламентируется до 0,03 % (это минимально возможный предел). Остаточный кислород раскисляется при введении легирующих элементов Si и Mn.

Влияние элементов на свойства

На свойства стали влияет две составляющие:

концентрация химических элементов, т. е. химический состав стали;
их взаимодействие друг с другом, а также по отношению основного элемента (в данном случае Fe), что определяется термической обработкой.

Вводятся модифицирующие материалы в расплав, чтобы определенным образом заполнить кристаллическую решетку и тем самым определить ее свойства. К таким понятиям относятся:

Прочность — любое искажение кристаллической решетки повышает эту характеристику;
Увеличение слоя закалки — равномерное распределение температуры;
Уменьшение деформаций — укомплектованная кристаллическая решетка;
Склонность к трещинообразованию — здесь имеется в виду прочные межкристаллические связи т. е. образование карбидов по границам зерен, также это может быть образование сегрегаций.

Основной элемент повышающий прочность и определяющий сплав как сталь — углерод. Являясь ненамного меньшим, чем молекула Fe по размеру, он размещается в металлической решетке, образуя карбиды. Их форма, расположение и размеры имеют основное значение для характеристик металла при последующей отработке.

Главный легирующий элемент ХВГ — хром. Его атомы небольшие по размеру, уплотняют собой решетку, придавая ей еще большую плотность и стабильность. Особенность атомов хрома образовывать оксиды практически такого же размера, как и сам атом, используются при выплавке сплава со свойствами нержавейки, но это при его содержании выше 10,5 %, а до этого предела он хорошо повышает прокаливаемость.

Для увеличения слоя закалки и уменьшения зерна ХВГ (что увеличивает качество стали) используются и следующие два элемента: молибден и вольфрам. Помимо того, что они образуют еще более прочные карбиды, чем углерод, эти металлы очень тугоплавки и являются центрами кристаллизации, измельчая зерна, что повышает пластичность металла, не меняя его твердости, а также увеличивает прокаливаемый слой.

Легирование кремнием и марганцем (этот элемент не указывается в маркировке ввиду его второстепенного влияния по значимости). Кремний не карбидообразующий элемент, он выталкивает карбиды к границам зерен, таким образом, упрочняя металл. Марганец в данном случае используют для баланса, т. к. он в этой концентрации увеличивает вязкость и пластичность, снижает нежелательные последствия такого повышения прочности.

ГОСТы 5950-2000, 2591-2006, 2590-2006 – общие стандарты фасонного проката
ГОСТы 8560-78, 8559-75, 7417-75, 5950-2000 – калиброванный пруток
ГОСТы 1133-71, 7831-78, 5950-2000 – поковки
ГОСТ 4405-75 – полосы
ГОСТы 14955-77, 5950-2000 – серебрянка и шлифованные прутки

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.

Обзор стали ХВГ и ее обработка

Сталь ХВГ – один из многочисленных хромсодержащих сплавов, предназначенных для использования не только как конструктивный элемент, но и в качестве исходного материала для целого ряда ручных инструментов и расходников для механизированного инструментария.

Состав и расшифровка

Буквосокращение ХВГ означает «хром, вольфрам и марганец». Причина, по которой марганец не отмечен как сокращение «М», заключается в следующем: маркер «М» занят другими характеристиками, к примеру, категоризирует размер (резьбовой диаметр) болтов и гаек в крепёжных соединениях. Поэтому специалисты договорились о присвоении марганцу как легирующей присадке другой буквы-маркера. Сталь ХВГ относится к умеренно легируемым сплавам. Количество и наличие иных примесей, добавленных к стали марки ХВГ, прямо не заявлено: маркировка сталей предусматривает лишь ключевые, придающие стальному сплаву запрашиваемые потребителем/заказчикам особенности. Состав ХВГ сплава заключается в следующем.

Основные – углерод, хром и марганец – присадки дозированы в этом составе по 1%. Кстати, наличие углерода в аббревиатуре ХВГ также не оговорено: этот отверждающий железо основной элемент предусматривается во всех марках сталей по умолчанию.
Наличие самых нежелательных элементов – фосфора и серы – в стали ХВГ меньше остальных: по 0,005%. Сера портит сплав, делая его хрупким.
Кроме всех вышеупомянутых присадок, в составе ХВГ есть кремний – порядка четверти процента, а также никель и медь – приближённо по полпроцента.

Ознакомившись с составом сплава ХВГ, приступают к расчету конечных характеристик инструмента и/или расходников под него.

Плюсы и минусы

Достоинства сплава ХВГ – прочность и упругость, которая для создания инструментов на его основе делает их орудиями труда в руках плотника, мебельщика и других с уровнем качества выше среднего. Как долго прослужит набор отвёрточных насадок под шестигранники и винты- «пенталобы», разводной или трубчатый гаечный ключ, обычная отвёртка или даже кусачки, зависит от пропорций легирующих присадок. Наряду с хромованадиевым, хромовольфрамовый сплав в некоторой степени считается неплохой его заменой. Упругости и твёрдости, по которым судят о прочности и надёжности сплава, хватит, чтобы один ключ закрутил не менее надёжно как минимум несколько тысяч гаек и/или болтов.

Существенный минус ХВГ – повышенная восприимчивость к разрушающему действию со стороны влаги. Поэтому опытные мастера перед тем, как положить ручные инструменты, чистота которых не критична (например, работа в автомастерской, частая разборка-сборка двигателей и трансмиссии), могут нанести на них немного машинного масла или отработки.

Сталь ХВГ чрезвычайно подвержена влиянию воды, особенно солёной, а кислоты и щёлочи «съедают» этот сплав с катастрофической скоростью.

Характеристики и свойства

Разброс значений твёрдости по шкале Роквелла у ХВГ – 57-64 единиц. Плотность этого сплава – 7,85 мг/мм3. Сплав ржавеет со скоростью примерно в 100 мкм/год (при сухой погоде с относительной влажностью воздуха порядка 70%), в дождь и туман этот показатель ускоряется до нескольких раз. Будучи погружённым в солёную воду, он способен терять до 1 мм/год в пересчёте на толщину заготовки: это значит, что от 5-миллиметрового листа за 5 лет его лежания на дне отмели у морского берега останется лишь слой ржавчины, в котором нет ни грамма сохранившейся в исходном виде стали ХВГ.

Для сварки сплав ХВГ непригоден: несущей нагрузки от всей конструкции сварные швы бы не выдержали, даже будучи сваренными по правилам (зачистка, предподогрев перед сваркой, а также отжиг после неё).

Физические. Сплав ХВГ, как и все его собратья, плавает в ртути, плотность которой почти вдвое выше железа (13,6 мг/мм3). Реагирует с минеральными кислотами (хлорной, серной и другими): все металлические присадки, включая и хром, образуют в итоге смесь неорганических солей. Однако протравливание серной кислотой необходимо, к примеру, при нанесении позолоты и серебрении ХВГ, хотя такие меры – большая редкость.
Механические. ХВГ режется, фрезеруется (обтачивается), сверлится относительно легко. Этот сплав относительно легко гнётся, как и все его среднеуглеродистые собратья, однако после десятка последовательных сгибаний-разгибаний в одном и том же месте, микротрещины переходят в трещины, и та же проволока ХВГ ломается.
Технологические. Лист или прут ХВГ может быть порезан на мелкие заготовки как с помощью фрезы или пилки/диска по металлу, так и раскроен на высокоточные по габаритам сегменты с помощью лазерно-плазменной резки. Качество лазерного реза отличное, с характерной чистотой и ровностью линий. Хорошо шлифуется пильно-шлифовальными дисками по стали и цветмету, изделия выравниваются вручную. Отпускная хрупкость у стали ХВГ слабо выражена.

Аналоги и сортамент

Аналоги стали ХВГ представлены более чем десятком наименований (марок), чей химический состав согласно международным и местным нормативам ГОСТа может немного отличаться. Среди российских отмечают:

Из импортных заменителей распространены следующие:

немецкий – 1.2419, 105WCr6;
французский – 105WC13, 105WCr5, 90MCW5;
итальянский – 107WCr5KU;
общеевропейский – 107WCR5;
шведский – 2140;
американский– T31507;
японский – SKS2, SKS3, SKSA;
корейский – STS2, STS31;
венгерский – W9;
болгарский – ChWG;
китайский – CrWMn.

Перечисленные аналоги близки по характеристикам, но не равнозначны по ним.

Применение

Изделия на основе ХВГ применяются в качестве высоко ответственных комплектующих. В том числе это:

измерители ручные высокоточные миниатюрные;
кольцевые присадки пружинно-рессорных смягчителей;
детали прокатных механизмов на производстве;
цилиндрообразные и дискообразные фрезы;
запчасти для машин и станков любой сложности.

Последнее представляет собой комплектующие широкого профиля. При периодической, систематической чистке и смазке они «проходят» исправно в течение ряда лет без существенных поломок.

Обработка

Режимы термообработки представлены следующими манипуляциями над ХВГ-составом. Термический отжиг применяется перед мехобработкой будущей заготовки. Сплав накаляют до 800 градусов, затем он остывает со скоростью 50 градусов в час – вместе с печью, осуществляющей отжигание. Охладив заготовки до 500 градусов, их вынимают из печи, и последующее остывание осуществляется уже при обычных условиях. Для закалки сплав накаляют до 850 градусов. Затем его погружают в масло, где он остывает до 200 по Цельсию. Доохлаждение проводят при обычных условиях, время остаточного охлаждения строго не лимитируется. Закалять сталь ХВГ в воде нельзя.

Отпускание производится в целях снятия усталостных напряжений заготовок. Пластичность и упрочнённость в сплаве достигается, вкупе с потерей некоторой твёрдости. При этом охрупчивание почти исключено. Заготовки подогревают до 190 градусов, и держат их в печи при этой температуре до 2-х часов. Остывание на воздухе позволяет стальному сплаву ХВГ пройти полностью через стадию отпуска. Режимы закаливания индивидуальны для каждого класса изделий. К примеру, ножевая и ножовочная инструментальная закалка производится с опусканием заготовки в масло и с последующим отпусканием. Нормализация стали при этом не проводится. Этот алгоритм позволяет закалить нож таким образом, чтобы при работе с ним с острия не скалывалась стальная крошка.

Ковать сталь ХВГ необходимо при температуре от 860 до 1070 градусов. Затем кованые изделия можно закалить.

Обзор стали ХВГ: характеристики и применение

В этой статье мы поговорим о всем известной марке стали ХВГ, обсудим ее назначение, применение, затронем тему аналогичных сталей, выпускаемых за границей, и опишем технологию термической обработки данного сплава.

Использование

И дабы весь далее изложенный материал стал вам более понятным, стоит начать с того, зачем вообще используется этот сплав. Ввиду особых характеристик применение стали ХВГ наблюдается чаще всего при изготовлении высокоточных измерительных инструментов, какими, например, являются привычные многим штангенциркули, а также длинного режущего инструмента, такого как метчики, протяжки, сверла или развертки.

Подобный перечень позволяет смело сказать, что ХВГ - высокопрочная сталь, пригодная для обработки других, более мягких пород металла. Также не стоит забывать, что с увеличением длины изделия увеличивается шанс его деформации. И раз уж из марки стали ХВГ изготавливают протяженные изделия, можно сделать вывод, что она имеет повышенную стойкость к деформации.

Чтобы более подробно узнать о том, что же собой представляет интересующая нас сталь, обратимся к нормативным документам, в которых помечается марка ХВГ как сталь инструментальная легированная. Даже эта, казалось бы, весьма короткая формулировка дает нам кое-какую информацию. Дело в том, что инструментальной называется та сталь, содержание углерода в которой превышает 0,7 %. Легированной сталью же называется сплав железа, углерода и еще некоторых добавок, призванных улучшить структуру стали.

Как ни странно, но мы можем узнать немного и о легирующих элементах, присутствующих в составе ХВГ. Для этого стоит обратиться к системе ГОСТов, где указано, что каждому такому элементу присвоена определенная, обозначающая его буква. Таким образом, нам становится известно, что в состав стали ХВГ входят:

Х – хром;
В – вольфрам;
Г – марганец.

Состав

Характеристики и применение стали ХВГ – взаимосвязанные явления. Сплав не будет пользовался спросом, если его механические и физические свойства не отвечают заданным стандартам. В свою очередь, свойства стали задаются посредством внедрения в ее состав различных элементов из периодической таблицы. Поэтому очень важно обратить внимание на химический состав описываемого сплава, дабы лучше понять пределы его возможностей.

Выглядит он следующим образом (в перечне приводятся лишь средние значения, обозначающие массовую долю всех элементов):

углерод – 9.5 %;
кремний – 0,25 %;
марганец – 0,95 %;
никель – до 0,4 %;
хром – 1 %;
вольфрам – 1,4 %;
медь – до 0,3 %.

Помимо вышеперечисленных добавок в сплаве присутствуют и так называемые вредные лигатурные элементы, такие как сера и фосфор, однако их массовая доля не превышает 0,03 %, а это значит, что их пагубное воздействие на свойства стали малозначительно.

Аналоги и заменители

Уверены, для многих перестало быть секретом, что названный сплав является очень востребованным и необходимым в своей области применения. Характеристики стали ХВГ при этом являются не плодом удачного стечения обстоятельств, а результатом работы ученых, создавших нужную формулу. А ввиду высокой востребованности эту или подобную ей формулу успешно применяют не только у нас на родине, но и за ее границами.

Мы можем представить небольшой перечень аналогичных или же просто максимально схожих марок стали, используемых в других странах мира.

Соединенные Штаты Америки – 01 или Т31507;
Китай – CrWMn;
Европа – 107WCr5;
Япония – SKS2, SKS3, SKSA.

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.

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.

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.

Сталь ХВГ: состав, применение и характеристики

Изучая металлургию и все ее тонкости, невольно начинаешь испытывать непреодолимое желание получить как можно больше полезной информации и потратить на это как можно меньше времени и сил. На такой случай и существует эта статья. В ней собрана вся наиболее важная информация, касающаяся стали ХВГ: расшифровка маркировки, изучение состава, применение этого сплава, а также краткий экскурс по сталям-заменителям и заграничным аналогам. Все самое важное в одном месте ради всеобщего удобства.

Значение номенклатуры в случае с металлургией крайне трудно переоценить, ведь за маркировкой стали скрывается не только ее отличительное обозначение, но также, если уметь ее правильно трактовать, марка стали может рассказать немало и о свойствах материала. На примере стали ХВГ это будет более чем наглядно:

Буквой “Х” еще очень давно принято обозначать такой легирующий элемент, как хром — весьма распространенную, но не менее значимую добавку.
Буква “В” свидетельствует о содержании в сплаве вольфрама.
“Г” — это сокращенное обозначение химического элемента марганца.
А также то, что до или после буквенных обозначений нет чисел, означает, что содержание каждого из вышеперечисленных элементов в составе не более 1 %.

Помимо марок стали, сплавы дополнительно подразделяются на классы, которые разделяют их по сферам применения. Сталь ХВГ относится к классу инструментальных сталей, а если точнее, то инструментально-легированных. Это значит, что этот сплав обладает достаточными характеристиками для изготовления из него инструментария различного назначения.

Инструменты из стали ХВГ довольно редко маркируются, однако доподлинно известно, что из этого сплава особенно часто изготавливаются инструменты, назначение которых — резать металл: метчики для внутренних резьб, развертки и даже сверла. Помимо этого, ХВГ применяется для изготовления штампов, матриц, пуансонов и прочих инструментов для обработки металлов посредством высокого давления.

Состав стали

Если сталь применяется для изготовления настолько прочных инструментов, то, следовательно, она сама обладает если не выдающимися, то весьма показательными характеристиками. Стали ХВГ подобные свойства достались благодаря насыщенному составу, в котором каждый отдельный элемент придает сплаву определенные свойства. Вот полный список этих самых легирующих элементов и их процентное отношение:

Железо — около 94 %. Элемент, являющий собой основную массу стального сплава, а также связующий элемент для всех остальных легирующих добавок.
Углерод — 1,25 %. Наиболее важная добавка, так как именно углерод придает мягкому по своей природе железу прочность и твердость. Его содержание в составе более — 1 %, что автоматически причисляет сталь к разряду высокоуглеродистых.
Марганец — 0,95 %. Увеличивает износостойкость сплава, устойчивость к нагрузкам, прочность, прокаливаемость и уменьшает риск деформации при закалке.
Хром — 1,5 %. Как ни странно, и этот легирующий элемент призван улучшить прочностные характеристики стали ХВГ, а также ее прокаливаемость и снизить рост зерен карбидов после термообработки.
Вольфрам — 1,4 %. Увеличивает прочностные характеристики металла, значительно повышает жаростойкость.
Кремний — 0,25 %. Добавляет готовому изделию пластичности, однако незначительно нивелирует твердость.
Медь, никель, молибден, сера и фосфор — в районе 0,3 % от общей массы сплава. При таком незначительном содержании ярко выраженных положительных или отрицательных свойств сплаву не прибавляют.

Стали-заменители

Настолько развитая и всеобъемлющая отрасль промышленности, как металлургия, просто не может себе позволить выпускать один конкретный сорт стали как универсальный, поэтому с течением времени появлялось все больше и больше сплавов, отличия между которыми были не столь значительны. В быту подобные стали смело называются заменителями. И для стали ХВГ на отечественных просторах существуют такие марки-заменители:

В этом списке представлены сплавы, которые в своей основе очень схожи, однако имеют отличия либо в процентном соотношении примесей, либо в самом их наборе, что в целом незначительно различает стали между собой.

Зарубежные аналоги

Металлургические заводы выплавляют сталь не только в странах СНГ, но и далеко за границей, и так уж случается, что одна и та же сталь, или ее близкие по составу “родственники” то и дело встречаются в какой-нибудь из далеких стран. Подобное уже не редкость и, к примеру, те, кто вынужден работать с некоторыми зарубежными поставщиками, вынуждены знать, с каким материалом они имеют дело в действительности. Ну а для людей менее обремененных можно пользоваться следующим списком зарубежных аналогов стали ХВГ:

США — 01 или Т31507;
Европа — 107WCr5;
Китай — CrWMn;
Япония — SKS2 или SKS3.

Имея этот небольшой список под рукой, любой сможет определить, из какой стали изготовлен тот или иной инструмент, произведенный за границей.

Читайте также:

Вариант	Температура, °C	Охлаждение			Охлаждение до 20 °C	HRC	Структура или балл мартенсита по шкале № 3 ГОСТ 8233-56
		Среда	Температура, °C	Выдержка
I	820-840	Масло	20-40	До температуры масла	На воздухе	63-65	1
II			90-140	До 150-200 °C
III	830-850	Расплав селитры, щелочи	150-160	Выдержка в расплаве равна выдержке при нагреве под закалку	На воздухе	62-64	1-3
			Температуру расплава и продолжительность изотермической выдержки выбирают по диаграмме на рис.1 в зависимости от требуемой твердости. Охлаждение до 20 °C на воздухе.

Вариаит	Назначение	Температура нагрева, °C	Среда нагрева	HRC
II	Снятие напряжений, стабилизация структуры и размеров	140-160 170-200 230-280	Масло, расплав селитры, щелочи	62-65 60-62 55-60
II	Снятие напряжений и понижение твердости	См. примечание 2	Расплавы селитры, щелочи, печь с воздушной атмосферой	—