Главная  >  Справочник  >  Сталь инструментальная легированная 55Х7ВСМФ

Сталь инструментальная легированная 55Х7ВСМФ: описание, свойства, применение

Сталь 55Х7ВСМФ относится к классу инструментальных легированных сталей, предназначенных для изготовления инструментов, работающих в условиях повышенного износа, высоких температур и значительных нагрузок. Эта марка стали обладает уникальным сочетанием прочности, твердости, теплостойкости и износостойкости, что делает её незаменимой в различных отраслях промышленности.

Особенности и Преимущества стали 55Х7ВСМФ:

• Высокая твердость и износостойкость: Обеспечивается высоким содержанием углерода и легирующих элементов, таких как хром, вольфрам, ванадий, кремний и молибден. Это позволяет инструментам из стали 55Х7ВСМФ сохранять режущие свойства длительное время даже при интенсивной эксплуатации.
• Теплостойкость: Сталь сохраняет свои механические свойства при повышенных температурах, что позволяет использовать её для изготовления инструментов, работающих с нагретыми материалами.
• Прокаливаемость: Обеспечивает получение высокой твердости в глубоких слоях изделия после термической обработки.
• Умеренная прочность: Достаточная для выдерживания значительных нагрузок без разрушения.
• Стойкость к отпуску: Сохраняет твердость после нагрева при отпуске, что важно для стабильности размеров инструмента.
• Широкий спектр применения: Благодаря своим свойствам, сталь 55Х7ВСМФ используется в различных отраслях промышленности для изготовления широкого спектра инструментов.

Химический состав стали 55Х7ВСМФ (ГОСТ 5950-2000):

Элемент	Массовая доля, %
Углерод (C)	0.50 - 0.60
Кремний (Si)	0.50 - 0.80
Марганец (Mn)	0.20 - 0.50
Никель (Ni)	до 0.30
Хром (Cr)	6.50 - 7.50
Медь (Cu)	до 0.30
Вольфрам (W)	0.50 - 0.80
Ванадий (V)	0.15 - 0.30
Молибден (Mo)	0.40 - 0.60
Сера (S)	до 0.030
Фосфор (P)	до 0.030

Расшифровка обозначения стали 55Х7ВСМФ:

• 55: Содержание углерода в сотых долях процента (0.55%).
• Х7: Содержание хрома около 7%.
• В: Наличие вольфрама.
• С: Наличие кремния.
• М: Наличие молибдена.
• Ф: Наличие ванадия.

Механические свойства стали 55Х7ВСМФ (после термической обработки):

Механические свойства стали 55Х7ВСМФ сильно зависят от режима термической обработки (закалка и отпуск). Ниже приведены примерные значения для одного из возможных режимов:

• Твердость (HRC): 62-65
• Предел прочности (временное сопротивление разрыву, σв, МПа): 1800-2200 (в зависимости от режима термообработки)
• Предел текучести (σт, МПа): 1600-2000 (в зависимости от режима термообработки)
• Относительное удлинение при разрыве (δ5, %): 2-5
• Относительное сужение при разрыве (ψ, %): 5-10
• Ударная вязкость (KCU, Дж/см2): 10-20

Физические свойства стали 55Х7ВСМФ:

• Плотность (ρ, кг/м3): 7700 - 7800
• Теплопроводность (λ, Вт/(м·К)): 25 - 30
• Удельная теплоемкость (c, Дж/(кг·К)): 460 - 480
• Коэффициент линейного расширения (α, 1/°C): 11 - 12 x 10^-6 (в диапазоне температур 20-100°C)
• Модуль упругости (E, ГПа): 200 - 210
• Электрическое сопротивление (ρ, Ом·мм2/м): 0.25 - 0.30

Области применения стали 55Х7ВСМФ:

Сталь 55Х7ВСМФ широко используется для изготовления:

• Инструменты для обработки металлов:
  • Метчики и плашки для нарезания резьбы
  • Фрезы различного типа (концевые, дисковые, фасонные)
  • Развертки
  • Протяжки
  • Зуборезные инструменты
  • Инструменты для холодной штамповки (матрицы, пуансоны)
  • Инструменты для горячей деформации (пресс-формы, штампы) - при соответствующей термообработке.
• Инструменты для обработки дерева:
  • Дереворежущие фрезы
  • Ножи для деревообрабатывающих станков
• Инструменты для обработки пластмасс:
  • Пресс-формы для литья пластмасс под давлением (при соответствующей термообработке)
• Измерительный инструмент:
  • Калибры
  • Шаблоны
• Другие области применения:
  • Детали, работающие при повышенных температурах и требующие высокой износостойкости.
  • Высококачественный режущий инструмент.

Виды металлопроката из стали 55Х7ВСМФ:

Сталь 55Х7ВСМФ поставляется в виде:

• Круг: Наиболее распространенный вид проката, используемый для изготовления широкого спектра инструментов.
• Полоса: Используется для изготовления ножей, фрез и других плоских инструментов.
• Квадрат: Применяется для изготовления штампов и других инструментов с квадратным сечением.
• Лист: Используется для изготовления штампов, матриц и других крупных деталей.
• Поковки: Заготовки сложной формы, полученные методом ковки, для дальнейшей механической обработки.

ГОСТы, регламентирующие сталь 55Х7ВСМФ и металлопрокат из нее:

• ГОСТ 5950-2000 "Сталь сортовая инструментальная легированная. Общие технические условия" - определяет химический состав, механические свойства и другие требования к стали 55Х7ВСМФ.
• ГОСТ 2590-2006 "Прокат сортовой стальной горячекатаный круглый. Сортамент" - определяет размеры и допуски для круглого проката.
• ГОСТ 4405-75 "Полосы горячекатаные и кованые из инструментальной стали. Сортамент" - определяет размеры и допуски для полосового проката.
• ГОСТ 2591-2006 "Прокат сортовой стальной горячекатаный квадратный. Сортамент" - определяет размеры и допуски для квадратного проката.
• ГОСТ 19265-73 "Прутки и полосы из быстрорежущей стали. Технические условия" - Может содержать информацию по режимам термообработки, применимым к стали 55Х7ВСМФ (хотя сталь 55Х7ВСМФ не является быстрорежущей, режимы термообработки могут быть схожи).
• ГОСТ 1435-99 "Прутки, полосы и мотки из инструментальной нелегированной стали. Общие технические условия" - Может содержать общие требования к качеству поверхности и допускам.
• Технические условия (ТУ) конкретных предприятий-изготовителей металлопроката из стали 55Х7ВСМФ. ТУ могут устанавливать дополнительные требования к качеству продукции.

Операции в цехах, производящих продукцию из стали 55Х7ВСМФ:

Производство инструментов и деталей из стали 55Х7ВСМФ включает в себя следующие основные этапы:

1. Заготовительный цех:
   • Резка металла: Круг, полоса, квадрат или лист разрезаются на заготовки необходимой длины. Используются ленточнопильные станки, дисковые пилы или абразивная резка.
   • Ковка: (Если требуется изготовление поковок) Нагрев заготовки и придание ей необходимой формы с помощью молотов или прессов.
2. Механический цех:
   • Токарная обработка: Создание цилиндрических и конических поверхностей, нарезание резьбы.
   • Фрезерная обработка: Создание плоских и фасонных поверхностей, пазов, канавок.
   • Шлифовальная обработка: Достижение высокой точности размеров и гладкости поверхности.
   • Сверление и растачивание: Создание отверстий.
   • Зуборезные работы: Нарезание зубьев на шестернях и других зубчатых деталях.
   • Электроэрозионная обработка (ЭЭО): Используется для изготовления сложных форм и труднообрабатываемых материалов.
3. Термический цех:
   • Закалка: Нагрев стали до определенной температуры и быстрое охлаждение (обычно в масле или воде) для получения высокой твердости. Важный этап, определяющий эксплуатационные характеристики инструмента.
   • Отпуск: Нагрев закаленной стали до более низкой температуры для снижения внутренних напряжений и повышения ударной вязкости, при этом немного снижается твердость. Выбор температуры отпуска критически важен для достижения оптимального баланса твердости и прочности.
   • Отжиг: Используется для снятия внутренних напряжений в заготовках перед механической обработкой или для улучшения обрабатываемости.
   • Нормализация: Улучшает структуру стали и повышает её однородность.
4. Контроль качества:
   • Измерение твердости: Проверка твердости после термической обработки (обычно по шкале Роквелла - HRC).
   • Контроль размеров: Проверка соответствия размеров изделия чертежам.
   • Визуальный контроль: Осмотр поверхности на наличие дефектов.
   • Ультразвуковой контроль (УЗК): Выявление внутренних дефектов.
   • Металлографический анализ: Исследование микроструктуры стали для оценки качества термической обработки.
5. Заточной цех (для режущего инструмента):
   • Заточка: Формирование режущих кромок инструмента с высокой точностью.
   • Доводка: Улучшение качества поверхности режущих кромок.
6. Склад готовой продукции:
   • Упаковка: Защита готовых изделий от повреждений при транспортировке и хранении.
   • Маркировка: Нанесение информации о марке стали, размерах и других характеристиках изделия.

 

Сталь 55Х7ВСМФ – это высококачественная инструментальная сталь, обладающая уникальным сочетанием свойств. Правильный выбор режима термической обработки позволяет получить инструмент с оптимальными характеристиками для конкретных условий эксплуатации. Использование стали 55Х7ВСМФ позволяет создавать долговечные и надежные инструменты, обеспечивающие высокую производительность и качество обработки.