Главная  >  Справочник  >  Сталь инструментальная штамповая 6ХВГ

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

Сталь 6ХВГ – это инструментальная штамповая сталь, обладающая повышенной износостойкостью, прочностью и способностью к закалке. Благодаря своим характеристикам, она широко используется в различных отраслях промышленности для изготовления инструментов, подвергающихся высоким ударным нагрузкам и требующих длительного срока службы.

Свойства стали 6ХВГ:

• Высокая износостойкость: Легирующие элементы, входящие в состав стали, обеспечивают образование твердых карбидов, повышающих сопротивление абразивному износу.
• Хорошая прокаливаемость: Сталь 6ХВГ хорошо прокаливается на воздухе и в масле, что позволяет получать высокую твердость в крупных сечениях.
• Повышенная прочность: Легирование хромом и вольфрамом обеспечивает высокую прочность и сопротивление деформации при высоких нагрузках.
• Умеренная теплостойкость: Сталь сохраняет свои свойства при нагреве до 200-300°C, что позволяет использовать ее для горячей деформации.
• Склонность к обезуглероживанию: При нагреве стали 6ХВГ необходимо соблюдать меры предосторожности, чтобы избежать обезуглероживания поверхности.
• Ограниченная свариваемость: Сварка стали 6ХВГ затруднена из-за высокого содержания углерода и легирующих элементов.

Расшифровка обозначения стали 6ХВГ:

• 6: Указывает на содержание углерода в сотых долях процента, то есть около 0,6%.
• Х: Означает наличие хрома (Cr) в стали.
• В: Означает наличие вольфрама (W) в стали.
• Г: Означает наличие марганца (Mn) в стали.

Цифры после букв указывают на приблизительное содержание соответствующего элемента в процентах. Если цифра отсутствует, то содержание элемента обычно составляет менее 1%. В стали 6ХВГ хром содержится в количестве около 1%, вольфрам - около 1%, марганец - около 1%.

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

Элемент	Содержание, %
Углерод (C)	0.55 - 0.65
Кремний (Si)	0.10 - 0.40
Марганец (Mn)	0.70 - 1.00
Хром (Cr)	0.90 - 1.20
Никель (Ni)	до 0.40
Вольфрам (W)	0.70 - 1.10
Медь (Cu)	до 0.30
Фосфор (P)	до 0.030
Сера (S)	до 0.030
Ванадий (V)	Отсутствует или до 0,15

Механические свойства стали 6ХВГ:

Механические свойства стали 6ХВГ зависят от режима термической обработки. Приведем примерные значения для закаленной и отпущенной стали:

Свойство	Значение
Твердость после закалки и отпуска (HRC)	57-62
Предел прочности при растяжении (σв), МПа	1200-1500
Предел текучести (σт), МПа	900-1200
Относительное удлинение (δ5), %	5-10
Относительное сужение (ψ), %	10-20
Ударная вязкость (KCU), Дж/см²	20-40

Важно: Приведенные значения являются ориентировочными и могут варьироваться в зависимости от конкретного режима термообработки и размера образца.

Физические свойства стали 6ХВГ:

Свойство	Значение
Плотность, кг/м³	7850
Модуль упругости, ГПа	210
Коэффициент теплопроводности, Вт/(м·°C)	29-33 (при 20°C)
Коэффициент линейного расширения, 1/°C	11.5-12.5 x 10⁻⁶ (при 20-100°C)
Удельная теплоемкость, Дж/(кг·°C)	460
Температура ковки, °C	850-1050
Температура закалки, °C	850-870
Температура отпуска, °C	150-200

Области применения стали 6ХВГ:

Сталь 6ХВГ широко применяется для изготовления:

• Штампов:
  • Вырубных штампов для холодной штамповки.
  • Пробивных штампов.
  • Формовочных штампов.
  • Чеканочных штампов.
  • Штампов для горячей объемной штамповки (в ограниченном объеме).
• Инструментов:
  • Деревообрабатывающих инструментов (ножи, фрезы, пилы).
  • Измерительного инструмента (калибры, шаблоны).
  • Режущего инструмента (метчики, плашки, развертки – небольшого размера).
• Деталей:
  • Опорных валков для холодной прокатки.
  • Кулачков.
  • Пружин и рессор (после соответствующей термообработки).
  • Роликов.
  • Шпинделей.
• Пресс-форм для литья пластмасс и цветных сплавов (при небольших объемах производства).

Благодаря своей износостойкости и прочности, сталь 6ХВГ особенно хорошо подходит для инструментов, работающих с абразивными материалами и подвергающихся ударным нагрузкам.

Виды металлопроката из стали 6ХВГ:

Сталь 6ХВГ поставляется в виде различных видов металлопроката:

• Круг: Наиболее распространенный вид проката, используемый для изготовления различных инструментов и деталей.
• Квадрат: Применяется для изготовления штампов и других изделий квадратной формы.
• Полоса: Используется для изготовления ножей, лезвий и других плоских изделий.
• Лист: Применяется для изготовления штампов, пресс-форм и других деталей, требующих плоской поверхности.
• Поковка: Используется для изготовления крупных штампов и деталей сложной формы.

ГОСТы, регламентирующие сталь 6ХВГ и металлопрокат из нее:

• ГОСТ 5950-2000: Сталь сортовая инструментальная. Общие технические условия. (Определяет химический состав, механические свойства и другие требования к стали 6ХВГ).
• 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 1435-99: Прутки, полосы и мотки из инструментальной нелегированной и легированной стали для холодной высадки и накатки резьбы. Общие технические условия.
• ГОСТ 7417-75: Сталь калиброванная круглая. Сортамент. (Применимо, если используется калиброванный прокат из стали 6ХВГ).
• ГОСТ 103-2006: Прокат сортовой стальной горячекатаный полосовой. Сортамент.
• ГОСТ 19265-73: Сталь инструментальная легированная и высоколегированная. Марки. (Включает сталь 6ХВГ).
• ГОСТ 8568-77: Листы стальные с ромбическим и чечевичным рифлением. (Если используются листы из стали 6ХВГ).

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

В различных цехах промышленных предприятий сталь 6ХВГ используется на разных этапах производства. Вот некоторые примеры:

• Инструментальный цех:
  • Изготовление штампов: Резка заготовок (ленточнопильные станки, дисковые пилы), токарная обработка, фрезерная обработка (создание контура и полостей), шлифовка (достижение требуемой точности и шероховатости), термообработка (закалка и отпуск для придания твердости и износостойкости), контроль качества.
  • Изготовление режущего инструмента: Аналогичные операции, как и при изготовлении штампов, но с акцентом на создание режущих кромок.
  • Изготовление мерительного инструмента: Требует высокой точности и стабильности размеров, поэтому особое внимание уделяется шлифовке, притирке и контролю размеров.
• Кузнечный цех:
  • Изготовление поковок: Нагрев заготовки, ковка (придание формы под прессом или молотом), обрубка, зачистка, термическая обработка (отжиг для снятия напряжений).
• Механический цех:
  • Обработка деталей: Токарная обработка, фрезерная обработка, сверление, растачивание, шлифовка, зубонарезание (если изготавливаются зубчатые колеса или другие детали с зубьями).
• Термический цех:
  • Закалка: Нагрев стали до температуры закалки (850-870°C) и быстрое охлаждение в масле или на воздухе.
  • Отпуск: Нагрев закаленной стали до температуры отпуска (150-200°C) для снижения хрупкости и повышения вязкости.
  • Отжиг: Нагрев стали до определенной температуры и медленное охлаждение для снятия внутренних напряжений и улучшения обрабатываемости.
• Прессовый цех (холодная штамповка):
  • Вырубка: Изготовление деталей путем вырубки из листового металла с помощью штампов из стали 6ХВГ.
  • Гибка: Изменение формы листового металла с помощью гибочных штампов.
  • Вытяжка: Получение полых деталей из листового металла с помощью вытяжных штампов.
• Литейный цех: (Редко, но возможно)
  • Изготовление пресс-форм для литья пластмасс или цветных сплавов. Требуется высокая точность изготовления и износостойкость.

В заключение, сталь 6ХВГ представляет собой универсальный материал для изготовления широкого спектра инструментов и деталей, требующих высокой износостойкости, прочности и надежности. Правильный выбор режима термической обработки позволяет получить оптимальные свойства для конкретного применения. При работе со сталью 6ХВГ необходимо учитывать ее склонность к обезуглероживанию и ограниченную свариваемость.