Главная  >  Справочник  >  Сталь инструментальная штамповая 4ХВ2С

Сталь инструментальная штамповая марки 4ХВ2С: описание, свойства и применение

Сталь 4ХВ2С – это высоколегированная инструментальная штамповая сталь, широко применяемая в различных отраслях промышленности для изготовления инструментов, работающих в условиях повышенных температур и высоких нагрузок. Она сочетает в себе высокую прочность, износостойкость, теплостойкость и прокаливаемость, что делает ее незаменимой при производстве штампов горячего деформирования, пресс-форм и других ответственных деталей.

Основные свойства стали 4ХВ2С:

• Высокая прочность и твердость: Обеспечивают стойкость к деформациям и разрушению при высоких нагрузках.
• Теплостойкость: Сохраняет свои механические свойства при повышенных температурах, что особенно важно для инструментов горячего деформирования.
• Износостойкость: Устойчивость к абразивному износу, что продлевает срок службы инструмента.
• Прокаливаемость: Способность к глубокой закалке, что обеспечивает равномерную твердость по всему сечению изделия.
• Умеренная вязкость: Предотвращает хрупкое разрушение при ударных нагрузках.
• Стойкость к отпуску: Сохраняет твердость после нагрева, что важно при эксплуатации инструмента в условиях высоких температур.

Расшифровка обозначения стали 4ХВ2С:

• 4: Указывает на примерное содержание углерода в сотых долях процента (в данном случае около 0,4%).
• Х: Обозначает наличие хрома в стали, который повышает ее прокаливаемость, износостойкость и коррозионную стойкость.
• В: Обозначает наличие вольфрама в стали, который повышает ее теплостойкость, твердость и износостойкость.
• 2: Указывает на примерное содержание вольфрама в процентах (около 2%).
• С: Обозначает наличие кремния в стали, который улучшает ее прокаливаемость и повышает прочность.

Химический состав стали 4ХВ2С (ГОСТ 5950-2000):

Элемент	Содержание, %
Углерод (C)	0,35 - 0,45
Кремний (Si)	0,80 - 1,20
Марганец (Mn)	0,20 - 0,50
Хром (Cr)	4,50 - 5,50
Вольфрам (W)	1,20 - 1,60
Ванадий (V)	0,20 - 0,50
Никель (Ni)	до 0,40
Медь (Cu)	до 0,30
Сера (S)	до 0,030
Фосфор (P)	до 0,030

Механические свойства стали 4ХВ2С (закалка с 1050-1080 °С в масло, отпуск при 600-700 °С):

Свойство	Значение
Твердость HRCэ	50-55
Предел прочности при растяжении σв, МПа	1200-1400
Предел текучести σт, МПа	1000-1200
Относительное удлинение δ, %	8-12
Относительное сужение ψ, %	25-35
Ударная вязкость KCU, Дж/см2	20-40

Физические свойства стали 4ХВ2С:

Свойство	Значение
Плотность ρ, кг/м3	7800
Модуль упругости E, ГПа	210
Коэффициент линейного расширения α, 10-6/°С (20-100°С)	11.5
Теплопроводность λ, Вт/(м·°С)	29
Удельная теплоемкость c, Дж/(кг·°С)	460
Электрическое сопротивление ρ, мкОм·м	0.24

Области применения стали 4ХВ2С:

Сталь 4ХВ2С широко используется для изготовления:

• Штампов горячего деформирования: Для обработки цветных металлов и сталей (вырубные, высадочные, ковочные, прессовые).
• Пресс-форм для литья под давлением: Для производства деталей из алюминиевых, цинковых и магниевых сплавов.
• Инструмента для обработки металлов давлением: Пуансоны, матрицы, вставки.
• Инструмента для горячей обработки стекла и пластмасс: Формы для выдува и прессования.
• Деталей машин и механизмов, работающих при повышенных температурах и нагрузках: Валы, шестерни, крепежные элементы.
• Измерительного инструмента: Калибры, шаблоны.
• Режущего инструмента: Ножи для горячей резки металла.

Виды металлопроката из стали 4ХВ2С:

Сталь 4ХВ2С поставляется в виде:

• Кругов: Используются для изготовления деталей методом точения, фрезерования и сверления.
• Полосы: Применяются для изготовления штампов и других плоских деталей.
• Квадратов: Используются для изготовления деталей, требующих высокой прочности и износостойкости.
• Листов: Применяются для изготовления штампов и других крупногабаритных деталей.
• Поковок: Используются для изготовления деталей сложной формы, требующих высокой прочности и надежности.

ГОСТы, регламентирующие сталь 4ХВ2С и металлопрокат из нее:

• ГОСТ 5950-2000: Сталь сортовая инструментальная. Общие технические условия.
• ГОСТ 2590-2006: Прокат сортовой стальной горячекатаный круглый. Сортамент.
• ГОСТ 2591-2006: Прокат сортовой стальной горячекатаный квадратный. Сортамент.
• ГОСТ 4405-75: Полосы горячекатаные и кованые из инструментальной стали. Сортамент.
• ГОСТ 7417-75: Сталь калиброванная круглая. Сортамент.
• ГОСТ 103-2006: Прокат сортовой стальной горячекатаный полосовой. Сортамент.

Операции в цехах, производящиеся с использованием материалов из стали 4ХВ2С:

Сталь 4ХВ2С находит широкое применение в различных цехах, где требуется изготовление и эксплуатация инструмента и оснастки, работающих в условиях высоких температур и нагрузок:

• Кузнечный цех:
  • Изготовление штампов для горячей штамповки поковок из различных марок сталей и цветных сплавов.
  • Изготовление инструмента для ручной ковки (кувалды, зубила, клещи).
• Инструментальный цех:
  • Производство штампов для холодной и горячей штамповки.
  • Изготовление пресс-форм для литья под давлением.
  • Изготовление режущего инструмента (ножи для гильотин, пуансоны, матрицы).
  • Ремонт и восстановление инструмента.
• Литейный цех:
  • Изготовление пресс-форм для литья под давлением цветных металлов.
  • Изготовление кокилей для литья в кокиль.
• Механический цех:
  • Изготовление деталей машин и механизмов, работающих при повышенных температурах (валы, шестерни, втулки).
  • Обработка заготовок инструмента (точение, фрезерование, шлифовка, сверление).
• Термический цех:
  • Термическая обработка инструмента и деталей из стали 4ХВ2С (закалка, отпуск) для достижения требуемых механических свойств.
• Прессовый цех:
  • Изготовление штампов для прессования изделий из различных материалов.
• Производство пластмассовых изделий:
  • Изготовление пресс-форм для литья пластмасс под давлением.
  • Изготовление форм для выдува и прессования пластмассовых изделий.
• Производство резинотехнических изделий (РТИ):
  • Изготовление пресс-форм для формования резиновых изделий.
• Стекольное производство:
  • Изготовление форм для выдува и прессования изделий из стекла.

В этих цехах сталь 4ХВ2С применяется для изготовления различного инструмента и оснастки, подвергающейся термической обработке (закалка, отпуск) для достижения оптимальных механических свойств, необходимых для работы в условиях высоких температур, давлений и абразивного износа.

Преимущества использования стали 4ХВ2С:

• Увеличение срока службы инструмента: Благодаря высокой износостойкости и теплостойкости.
• Повышение производительности: За счет возможности работы инструмента при более высоких температурах и скоростях.
• Снижение затрат на ремонт и замену инструмента: Благодаря высокой прочности и надежности стали.
• Обеспечение высокого качества изделий: За счет стабильности размеров и формы инструмента в процессе работы.

 

Сталь 4ХВ2С является надежным и эффективным материалом для изготовления инструмента, работающего в тяжелых условиях. Ее уникальные свойства позволяют использовать ее в различных отраслях промышленности, где требуется высокая прочность, износостойкость и теплостойкость. Правильный выбор и применение стали 4ХВ2С позволяют значительно повысить эффективность производства и качество выпускаемой продукции.