Главная  >  Справочник  >  Сталь инструментальная штамповая 4Х4ВМФС (ЭП76)

Сталь инструментальная штамповая марки 4Х4ВМФС (ЭП76): описание, свойства и применение

Сталь 4Х4ВМФС (ЭП76) – высококачественная легированная инструментальная штамповая сталь, обладающая уникальным сочетанием прочности, износостойкости, высокой прокаливаемости и теплостойкости. Эта сталь предназначена для изготовления деталей, работающих в условиях высоких температур и значительных ударных нагрузок. Благодаря своему химическому составу и специальной термической обработке, сталь 4Х4ВМФС обеспечивает длительный срок службы инструмента и высокую производительность.

Ключевые преимущества стали 4Х4ВМФС:

• Высокая износостойкость: Обеспечивает длительный срок службы инструмента даже при интенсивной эксплуатации.
• Высокая прочность: Позволяет изготавливать детали, способные выдерживать значительные нагрузки.
• Высокая прокаливаемость: Обеспечивает равномерную твердость по всему сечению детали.
• Теплостойкость: Сохраняет свои свойства при повышенных температурах, что особенно важно для горячей деформации.
• Сопротивление отпускной хрупкости: Предотвращает снижение прочности и пластичности при отпуске.
• Минимальная деформация при термической обработке: Позволяет получать детали с высокой точностью размеров.

Расшифровка обозначения стали 4Х4ВМФС:

• 4Х4: Содержание углерода около 0,4% (умножается на 100). Х – хром, цифра 4 – процентное содержание хрома около 4%.
• В: Вольфрам (около 1%)
• М: Молибден (около 1%)
• Ф: Ванадий (около 1%)
• С: Кремний (около 1%)

Химический состав стали 4Х4ВМФС (ЭП76) в %:

Элемент	Содержание
Углерод (C)	0.35 - 0.45
Кремний (Si)	0.8 - 1.2
Марганец (Mn)	0.2 - 0.5
Хром (Cr)	3.8 - 4.3
Никель (Ni)	до 0.3
Вольфрам (W)	1.0 - 1.4
Ванадий (V)	0.7 - 1.0
Молибден (Mo)	0.8 - 1.2
Медь (Cu)	до 0.3
Сера (S)	до 0.03
Фосфор (P)	до 0.03

Механические свойства стали 4Х4ВМФС (ЭП76):

Механические свойства стали 4Х4ВМФС (ЭП76) значительно варьируются в зависимости от режима термической обработки. Ниже приведены типичные значения после закалки и отпуска:

• Твердость: 56-60 HRC (по Роквеллу) после закалки с 1020-1050 °C и отпуска при 550-650 °C.
• Предел прочности (σв): 1700-2000 МПа (зависит от режима термообработки).
• Предел текучести (σт): 1400-1700 МПа (зависит от режима термообработки).
• Относительное удлинение (δ): 5-10% (зависит от режима термообработки).
• Относительное сужение (ψ): 20-30% (зависит от режима термообработки).
• Ударная вязкость (KCU): 15-30 Дж/см² (зависит от режима термообработки).

Физические свойства стали 4Х4ВМФС (ЭП76):

• Плотность: 7750 кг/м³.
• Температура ковки: Начало 1150 °C, конец 850 °C.
• Коэффициент линейного расширения (α):
  • 11.8 x 10⁻⁶ /°C (20-100°C)
  • 12.5 x 10⁻⁶ /°C (20-200°C)
  • 13.0 x 10⁻⁶ /°C (20-300°C)
  • 13.3 x 10⁻⁶ /°C (20-400°C)
• Теплопроводность (λ): 29 Вт/(м·°C) при 20°C
• Удельная теплоемкость (c): 460 Дж/(кг·°C) при 20°C
• Модуль упругости (E): 210 ГПа
• Магнитные свойства: Сталь является ферромагнитной.

Области применения стали 4Х4ВМФС (ЭП76):

Сталь 4Х4ВМФС нашла широкое применение в различных отраслях промышленности благодаря своим уникальным свойствам. Она используется для изготовления:

• Пресс-форм для горячего деформирования: Используются для производства поковок из стали и цветных сплавов на кривошипных и гидравлических прессах.
• Штампов горячей высадки: Применяются для изготовления крепежных элементов (болтов, гаек, винтов) методом горячей высадки.
• Инструмента для литья под давлением: Используется для изготовления матриц и пуансонов для литья под давлением цветных сплавов.
• Инструмента для обработки металлов давлением: Применяется для изготовления волок, дорнов, оправок, используемых в процессах волочения и прессования.
• Ножей для горячей резки металла: Используются для резки заготовок из стали и цветных сплавов.
• Пуансонов и матриц для прошивки отверстий: Применяются для изготовления отверстий в деталях из стали и цветных сплавов.
• Инструмента для производства метизов: Используется для изготовления штампов и пуансонов для производства болтов, гаек и других метизов.
• Деталей машин, работающих при повышенных температурах и высоких нагрузках: Используется для изготовления шестерен, валов, подшипников, работающих в условиях высоких температур и значительных нагрузок.

Виды металлопроката из стали 4Х4ВМФС (ЭП76):

Сталь 4Х4ВМФС поставляется в различных видах металлопроката, что позволяет выбрать оптимальную заготовку для изготовления конкретной детали:

• Круг: Наиболее распространенный вид проката, используемый для изготовления деталей методом точения, фрезерования или ковки.
• Полоса: Используется для изготовления плоских деталей, штампов и других элементов.
• Квадрат: Используется для изготовления деталей с квадратным или прямоугольным сечением.
• Поковки: Используются для изготовления сложных деталей, требующих высокой прочности и износостойкости.
• Листовой прокат: Используется реже, в основном для изготовления деталей, требующих высокой теплостойкости и износостойкости.

ГОСТы, регламентирующие сталь 4Х4ВМФС (ЭП76) и металлопрокат из нее:

• ГОСТ 5950-2000: Прутки, полосы, кованые и катаные из инструментальной легированной стали. Данный ГОСТ определяет общие технические требования к металлопрокату из инструментальной стали, включая сталь 4Х4ВМФС.
• ГОСТ 2590-2006: Прокат сортовой стальной горячекатаный круглый. Данный ГОСТ регламентирует сортамент и размеры круглого проката, который может быть изготовлен из стали 4Х4ВМФС.
• ГОСТ 4405-75: Полосы горячекатаные и кованые из инструментальной стали. Данный ГОСТ регламентирует сортамент и размеры полосового проката, который может быть изготовлен из стали 4Х4ВМФС.
• ГОСТ 1133-71: Сталь кованая круглая и квадратная. Сортамент. Данный ГОСТ регламентирует сортамент и размеры кованого проката, который может быть изготовлен из стали 4Х4ВМФС.
• ТУ 14-1-950-74: Данные технические условия регламентируют требования к стали 4Х4ВМФС (ЭП76), включая химический состав, механические свойства и методы испытаний.

Операции в цехах, использующие сталь 4Х4ВМФС (ЭП76):

Сталь 4Х4ВМФС широко используется в различных цехах металлообрабатывающих предприятий, где требуется изготовление инструмента и деталей, работающих в условиях высоких температур и нагрузок.

• Инструментальный цех: Изготовление штампов, пресс-форм, пуансонов, матриц, волок, дорнов и другого инструмента, используемого для обработки металлов давлением.
• Кузнечный цех: Изготовление поковок деталей различной формы и размеров, требующих высокой прочности и износостойкости.
• Механический цех: Обработка заготовок из стали 4Х4ВМФС на токарных, фрезерных, шлифовальных и других станках для получения готовых деталей.
• Термический цех: Проведение термической обработки (закалки, отпуска, отжига) деталей из стали 4Х4ВМФС для придания им требуемых механических свойств.
• Литейный цех: Использование стали 4Х4ВМФС для изготовления пресс-форм для литья под давлением цветных сплавов.
• Цех холодной штамповки: Изготовление инструмента (матриц, пуансонов) для холодной штамповки, где требуется высокая износостойкость.
• Цех горячей штамповки: Изготовление инструмента (матриц, пуансонов) для горячей штамповки, где требуется высокая теплостойкость и прочность.

Подробное описание операций в цехах:

1. Инструментальный цех:
   • Изготовление штампов и пресс-форм: Сталь 4Х4ВМФС используется для изготовления рабочих частей штампов и пресс-форм, таких как матрицы, пуансоны, вкладыши. Операции включают:
     • Резка заготовки: Разрезание заготовки из проката (круг, полоса) на необходимые размеры.
     • Предварительная обработка: Токарная и фрезерная обработка для придания заготовке требуемой формы и размеров.
     • Термическая обработка: Закалка и отпуск для достижения необходимой твердости и прочности.
     • Финишная обработка: Шлифование, полирование, доводка для получения высокой точности размеров и качества поверхности.
     • Сборка и испытания: Сборка штампа или пресс-формы и проведение испытаний на работоспособность.
2. Кузнечный цех:
   • Изготовление поковок: Сталь 4Х4ВМФС используется для изготовления поковок деталей сложной формы, требующих высокой прочности. Операции включают:
     • Нагрев заготовки: Нагрев заготовки до температуры ковки (1150-850 °C).
     • Ковка: Придание заготовке требуемой формы с помощью кузнечного оборудования (молоты, прессы).
     • Термическая обработка: Отжиг для снятия внутренних напряжений и улучшения обрабатываемости.
     • Обрубка и зачистка: Удаление облоя и заусенцев.
     • Контроль качества: Проверка размеров, формы и механических свойств.
3. Механический цех:
   • Обработка деталей: Сталь 4Х4ВМФС используется для изготовления деталей на различных станках. Операции включают:
     • Токарная обработка: Обработка вращающихся деталей на токарных станках (обточка, расточка, нарезание резьбы).
     • Фрезерная обработка: Обработка плоских и фасонных поверхностей на фрезерных станках.
     • Шлифовальная обработка: Достижение высокой точности размеров и качества поверхности на шлифовальных станках.
     • Сверление и расточка: Получение отверстий различных диаметров и глубин.
     • Контроль качества: Проверка размеров, формы и качества поверхности.
4. Термический цех:
   • Термическая обработка: Придание деталям из стали 4Х4ВМФС требуемых механических свойств. Операции включают:
     • Закалка: Нагрев до температуры закалки (1020-1050 °C) и быстрое охлаждение в масле или на воздухе.
     • Отпуск: Нагрев до температуры отпуска (550-650 °C) для снятия внутренних напряжений и повышения пластичности.
     • Отжиг: Нагрев до температуры отжига и медленное охлаждение для снятия внутренних напряжений и улучшения обрабатываемости.
     • Контроль твердости: Проверка твердости после термической обработки.
5. Литейный цех:
   • Изготовление пресс-форм для литья под давлением: Сталь 4Х4ВМФС используется для изготовления матриц и пуансонов для литья под давлением цветных сплавов. Операции включают:
     • Изготовление заготовки: Получение заготовки методом литья или ковки.
     • Механическая обработка: Обработка заготовки на токарных и фрезерных станках для придания требуемой формы и размеров.
     • Термическая обработка: Закалка и отпуск для достижения необходимой твердости и прочности.
     • Финишная обработка: Шлифование и полирование для получения высокой точности размеров и качества поверхности.

 

В заключение, сталь 4Х4ВМФС (ЭП76) является незаменимым материалом для изготовления инструмента и деталей, работающих в тяжелых условиях эксплуатации. Ее уникальные свойства обеспечивают длительный срок службы и высокую производительность, что делает ее востребованной в различных отраслях промышленности.