Главная  >  Справочник  >  Сталь инструментальная валковая 75ХМФ

Сталь инструментальная валковая марки 75ХМФ: описание, свойства и применение

Сталь 75ХМФ – это высококачественная инструментальная валковая сталь, разработанная для изготовления прокатных валков, используемых в горячей и холодной прокатке металлов. Она обладает уникальным сочетанием прочности, износостойкости и высокой усталостной прочности, что делает ее незаменимой в тяжелых условиях эксплуатации. Сталь 75ХМФ обеспечивает высокую производительность и долговечность прокатных валков, что напрямую влияет на качество и эффективность производства металлопроката.

Основные свойства и характеристики стали 75ХМФ:

• Высокая прочность: Обеспечивает устойчивость к деформациям и разрушению под воздействием высоких нагрузок при прокатке.
• Износостойкость: Гарантирует длительный срок службы валков, минимизируя необходимость частой замены и переточки.
• Усталостная прочность: Позволяет валкам выдерживать циклические нагрузки, возникающие в процессе прокатки, предотвращая образование трещин и поломок.
• Прокаливаемость: Обеспечивает получение необходимой твердости и глубины закаленного слоя, что важно для сохранения рабочих характеристик валков при длительной эксплуатации.
• Теплостойкость: Сохраняет прочность и твердость при повышенных температурах, возникающих в процессе горячей прокатки.

Химический состав стали 75ХМФ (ГОСТ 5950-2000):

Элемент	Содержание, %
Углерод (C)	0,70 - 0,80
Кремний (Si)	0,17 - 0,37
Марганец (Mn)	0,30 - 0,60
Хром (Cr)	0,80 - 1,10
Молибден (Mo)	0,15 - 0,25
Ванадий (V)	0,15 - 0,25
Никель (Ni)	≤ 0,40
Медь (Cu)	≤ 0,30
Сера (S)	≤ 0,030
Фосфор (P)	≤ 0,030

Расшифровка обозначения марки стали 75ХМФ:

• 75: Указывает на содержание углерода в стали, в данном случае – 0,75% (среднее значение).
• Х: Обозначает наличие хрома в стали.
• М: Обозначает наличие молибдена в стали.
• Ф: Обозначает наличие ванадия в стали.

Механические свойства стали 75ХМФ:

Механические свойства стали 75ХМФ зависят от режима термической обработки. Приведем примерные значения для стали после закалки и отпуска:

• Предел прочности (σ_в): 880 - 1080 МПа
• Предел текучести (σ_т): 680 - 880 МПа
• Относительное удлинение (δ): 8 - 12 %
• Относительное сужение (ψ): 25 - 35 %
• Твердость по Роквеллу (HRC): 52 - 58

Физические свойства стали 75ХМФ:

• Плотность: 7,85 г/см³
• Модуль упругости: 210 ГПа
• Коэффициент линейного расширения (20-100°C): 11,5 x 10^-6 /°C
• Теплопроводность: 34 Вт/(м·°C)
• Удельная теплоемкость: 460 Дж/(кг·°C)

Области применения стали 75ХМФ:

Сталь 75ХМФ широко используется для изготовления:

• Прокатных валков для горячей прокатки: Черновых и чистовых валков для прокатки сортового, листового и трубного проката.
• Прокатных валков для холодной прокатки: Валков для производства полосы, ленты и листов с высокой точностью размеров и качеством поверхности.
• Опорных валков: Валков, поддерживающих рабочие валки в многовалковых прокатных станах.
• Правильных валков: Валков для правки сортового и листового проката.
• Волочильного инструмента: Волоки для производства проволоки и прутков.
• Инструмента для обработки металлов давлением: Штампов, пуансонов и матриц для холодной штамповки.

Виды металлопроката из стали 75ХМФ:

Сталь 75ХМФ поставляется в виде:

• Круглых заготовок: Для изготовления валков и других деталей.
• Квадратных заготовок: Для изготовления штампов и другого инструмента.
• Поковок: Для изготовления деталей сложной формы.

ГОСТы, регламентирующие сталь 75ХМФ и металлопрокат из нее:

• ГОСТ 5950-2000: Сталь сортовая и калиброванная инструментальная. Общие технические условия. (Определяет химический состав и общие требования к стали 75ХМФ)
• ГОСТ 9013-59: Металлы. Метод измерения твердости по Роквеллу.
• ГОСТ 14959-2016: Сталь калиброванная высококачественная. Общие технические условия.
• ГОСТ 2590-2006: Прокат сортовой стальной горячекатаный круглый. Сортамент.
• ГОСТ 2591-2006: Прокат сортовой стальной горячекатаный квадратный. Сортамент.
• ГОСТ 7502-98: Рулетки измерительные металлические. Технические условия.
• ГОСТ 2789-73: Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики.
• ГОСТ 10243-75: Сталь. Методы испытаний и оценки макроструктуры.
• ГОСТ 1778-70: Сталь. Металлографические методы определения содержания неметаллических включений.

Операции в цехах, производящих продукцию из стали 75ХМФ:

В цехах металлургических и машиностроительных предприятий, использующих сталь 75ХМФ, выполняются следующие основные операции:

1. Подготовка заготовок:
   • Резка: Разрезание заготовок на мерные длины с использованием ленточнопильных станков, дисковых пил или газовой резки.
   • Ковка/Штамповка: Придание заготовке предварительной формы, близкой к форме готового изделия, с использованием кузнечных молотов или прессов. (Используется для крупных валков и деталей сложной формы)
2. Термическая обработка:
   • Отжиг: Снятие внутренних напряжений и улучшение обрабатываемости материала.
   • Закалка: Повышение твердости и прочности стали путем нагрева до определенной температуры и последующего быстрого охлаждения в масле или воде.
   • Отпуск: Снижение хрупкости закаленной стали и придание ей требуемой вязкости и пластичности.
3. Механическая обработка:
   • Токарная обработка: Обработка наружных и внутренних поверхностей вращением детали на токарном станке.
   • Фрезерная обработка: Обработка плоских и фасонных поверхностей вращающейся фрезой на фрезерном станке.
   • Шлифовальная обработка: Обеспечение высокой точности размеров и качества поверхности с использованием шлифовальных кругов.
   • Расточная обработка: Увеличение диаметра отверстий с высокой точностью на расточных станках.
4. Контроль качества:
   • Измерение твердости: Определение твердости материала с использованием твердомеров по Роквеллу, Бринеллю или Виккерсу.
   • Ультразвуковой контроль (УЗК): Выявление внутренних дефектов в материале с использованием ультразвуковых волн.
   • Магнитопорошковый контроль (МПК): Обнаружение поверхностных трещин и дефектов с использованием магнитных частиц.
   • Визуальный контроль: Осмотр поверхности изделия для выявления видимых дефектов.
   • Контроль размеров: Проверка соответствия размеров изделия чертежам и техническим требованиям с использованием измерительных инструментов.
5. Финишная обработка (опционально):
   • Полировка: Улучшение качества поверхности путем удаления мелких царапин и неровностей.
   • Хромирование/Никелирование: Нанесение защитного покрытия для повышения коррозионной стойкости и износостойкости.

Примеры применения стали 75ХМФ в различных цехах:

• Прокатный цех: Валки из стали 75ХМФ используются на станах горячей и холодной прокатки для производства листового, сортового и трубного проката.
• Механический цех: Из стали 75ХМФ изготавливаются оправки, втулки, направляющие и другие детали для металлорежущих станков.
• Инструментальный цех: Сталь 75ХМФ используется для производства штампов, пуансонов и матриц для холодной штамповки, а также волок для производства проволоки.
• Ремонтный цех: Из стали 75ХМФ изготавливаются запасные части и детали для ремонта оборудования, работающего в условиях высоких нагрузок и износа.

Преимущества использования стали 75ХМФ:

• Повышение производительности прокатных станов: Благодаря высокой износостойкости валков снижается время простоя оборудования на замену и переточку.
• Улучшение качества проката: Высокая твердость и прочность валков обеспечивают стабильность размеров и хорошее качество поверхности проката.
• Снижение затрат на производство: Увеличение срока службы инструмента и оборудования снижает расходы на закупку новых материалов и ремонт.

В заключение, сталь 75ХМФ – это надежный и проверенный временем материал, который обеспечивает высокую эффективность и долговечность инструмента и оборудования в различных отраслях промышленности. Ее уникальные свойства и широкий спектр применения делают ее незаменимой в условиях интенсивной эксплуатации и высоких требований к качеству продукции.