Главная  >  Справочник  >  Сталь инструментальная штамповая 6ХВ2С

Сталь инструментальная штамповая марки 6ХВ2С: описание, свойства и применение

Инструментальная штамповая сталь марки 6ХВ2С – это высококачественный сплав, предназначенный для изготовления инструментов, работающих в условиях высоких ударных нагрузок и повышенных температур. Благодаря своему сбалансированному химическому составу и специальной термической обработке, сталь 6ХВ2С обладает отличной прочностью, износостойкостью, твердостью и способностью сохранять свои свойства при нагреве.

Основные характеристики стали 6ХВ2С:

• Высокая прочность: Обеспечивает надежную работу инструмента при ударных нагрузках и предотвращает его деформацию.
• Износостойкость: Повышает срок службы инструмента, снижает затраты на его замену и обслуживание.
• Твердость: Гарантирует способность инструмента обрабатывать твердые материалы.
• Теплостойкость: Позволяет инструменту сохранять свои свойства при повышенных температурах, возникающих в процессе работы.
• Прокаливаемость: Обеспечивает равномерную твердость по всему сечению инструмента.
• Минимальная склонность к обезуглероживанию: Сохраняет поверхностную прочность инструмента при термической обработке.

Химический состав стали 6ХВ2С (ГОСТ 5950-2000):

Элемент	Массовая доля, %
Углерод (C)	0.55 - 0.65
Хром (Cr)	0.70 - 1.00
Вольфрам (W)	1.20 - 1.60
Ванадий (V)	0.15 - 0.30
Кремний (Si)	0.50 - 0.80
Марганец (Mn)	0.20 - 0.50
Никель (Ni)	до 0.40
Медь (Cu)	до 0.30
Сера (S)	до 0.030
Фосфор (P)	до 0.030

Расшифровка обозначения стали 6ХВ2С:

• 6 – содержание углерода около 0,6%;
• Х – содержание хрома (Cr) около 1%;
• В – содержание вольфрама (W) около 2%;
• 2С – содержание кремния (Si) около 2% (буква "С" указывает на наличие кремния, цифра 2 показывает примерное содержание, умноженное на 10. В данном случае, около 0,7%).

Механические свойства стали 6ХВ2С (после термической обработки):

Свойство	Значение	Единица измерения
Твердость	57-62	HRCэ
Предел прочности на изгиб	1860 - 2250	МПа
Ударная вязкость KCU	20 - 40	Дж/см²
Температура отпуска	200 - 300	°C
Температура ковки	1150 - 850	°C

• Твердость (HRCэ): Сопротивление материала проникновению индентора (алмазного конуса) при вдавливании. Высокая твердость обеспечивает износостойкость и способность обрабатывать твердые материалы.
• Предел прочности на изгиб: Максимальное напряжение, которое может выдержать материал при изгибе до разрушения.
• Ударная вязкость (KCU): Способность материала сопротивляться разрушению при ударных нагрузках.
• Температура отпуска: Температура, при которой производится отпуск стали для снятия внутренних напряжений и повышения пластичности.
• Температура ковки: Диапазон температур, при которых сталь обладает оптимальной пластичностью для ковки.

Физические свойства стали 6ХВ2С:

Свойство	Значение	Единица измерения
Плотность	7810	кг/м³
Теплопроводность	24.3	Вт/(м·K)
Удельная теплоемкость	460	Дж/(кг·K)
Модуль упругости	210	ГПа
Коэффициент линейного расширения	11.7 x 10⁻⁶	1/°C

• Плотность: Масса материала в единице объема.
• Теплопроводность: Способность материала проводить тепло.
• Удельная теплоемкость: Количество тепла, необходимое для нагрева единицы массы материала на один градус.
• Модуль упругости: Мера жесткости материала, характеризующая его сопротивление упругой деформации.
• Коэффициент линейного расширения: Относительное изменение линейных размеров материала при изменении температуры на один градус.

Области применения стали 6ХВ2С:

Сталь 6ХВ2С широко применяется в различных отраслях промышленности для изготовления инструментов, работающих в условиях высоких ударных нагрузок и повышенных температур. Основные сферы применения:

• Кузнечно-прессовое производство:
  • Штампы для горячей деформации (молоты, прессы).
  • Вставки штампов.
  • Пуансоны и матрицы для выдавливания.
  • Инструмент для высадки крепежа.
• Машиностроение:
  • Зуборезные инструменты (зуборезные долбяки, шеверы).
  • Режущий инструмент для обработки металлов.
  • Детали, подвергающиеся ударным нагрузкам (бойки, матрицы).
• Металлургия:
  • Инструмент для горячей резки металла.
  • Прошивные оправки.
  • Пресс-формы для литья под давлением.
• Горнодобывающая промышленность:
  • Инструмент для бурения и дробления горных пород.
• Производство пластмасс:
  • Пресс-формы для литья под давлением.
• Деревообработка:
  • Инструмент для обработки древесины.

Благодаря своим свойствам, сталь 6ХВ2С позволяет изготавливать инструменты с высокой производительностью и длительным сроком службы, что снижает затраты на производство и повышает его эффективность.

Виды металлопроката из стали 6ХВ2С:

Сталь 6ХВ2С поставляется в различных видах металлопроката, что позволяет выбрать оптимальную форму заготовки для изготовления конкретного инструмента:

• Круг: Наиболее распространенный вид проката, используемый для изготовления различных деталей и инструментов.
• Квадрат: Применяется для изготовления штампов, пуансонов и других деталей прямоугольной формы.
• Полоса: Используется для изготовления ножей, режущих инструментов и других деталей с плоской формой.
• Лист: Применяется для изготовления крупногабаритных штампов и других деталей.
• Поковки: Используются для изготовления сложных деталей, требующих высокой прочности и износостойкости.

Выбор вида металлопроката зависит от формы и размеров изготавливаемой детали, а также от требований к ее механическим свойствам.

ГОСТы, регламентирующие сталь 6ХВ2С и металлопрокат из нее:

• ГОСТ 5950-2000 "Прутки, полосы и мотки из инструментальной легированной стали. Общие технические условия." - основной стандарт, регламентирующий химический состав, механические свойства и другие характеристики стали 6ХВ2С.
• ГОСТ 2590-2006 "Прокат сортовой стальной горячекатаный круглый. Сортамент." - определяет размеры и предельные отклонения для круглого проката.
• ГОСТ 2591-2006 "Прокат сортовой стальной горячекатаный квадратный. Сортамент." - определяет размеры и предельные отклонения для квадратного проката.
• ГОСТ 4405-75 "Полосы горячекатаные и кованые из инструментальной стали. Сортамент." - определяет размеры и предельные отклонения для полосового проката.
• ГОСТ 7417-75 "Сталь калиброванная круглая. Сортамент." - определяет размеры и предельные отклонения для калиброванного круглого проката.
• ГОСТ 103-2006 "Прокат сортовой стальной горячекатаный полосовой. Сортамент." - определяет размеры и предельные отклонения для полосового проката.
• ГОСТ 1133-71 "Сталь кованая круглая и квадратная. Сортамент." - определяет размеры и предельные отклонения для кованого круглого и квадратного проката.

Применение стандартов ГОСТ гарантирует соответствие продукции требованиям качества и безопасности, а также обеспечивает взаимозаменяемость деталей и инструментов.

Операции в цехах, производимые с использованием материалов из стали 6ХВ2С:

Сталь 6ХВ2С используется в качестве материала для изготовления инструментов, применяемых в различных технологических операциях в цехах машиностроительных и металлообрабатывающих предприятий:

• Кузнечно-прессовый цех:
  • Горячая штамповка: Изготовление деталей сложной формы путем деформации заготовки в нагретом состоянии с использованием штампов из стали 6ХВ2С.
  • Высадка: Формирование головок болтов, винтов и других крепежных элементов с использованием высадочных автоматов, оснащенных инструментом из стали 6ХВ2С.
  • Ковка: Изменение формы заготовки путем последовательных ударов молота или пресса.
• Механический цех:
  • Токарная обработка: Обработка заготовок на токарных станках с использованием резцов из быстрорежущей стали, в том числе и с добавлением стали 6ХВ2С.
  • Фрезерная обработка: Обработка заготовок на фрезерных станках с использованием фрез из быстрорежущей стали, в том числе и с добавлением стали 6ХВ2С.
  • Шлифование: Финишная обработка деталей для достижения высокой точности и гладкости поверхности с использованием шлифовальных кругов, правленных инструментом из стали 6ХВ2С.
  • Зубонарезание: Нарезание зубьев на зубчатых колесах и других деталях с использованием зуборезных инструментов из стали 6ХВ2С.
• Термический цех:
  • Закалка: Нагрев стали до определенной температуры с последующим быстрым охлаждением для повышения твердости и прочности.
  • Отпуск: Нагрев закаленной стали до более низкой температуры для снятия внутренних напряжений и повышения пластичности.
  • Отжиг: Нагрев стали до определенной температуры с последующим медленным охлаждением для снятия внутренних напряжений и улучшения обрабатываемости.
• Инструментальный цех:
  • Изготовление штампов: Полный цикл изготовления штампов для горячей и холодной деформации, начиная от проектирования и заканчивая термической обработкой и доводкой.
  • Изготовление режущего инструмента: Изготовление резцов, фрез, сверл и других режущих инструментов из стали 6ХВ2С.
  • Ремонт и восстановление инструмента: Восстановление изношенного инструмента путем перешлифовки, заточки и нанесения износостойких покрытий.

Использование инструмента из стали 6ХВ2С в этих операциях обеспечивает высокую производительность, точность и долговечность изготавливаемых деталей.

В заключение, сталь инструментальная штамповая 6ХВ2С – это универсальный материал, обладающий широким спектром применения. Благодаря своим уникальным свойствам, она позволяет изготавливать высококачественный инструмент, способный работать в самых сложных условиях. Правильный выбор марки стали и соблюдение технологических режимов обработки гарантируют получение надежных и долговечных изделий.