Поковка круглая 5ХНМ: характеристики и применение
Поковка круглая 5ХНМ представляет собой деформированную заготовку из штамповой стали марки 5ХНМ (ГОСТ 5950-2000). Материал относится к группе теплостойких штамповых сталей, легированных хромом, никелем и молибденом. Основное назначение поковок данного типа изготовление инструмента для горячего деформирования металлов, работающего в условиях циклических теплосмен и высоких механических нагрузок.
Химический состав и структура
Сталь 5ХНМ содержит углерод в диапазоне от 0,50 до 0,60 %, хром от 0,50 до 0,80 %, никель от 1,40 до 1,80 % и молибден от 0,15 до 0,30 %. Такое сочетание легирующих элементов обеспечивает материалу высокую прокаливаемость и устойчивость к разупрочнению при нагреве. После закалки и высокого отпуска структура поковки представляет собой сорбит отпуска, что гарантирует оптимальное соотношение твёрдости и вязкости.
Механические свойства поковок круглого сечения
Поковка круглая 5ХНМ после термической обработки демонстрирует следующие показатели:
- временное сопротивление разрыву от 1200 до 1400 МПа;
- предел текучести не менее 1000 МПа;
- относительное удлинение от 9 до 12 %;
- ударная вязкость (KCU) от 30 до 50 Дж/см;
- твёрдость по Бринеллю от 388 до 444 HB.
Параметры могут варьироваться в зависимости от диаметра поковки и режимов термообработки. Для крупных сечений (свыше 250 мм) требуется дифференцированный отпуск для снятия внутренних напряжений.
Технологические особенности обработки
Поковка круглая 5ХНМ поставляется в отожжённом состоянии с твёрдостью не более 241 HB, что позволяет выполнять механическую обработку резанием на стандартных токарных и фрезерных станках. Ковка заготовок ведётся в интервале температур от 1100 до 850 C. Охлаждение после ковки замедленное (в печи или в тёплом ящике) для предотвращения образования флокенов и трещин.
Области применения
Поковки круглые 5ХНМ востребованы в следующих отраслях и узлах:
- молотовые штампы для горячей штамповки (облойные и чистовые ручьи);
- пресс-формы для литья под давлением алюминиевых и цинковых сплавов;
- вставки и пуансоны горизонтально-ковочных машин;
- инструмент для высадки крепежа на холодновысадочных автоматах (при ограниченном нагреве);
- матрицы для горячего выдавливания трубных заготовок.
Типовые диаметры и массы
| Диаметр, мм | Длина, мм | Масса, кг | Твёрдость поставки, HB | Термообработка |
|---|---|---|---|---|
| от 80 до 120 | от 500 до 3000 | от 20 до 270 | до 241 | отжиг |
| от 130 до 200 | от 500 до 2500 | от 50 до 620 | до 241 | отжиг |
| от 220 до 300 | от 400 до 2000 | от 120 до 1110 | до 241 | отжиг |
Вопросы и ответы
Какая твёрдость поковки круглой 5ХНМ после закалки?
После закалки с температуры от 840 до 860 C в масле твёрдость составляет от 56 до 60 HRC. Окончательная твёрдость подбирается отпуском в диапазоне от 480 до 580 C.
Можно ли сваривать поковки из стали 5ХНМ?
Сварка допускается только для ремонтных целей с предварительным подогревом до температуры от 300 до 400 C и последующим отпуском. Для изготовления инструмента сварка не рекомендуется из-за риска образования трещин.
Чем отличается поковка круглая 5ХНМ от 5ХНТ?
Сталь 5ХНМ содержит молибден, что повышает прокаливаемость и теплостойкость по сравнению с 5ХНТ. Поковки 5ХНМ предпочтительны для крупногабаритных штампов с сечением более 200 мм.
Какой допуск на диаметр поковки круглой 5ХНМ?
Для поковок нормальной точности по ГОСТ 8479-70 допуск составляет от +3 до +5 мм на диаметр в зависимости от размера. Для повышенной точности применяют допуски от +1,5 до +3 мм.