Поковки из квадратных заготовок 4Х5МФС

Поковки из квадратных заготовок 4Х5МФС: характеристики и применение

Поковки из квадратных заготовок 4Х5МФС представляют собой деформированные полуфабрикаты, полученные ковкой или горячей штамповкой из легированной инструментальной стали марки 4Х5МФС. Исходная квадратная заготовка обеспечивает равномерное распределение волокон металла при деформации, что повышает механическую анизотропию готового изделия. Сталь 4Х5МФС относится к группе штамповых сталей с повышенной теплостойкостью и вязкостью, что определяет её использование в условиях циклических термических и механических нагрузок.

Химический состав и структура стали 4Х5МФС

Химический состав стали 4Х5МФС регламентируется ГОСТ 5950-2000. Основные легирующие элементы хром (от 4,0 до 5,0 %), молибден (от 1,2 до 1,5 %) и ванадий (от 0,6 до 0,9 %). Содержание углерода находится в пределах от 0,37 до 0,44 %. Кремний и марганец присутствуют в количестве от 0,6 до 0,9 % и от 0,3 до 0,6 % соответственно. Такое сочетание обеспечивает формирование карбидной фазы типа MC и MC, которые препятствуют росту зерна при нагреве до температур от 1000 до 1050 C. После закалки и высокого отпуска структура состоит из отпущенного мартенсита с равномерно распределёнными карбидами, что даёт твёрдость от 42 до 48 HRC.

Технологические параметры ковки квадратных заготовок 4Х5МФС

Ковка квадратных заготовок 4Х5МФС выполняется в интервале температур от 1100 до 850 C. Нагрев перед деформацией проводят ступенчато: подогрев до 800 C, выдержка, затем нагрев до 1100 C. Это снижает термические напряжения и предотвращает образование трещин. Степень деформации за один проход не должна превышать 3040 % для исключения перегрева и пережога. После ковки обязательно замедленное охлаждение в печи или в термосе до температуры не выше 200 C для предотвращения образования закалочных трещин. Рекомендуемый режим термической обработки поковок: закалка от 1020 до 1040 C в масле, отпуск при температуре от 560 до 600 C в течение 23 часов.

Механические свойства поковок из квадратных заготовок 4Х5МФС

После полного цикла термообработки поковки из квадратных заготовок 4Х5МФС демонстрируют следующие характеристики:

• предел прочности при растяжении от 1400 до 1600 МПа;
• предел текучести от 1200 до 1400 МПа;
• относительное удлинение от 8 до 12 %;
• ударная вязкость KCU от 30 до 50 Дж/см;
• твёрдость по Бринеллю от 400 до 460 HB.

Теплостойкость стали 4Х5МФС позволяет сохранять твёрдость не ниже 35 HRC при нагреве до 550 C. Это критически важно для инструмента, работающего в условиях интенсивного тепловыделения.

Области применения поковок 4Х5МФС

Поковки из квадратных заготовок 4Х5МФС востребованы в производстве инструмента для горячего деформирования металлов. Основные сферы использования:

• штампы для горячей объёмной штамповки на молотах и прессах;
• вставки и пуансоны для высадки крепежа на горизонтально-ковочных машинах;
• матрицы для прессования алюминиевых и медных сплавов;
• ножи для горячей резки проката на ножницах;
• детали оснастки литейно-прессовых комплексов.

Применение квадратной заготовки позволяет минимизировать отходы при механической обработке и получить более плотную структуру в центральной зоне поковки.

Сравнение с другими марками штамповых сталей

Вопросы и ответы