Главная  >  Справочник  >  Сталь инструментальная штамповая Х6ВФ

Сталь инструментальная штамповая марки Х6ВФ: описание, свойства и применение

Сталь Х6ВФ – это легированная инструментальная сталь, предназначенная для изготовления штампов холодной деформации. Она обладает повышенной износостойкостью, высокой прокаливаемостью и хорошей прочностью, что делает ее идеальным материалом для производства инструментов, работающих в условиях интенсивного износа и значительных нагрузок. Благодаря своей универсальности, сталь Х6ВФ широко применяется в различных отраслях промышленности.

Свойства стали Х6ВФ:

• Высокая износостойкость: Сталь Х6ВФ содержит карбидообразующие элементы, такие как хром, вольфрам и ванадий, которые формируют твердые карбиды, обеспечивающие высокую устойчивость к абразивному износу. Это особенно важно для штампов, используемых для обработки твердых и абразивных материалов.
• Высокая прокаливаемость: Хром и другие легирующие элементы обеспечивают глубокую прокаливаемость, что позволяет получать равномерную твердость по всему сечению инструмента, даже при больших размерах. Это гарантирует стабильность размеров и формы инструмента в процессе эксплуатации.
• Хорошая прочность и вязкость: Сталь Х6ВФ обладает оптимальным сочетанием прочности и вязкости, что позволяет ей выдерживать значительные нагрузки и предотвращает хрупкое разрушение.
• Умеренная теплостойкость: Сталь Х6ВФ сохраняет свои свойства при умеренных температурах нагрева, что позволяет использовать ее для изготовления штампов, работающих с предварительно нагретыми заготовками.
• Невысокая склонность к обезуглероживанию: Наличие хрома снижает склонность стали к обезуглероживанию при нагреве, что упрощает процесс термообработки и обеспечивает стабильность свойств поверхности инструмента.
• Стойкость к отпускной хрупкости: Благодаря легированию, сталь Х6ВФ обладает повышенной стойкостью к отпускной хрупкости, что позволяет проводить термообработку в широком диапазоне температур без риска ухудшения механических свойств.
• Хорошая обрабатываемость резанием в отожженном состоянии: В отожженном состоянии сталь Х6ВФ обладает удовлетворительной обрабатываемостью резанием, что упрощает изготовление сложных профилей инструмента.
• Не сваривается: Сталь Х6ВФ не предназначена для сварки.

Химический состав стали Х6ВФ (ГОСТ 5950-2000):

Элемент	Содержание, %
Углерод (C)	0.55 - 0.65
Кремний (Si)	0.10 - 0.40
Марганец (Mn)	0.20 - 0.50
Хром (Cr)	5.50 - 6.50
Вольфрам (W)	0.70 - 1.10
Ванадий (V)	0.15 - 0.30
Никель (Ni)	до 0.30
Медь (Cu)	до 0.30
Сера (S)	до 0.030
Фосфор (P)	до 0.030

Расшифровка обозначения:

• Х – указывает на содержание хрома (Cr). Цифра после буквы (6) обозначает приблизительное содержание хрома в процентах (около 6%).
• В – указывает на содержание вольфрама (W).
• Ф – указывает на содержание ванадия (V).

Механические свойства стали Х6ВФ (ГОСТ 5950-2000):

Механические свойства стали Х6ВФ зависят от режима термообработки (закалка, отпуск). Приводятся значения для образцов после закалки и отпуска:

• Твердость после закалки и отпуска: 59-63 HRC (по Роквеллу)
• Предел прочности при изгибе (σ_изг): В зависимости от режима термообработки, может достигать 2000-2500 МПа. Точные значения необходимо уточнять по справочникам и результатам испытаний.
• Ударная вязкость (KCU): Не нормируется в ГОСТ 5950-2000, но обычно составляет 15-30 Дж/см².

Физические свойства стали Х6ВФ:

• Плотность: 7750 кг/м³
• Модуль упругости (E): 210 ГПа
• Коэффициент линейного теплового расширения (α): При температуре 20-100°C: 11.5 * 10^-6 / °C
• Теплопроводность (λ): При температуре 20°C: 29 Вт/(м*К)
• Удельная теплоемкость (c): При температуре 20°C: 460 Дж/(кг*К)
• Электрическое сопротивление (ρ): 0.24 мкОм*м

Сферы применения стали Х6ВФ:

Сталь Х6ВФ широко используется для изготовления штампов холодной деформации, применяемых в различных отраслях промышленности, в частности:

• Холодная штамповка:
  • Вырубные штампы (для вырезки деталей из листового материала).
  • Пробивные штампы (для создания отверстий в деталях).
  • Гибочные штампы (для придания деталям заданной формы).
  • Вытяжные штампы (для получения полых деталей).
  • Формовочные штампы (для придания деталям сложной конфигурации).
• Волочение: Волоки для производства проволоки и прутков.
• Чеканка: Штампы для чеканки монет, медалей и других изделий.
• Прессование: Матрицы для прессования порошковых материалов.
• Калибровка: Калибры для контроля размеров деталей.
• Режущий инструмент: Ножи для холодной резки металла, дисковые пилы.
• Измерительный инструмент: Шаблоны, плитки, концевые меры длины.
• Другие области: Изготовление деталей, требующих высокой износостойкости и прочности, таких как ролики, втулки, кулачки и т.д.

Виды металлопроката из стали Х6ВФ:

Сталь Х6ВФ поставляется в различных видах металлопроката:

• Круг: Наиболее распространенный вид проката для изготовления штампов и других инструментов.
• Полоса: Используется для изготовления вырубных и гибочных штампов, а также других плоских деталей.
• Квадрат: Применяется для изготовления деталей квадратной формы, а также для дальнейшей обработки на станках.
• Лист: Используется для изготовления больших штампов и других плоских деталей.
• Кованые заготовки: Для изготовления крупных штампов сложной формы.

ГОСТы, регламентирующие сталь Х6ВФ и металлопрокат из нее:

• ГОСТ 5950-2000: Сталь сортовая инструментальная. Общие технические условия. (Определяет химический состав, механические свойства и другие требования к стали Х6ВФ).
• 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 103-2006: Прокат сортовой стальной горячекатаный полосовой. Сортамент.
• ГОСТ 19903-2015: Прокат листовой горячекатаный. Сортамент. (Если сталь Х6ВФ поставляется в виде листа)
• ГОСТ 7829-70: Поковки из инструментальной и штамповой стали. Общие технические условия. (Если используются кованые заготовки из стали Х6ВФ)
• ГОСТ 1435-99: Прутки, полосы и мотки из инструментальной нелегированной стали. Общие технические условия. (Может применяться, если Х6ВФ поставляется в виде прутков и полос, хотя прямо не относится к легированной стали).

Операции в цехах, использующие материалы из стали Х6ВФ:

В цехах машиностроительных и металлообрабатывающих предприятий сталь Х6ВФ используется на различных этапах производства, начиная от изготовления инструмента и заканчивая штамповкой деталей:

1. Инструментальный цех:
   • Изготовление штампов: Основное применение стали Х6ВФ – изготовление штампов холодной деформации. Процесс включает в себя:
     • Разметка и резка заготовки: Выбор заготовки необходимого размера и формы, разметка контура будущего штампа, резка на ленточнопильном станке или гильотине.
     • Механическая обработка: Токарная, фрезерная, шлифовальная обработка для придания заготовке требуемой формы и размеров. Используются станки с ЧПУ для высокой точности.
     • Термообработка: Закалка в масле или на воздухе с последующим отпуском для достижения требуемой твердости и износостойкости. Строгий контроль температуры и времени выдержки.
     • Доводка: Шлифовка, полировка, притирка для достижения необходимой шероховатости поверхности и точности размеров.
   • Изготовление калибров и измерительного инструмента: Аналогичный процесс, но с более высокими требованиями к точности и качеству поверхности.
2. Кузнечный цех: (Если используются кованые заготовки)
   • Ковка: Придание заготовке предварительной формы методом горячей ковки на молотах или прессах. Используется для крупных и сложных штампов.
   • Термическая обработка: Отжиг для снятия внутренних напряжений после ковки и улучшения обрабатываемости.
3. Штамповочный цех:
   • Холодная штамповка: Непосредственное использование штампов из стали Х6ВФ для изготовления деталей из листового металла. Операции включают вырубку, пробивку, гибку, вытяжку и формовку.
   • Контроль качества: Проверка размеров и формы изготовленных деталей с использованием калибров и измерительного инструмента.
4. Инструментально-раздаточный цех (ИРЦ):
   • Хранение и выдача инструмента: Обеспечение штамповочного цеха необходимым инструментом (штампами) и контроль его состояния.
   • Ремонт и восстановление инструмента: Заточка, шлифовка, полировка штампов для восстановления их работоспособности. В сложных случаях – замена изношенных элементов.
5. Термический цех:
   • Термообработка деталей: Закалка и отпуск деталей, изготовленных из стали Х6ВФ, для придания им требуемой твердости и износостойкости.

Таким образом, сталь Х6ВФ является важным материалом для различных производственных процессов, обеспечивая высокую производительность и качество изготавливаемой продукции. Правильный выбор режимов термообработки и грамотная эксплуатация инструмента из стали Х6ВФ позволяют максимально реализовать ее потенциал и обеспечить длительный срок службы.