Главная  >  Справочник  >  Сталь инструментальная легированная 6Х6В3МФС

Сталь инструментальная легированная 6Х6В3МФС: описание, свойства, применение

Сталь 6Х6В3МФС – это высоколегированная инструментальная сталь, разработанная для производства режущего инструмента, работающего в условиях повышенных температур и высоких нагрузок. Она сочетает в себе высокую твердость, износостойкость, теплостойкость и прочность, что делает ее незаменимой в различных отраслях промышленности.

Обозначение и Расшифровка:

Марка стали 6Х6В3МФС расшифровывается следующим образом:

• 6: Среднее содержание углерода около 0.6% (умножается на 10).
• Х6: Содержание хрома около 6%. Хром повышает прокаливаемость, твердость, износостойкость и коррозионную стойкость стали.
• В3: Содержание вольфрама около 3%. Вольфрам увеличивает красностойкость, твердость и износостойкость при высоких температурах.
• М: Содержание молибдена. Молибден повышает прокаливаемость, прочность, вязкость и улучшает обрабатываемость стали.
• Ф: Содержание ванадия. Ванадий увеличивает твердость, износостойкость и измельчает зерно стали.
• С: Содержание кремния. Кремний повышает прочность и упругость стали.

Химический Состав:

Химический состав стали 6Х6В3МФС регламентируется ГОСТ 5950-2000 и представлен в таблице ниже:

Элемент	Содержание, %
Углерод (C)	0.55 - 0.65
Кремний (Si)	0.10 - 0.40
Марганец (Mn)	0.20 - 0.50
Никель (Ni)	до 0.40
Хром (Cr)	5.50 - 6.50
Вольфрам (W)	2.50 - 3.20
Ванадий (V)	0.80 - 1.20
Молибден (Mo)	0.40 - 0.70
Медь (Cu)	до 0.30
Сера (S)	до 0.030
Фосфор (P)	до 0.030

Механические Свойства:

Механические свойства стали 6Х6В3МФС зависят от режима термообработки. Ниже приведены типичные значения после закалки и отпуска:

• Твердость (HRC): 62-65 (после закалки и отпуска)
• Предел прочности (временное сопротивление) (σв, МПа): 1960-2160
• Предел текучести (σт, МПа): 1760-1960
• Относительное удлинение при разрыве (δ, %): 4-8
• Относительное сужение (ψ, %): 20-40
• Ударная вязкость (KCU, Дж/см2): 10-20

Физические Свойства:

• Плотность (ρ, кг/м3): 7800
• Теплопроводность (λ, Вт/(м·°С)): 20-25
• Удельная теплоемкость (c, Дж/(кг·°С)): 460
• Коэффициент линейного расширения (α, 1/°С): 11-12 x 10^-6 (в диапазоне 20-100°С)
• Модуль упругости (E, ГПа): 210

Преимущества Стали 6Х6В3МФС:

• Высокая твердость и износостойкость: Обеспечивают длительный срок службы инструмента.
• Теплостойкость (красностойкость): Позволяет работать инструменту при высоких температурах без потери режущих свойств.
• Прочность и вязкость: Обеспечивают устойчивость к разрушению при ударных нагрузках.
• Хорошая прокаливаемость: Обеспечивает равномерную твердость по сечению инструмента.
• Устойчивость к отпуску: Сохранение твердости при повторных нагревах.

Недостатки Стали 6Х6В3МФС:

• Сложность обработки: Из-за высокой твердости и износостойкости.
• Склонность к обезуглероживанию: Требует защиты при термообработке.
• Более высокая стоимость: По сравнению с менее легированными инструментальными сталями.

Область Применения:

Сталь 6Х6В3МФС широко используется для изготовления:

• Режущий инструмент для обработки металлов:
  • Метчики и плашки для нарезания резьбы
  • Фрезы для обработки стали и чугуна
  • Зуборезные инструменты (долбяки, шеверы)
  • Протяжки
  • Развертки
  • Сверла (специальные)
  • Инструмент для обработки дерева (пилы, фрезы, ножи)
• Инструмент для горячего деформирования:
  • Пресс-формы для литья под давлением
  • Инструмент для горячей штамповки
  • Пуансоны и матрицы
• Измерительный инструмент:
  • Калибры
  • Шаблоны
  • Резьбовые кольца

Виды Металлопроката:

Сталь 6Х6В3МФС поставляется в виде:

• Круг: Наиболее распространенный вид проката для изготовления режущего инструмента.
• Полоса: Используется для изготовления плоских инструментов и заготовок.
• Квадрат: Применяется для изготовления инструмента с квадратным сечением.
• Лист: Используется для изготовления штампов и других плоских деталей.
• Поковки: Для изготовления крупных и сложных деталей.

ГОСТы, Регламентирующие Сталь 6Х6В3МФС и Металлопрокат из Нее:

• ГОСТ 5950-2000: Сталь сортовая инструментальная легированная. Общие технические условия. (Основной стандарт, определяющий химический состав, механические свойства и другие требования к стали 6Х6В3МФС).
• ГОСТ 2590-2006: Прокат сортовой стальной горячекатаный круглый. Сортамент.
• ГОСТ 4405-75: Полосы горячекатаные и кованые из инструментальной стали. Сортамент.
• ГОСТ 2591-2006: Прокат сортовой стальной горячекатаный квадратный. Сортамент.
• ГОСТ 7417-75: Сталь калиброванная круглая. Сортамент.
• ГОСТ 103-2006: Прокат сортовой стальной горячекатаный полосовой. Сортамент.
• ГОСТ 8559-75: Сталь калиброванная квадратная. Сортамент.
• ГОСТ 1133-71: Сталь кованая круглая и квадратная. Сортамент.

Операции в Цехах с Использованием Стали 6Х6В3МФС:

Сталь 6Х6В3МФС применяется на различных этапах производства в следующих цехах:

• Механический цех:
  • Резка: Разделение проката на заготовки необходимой длины (ленточнопильные станки, отрезные станки).
  • Токарная обработка: Формирование наружных и внутренних поверхностей деталей (токарные станки, токарно-карусельные станки).
  • Фрезерная обработка: Создание плоских и фасонных поверхностей, пазов, канавок (фрезерные станки, обрабатывающие центры).
  • Шлифование: Достижение высокой точности размеров и чистоты поверхности (шлифовальные станки).
  • Электроэрозионная обработка (ЭЭО): Изготовление сложных форм и труднообрабатываемых материалов (электроэрозионные станки).
  • Сверление, зенкерование, развертывание: Создание отверстий (сверлильные станки).
  • Нарезание резьбы: Создание внутренней и наружной резьбы (резьбонарезные станки, токарные станки с ЧПУ).
• Термический цех:
  • Закалка: Нагрев стали до определенной температуры (обычно 1050-1100°C) с последующим быстрым охлаждением в масле или на воздухе для достижения максимальной твердости.
  • Отпуск: Нагрев закаленной стали до температуры 150-300°C для снятия внутренних напряжений и повышения вязкости. Отпуск часто проводят несколько раз.
  • Отжиг: Применяется для снятия напряжений после механической обработки и улучшения обрабатываемости резанием.
  • Нормализация: Улучшение структуры стали и подготовки ее к последующей термообработке.
• Инструментальный цех:
  • Изготовление режущего инструмента: Полный цикл производства инструмента, включающий механическую обработку, термообработку, шлифовку и контроль качества.
  • Ремонт и восстановление инструмента: Заточка, перешлифовка, нанесение покрытий.
• Кузнечный цех (реже):
  • Ковка: Изготовление поковок для крупных деталей инструмента. После ковки следует термическая обработка для улучшения структуры и свойств стали.
• Цех покрытий (иногда):
  • Нанесение упрочняющих покрытий: Для повышения износостойкости и твердости инструмента (например, нитрид титана, алмазоподобные покрытия).

 

Сталь 6Х6В3МФС – это высококачественная инструментальная сталь, обладающая уникальным сочетанием свойств, что делает ее незаменимой для изготовления режущего инструмента, работающего в тяжелых условиях эксплуатации. Правильный выбор режима термообработки и соблюдение технологических процессов позволяют максимально реализовать потенциал этой стали и обеспечить длительный срок службы инструмента.