Главная  >  Справочник  >  Сталь инструментальная валковая 7Х2СМФ

Сталь инструментальная валковая марки 7Х2СМФ: описание, свойства и применение

Сталь 7Х2СМФ – это инструментальная валковая сталь, обладающая высокой износостойкостью, прочностью и теплостойкостью. Благодаря своему уникальному химическому составу и специально разработанной технологии производства, она находит широкое применение в различных отраслях промышленности, где требуется изготовление деталей, работающих в условиях высоких нагрузок, температур и абразивного износа.

Основные свойства и характеристики стали 7Х2СМФ:

• Высокая износостойкость: Обеспечивается высоким содержанием углерода, хрома и молибдена, формирующих твердые карбиды, препятствующие абразивному износу.
• Высокая прочность: Достигается за счет легирования стали хромом, марганцем, кремнием и ванадием, которые повышают прокаливаемость и обеспечивают формирование мелкозернистой структуры.
• Высокая теплостойкость: Обеспечивается наличием в составе молибдена и ванадия, которые замедляют процессы разупрочнения при повышенных температурах.
• Хорошая прокаливаемость: Позволяет получать изделия с высокой твердостью по всему сечению, даже при больших размерах.
• Удовлетворительная обрабатываемость резанием: Хотя сталь 7Х2СМФ относится к труднообрабатываемым материалам, она поддается механической обработке с использованием твердосплавного инструмента и специальных режимов резания.
• Низкая склонность к отпускной хрупкости: Позволяет использовать изделия из стали 7Х2СМФ в широком диапазоне температур.

Химический состав стали 7Х2СМФ (ГОСТ 5950-2000):

Элемент	Содержание, %
Углерод (C)	0.65 - 0.75
Хром (Cr)	1.70 - 2.10
Кремний (Si)	0.40 - 0.70
Марганец (Mn)	0.30 - 0.60
Молибден (Mo)	0.20 - 0.35
Ванадий (V)	0.15 - 0.30
Никель (Ni)	≤ 0.40
Медь (Cu)	≤ 0.30
Сера (S)	≤ 0.030
Фосфор (P)	≤ 0.030

Расшифровка обозначения стали 7Х2СМФ:

• 7 – указывает на содержание углерода в сотых долях процента (0.7%).
• Х2 – указывает на содержание хрома в процентах (около 2%).
• С – указывает на наличие кремния в составе стали.
• М – указывает на наличие молибдена в составе стали.
• Ф – указывает на наличие ванадия в составе стали.

Механические свойства стали 7Х2СМФ (в зависимости от термообработки):

Характеристика	Значение
Твердость после закалки и отпуска (HRC)	58-62
Предел прочности при растяжении (σв, МПа)	1000-1400 (зависит от температуры отпуска)
Предел текучести (σт, МПа)	800-1200 (зависит от температуры отпуска)
Относительное удлинение (δ, %)	5-10 (зависит от температуры отпуска)
Относительное сужение (ψ, %)	10-20 (зависит от температуры отпуска)
Ударная вязкость (KCU, Дж/см²)	20-40 (зависит от температуры отпуска)

Примечание: Механические свойства могут варьироваться в зависимости от режима термообработки (закалка, отпуск) и размера заготовки.

Физические свойства стали 7Х2СМФ:

Характеристика	Значение
Плотность (ρ, кг/м³)	7700-7800
Модуль упругости (E, ГПа)	200-210
Коэффициент теплопроводности (λ, Вт/(м·°С))	25-30 (при 20°C)
Коэффициент линейного расширения (α, 1/°С)	11-12 x 10⁻⁶ (в диапазоне 20-100°C)
Удельная теплоемкость (c, Дж/(кг·°С))	460-480
Температура ковки (°C)	950-1150
Температура закалки (°C)	850-880
Температура отпуска (°C)	200-600 (в зависимости от требуемой твердости)

Сферы применения стали 7Х2СМФ:

Сталь 7Х2СМФ благодаря своим уникальным свойствам нашла широкое применение в различных отраслях промышленности:

• Металлургия:
  • Изготовление валков для горячей и холодной прокатки металла (сортовых, листовых, трубных станов).
  • Производство штампов и пуансонов для горячей деформации металла.
  • Изготовление инструмента для обработки металла давлением (матрицы, оправки).
• Машиностроение:
  • Изготовление инструмента для обработки металлов резанием (резцы, фрезы, сверла) для обработки труднообрабатываемых материалов.
  • Производство деталей, подвергающихся высоким нагрузкам и износу (шестерни, валы, подшипники).
  • Изготовление деталей для горно-шахтного оборудования (буровые коронки, зубья экскаваторов).
• Энергетика:
  • Изготовление деталей для паровых и газовых турбин (лопатки, диски).
  • Производство деталей для насосов и компрессоров, работающих с абразивными средами.
• Нефтегазовая промышленность:
  • Изготовление бурового инструмента (долота, расширители).
  • Производство деталей для насосно-компрессорного оборудования, работающего в агрессивных средах.
• Производство пластмасс:
  • Изготовление пресс-форм для литья пластмасс под давлением.
• Другие отрасли:
  • Изготовление деталей для строительной техники (ножи бульдозеров, ковши экскаваторов).
  • Производство инструмента для деревообработки.

Виды металлопроката из стали 7Х2СМФ:

Сталь 7Х2СМФ поставляется в различных видах металлопроката, что позволяет использовать ее для изготовления широкого спектра изделий:

• Круг: Используется для изготовления валов, осей, шестерен, штампов и другого инструмента.
• Поковка: Используется для изготовления крупных деталей сложной формы, требующих высокой прочности и износостойкости.
• Лист: Используется для изготовления деталей, работающих в условиях абразивного износа, а также для футеровки оборудования.
• Пруток: Используется для изготовления мелких деталей и заготовок для инструмента.
• Труба: Используется для изготовления деталей, работающих под давлением и в условиях высоких температур.

ГОСТы, регламентирующие сталь 7Х2СМФ и металлопрокат из нее:

• ГОСТ 5950-2000 "Сталь сортовая инструментальная. Общие технические условия" - определяет общие технические требования к инструментальной стали, включая марку 7Х2СМФ.
• ГОСТ 2590-2006 "Прокат сортовой стальной горячекатаный круглый. Сортамент" - регламентирует сортамент круглого проката из стали 7Х2СМФ.
• ГОСТ 2591-2006 "Прокат сортовой стальной горячекатаный квадратный. Сортамент" - регламентирует сортамент квадратного проката из стали 7Х2СМФ.
• ГОСТ 4405-75 "Поковки из инструментальной стали. Общие технические условия" - определяет технические требования к поковкам из инструментальной стали, включая марку 7Х2СМФ.
• ГОСТ 7417-75 "Сталь калиброванная круглая. Сортамент" - регламентирует сортамент калиброванного круглого проката из стали 7Х2СМФ.
• ГОСТ 103-2006 "Прокат сортовой стальной горячекатаный полосовой. Сортамент" - регламентирует сортамент полосового проката из стали 7Х2СМФ.
• ГОСТ 14959-2016 "Сталь калиброванная качественная. Общие технические условия" - определяет общие технические требования к калиброванной качественной стали, включая марку 7Х2СМФ.
• ГОСТ 25054-81 "Поковки из коррозионно-стойких, жаростойких и жаропрочных сталей и сплавов. Общие технические условия" - регламентирует технические условия на поковки из различных марок сталей, включая инструментальные.
• ОСТ 3-1686-90 "Заготовки из конструкционной и инструментальной стали для машиностроения. Общие технические условия" - определяет общие технические условия на заготовки из конструкционной и инструментальной стали для машиностроения.

Операции в цехах, производимые с использованием материалов из стали 7Х2СМФ:

Сталь 7Х2СМФ широко используется в различных цехах металлургических и машиностроительных предприятий для производства инструмента и оснастки, используемых в следующих операциях:

• Механическая обработка:
  • Токарная обработка: Изготовление валов, осей, шестерен и других деталей вращения на токарных станках с использованием резцов из стали 7Х2СМФ.
  • Фрезерная обработка: Изготовление деталей сложной формы на фрезерных станках с использованием фрез из стали 7Х2СМФ.
  • Шлифовальная обработка: Достижение высокой точности и чистоты поверхности деталей с использованием шлифовальных кругов из абразивных материалов, обработанных инструментом из стали 7Х2СМФ.
  • Сверление: Создание отверстий в деталях с использованием сверл из стали 7Х2СМФ.
  • Расточка: Увеличение диаметра отверстий с использованием расточных резцов из стали 7Х2СМФ.
  • Нарезание резьбы: Нарезание внутренней и внешней резьбы с использованием метчиков и плашек из стали 7Х2СМФ.
• Термическая обработка:
  • Закалка: Повышение твердости и износостойкости деталей путем нагрева до температуры закалки и быстрого охлаждения.
  • Отпуск: Снятие внутренних напряжений и повышение вязкости после закалки путем нагрева до температуры отпуска.
  • Отжиг: Снятие внутренних напряжений и улучшение обрабатываемости резанием.
  • Нормализация: Улучшение структуры стали и повышение ее прочности.
• Обработка давлением:
  • Ковка: Изменение формы заготовки путем пластической деформации под ударами молота или пресса.
  • Штамповка: Изготовление деталей заданной формы с использованием штампов из стали 7Х2СМФ.
  • Прокатка: Изменение формы и размеров заготовки путем пропускания ее между вращающимися валками.
  • Волочение: Уменьшение диаметра проволоки или прутка путем протягивания ее через отверстие волоки.
  • Прессование: Изготовление деталей сложной формы путем выдавливания материала через отверстие матрицы.
• Сварочные работы:
  • Сварка: Соединение деталей из стали 7Х2СМФ с использованием различных видов сварки (дуговая, газовая, контактная).
• Инструментальное производство:
  • Изготовление штампов и пресс-форм: Производство штампов для холодной и горячей штамповки, а также пресс-форм для литья пластмасс под давлением из стали 7Х2СМФ.
  • Производство режущего инструмента: Изготовление резцов, фрез, сверл и другого режущего инструмента из стали 7Х2СМФ.
  • Производство измерительного инструмента: Изготовление калибров, шаблонов и другого измерительного инструмента из стали 7Х2СМФ.

Таким образом, сталь 7Х2СМФ является универсальным материалом, широко используемым в различных отраслях промышленности для изготовления деталей и инструмента, работающих в условиях высоких нагрузок, температур и абразивного износа. Ее уникальные свойства, обусловленные химическим составом и технологией производства, обеспечивают высокую надежность и долговечность изделий, изготовленных из этой стали.