Главная  >  Справочник  >  Сталь инструментальная легированная 8ХФ

Сталь инструментальная легированная 8ХФ: описание, свойства, применение

Сталь 8ХФ – это инструментальная легированная сталь, отличающаяся повышенной износостойкостью, прокаливаемостью и способностью сохранять режущие свойства при умеренных температурах нагрева. Благодаря своему химическому составу и специальной термической обработке, она широко используется для изготовления инструментов, работающих с повышенными требованиями к износу и сохранению остроты режущей кромки.

Свойства стали 8ХФ:

• Высокая износостойкость: Сталь 8ХФ обладает высокой устойчивостью к абразивному износу, что позволяет инструментам, изготовленным из нее, сохранять свои рабочие характеристики в течение длительного времени.
• Хорошая прокаливаемость: Легирующие элементы в составе стали обеспечивают ее глубокую прокаливаемость, что позволяет получать высокую твердость и износостойкость по всему сечению изделия.
• Сохранение режущих свойств при умеренных температурах: Сталь 8ХФ сохраняет свои режущие свойства при нагреве до 200-250°C, что делает ее пригодной для работы в условиях умеренного нагрева.
• Удовлетворительная обрабатываемость резанием: В отожженном состоянии сталь 8ХФ достаточно хорошо обрабатывается резанием, что облегчает изготовление инструментов сложной формы.
• Невысокая склонность к обезуглероживанию: Сталь 8ХФ обладает невысокой склонностью к обезуглероживанию при нагреве, что позволяет сохранить ее свойства при термической обработке.

Химический состав стали 8ХФ (ГОСТ 5950-2000):

Элемент	Массовая доля, %
Углерод (C)	0.75 - 0.85
Хром (Cr)	0.90 - 1.20
Кремний (Si)	0.10 - 0.40
Марганец (Mn)	0.20 - 0.50
Фосфор (P)	≤ 0.030
Сера (S)	≤ 0.030
Никель (Ni)	≤ 0.35
Медь (Cu)	≤ 0.30

Расшифровка обозначения стали 8ХФ:

• 8 – указывает на содержание углерода в сотых долях процента, т.е. примерно 0,8% углерода.
• Х – указывает на наличие хрома в стали.
• Ф – указывает на наличие вольфрама в стали (хотя в данной марке стали вольфрам отсутствует, обозначение может быть связано с историческими причинами или технологическими особенностями производства).

Механические свойства стали 8ХФ (в зависимости от термообработки):

Механические свойства стали 8ХФ сильно зависят от режима термической обработки. Ниже приведены примерные значения для различных состояний:

• Отжиг:
  • Твердость HB: ≤ 229
• Закалка и отпуск:
  • Предел прочности (σв), МПа: 690-880 (в зависимости от температуры отпуска)
  • Предел текучести (σт), МПа: 490-690 (в зависимости от температуры отпуска)
  • Относительное удлинение (δ), %: 5-15 (в зависимости от температуры отпуска)
  • Твердость HRC: 58-62 (после закалки и низкого отпуска)

Физические свойства стали 8ХФ:

• Плотность, кг/м3: 7700 - 7800
• Теплопроводность, Вт/(м·К): 29 - 33 (при 20°C)
• Удельная теплоемкость, Дж/(кг·К): 460 - 480 (при 20°C)
• Температурный коэффициент линейного расширения, 1/°C: 11.5 - 12.5 x 10^-6 (в диапазоне 20-100°C)
• Модуль упругости, ГПа: 200 - 210

Области применения стали 8ХФ:

Сталь 8ХФ широко используется для изготовления различных инструментов, работающих в условиях повышенного износа и требующих сохранения остроты режущей кромки. К основным областям применения относятся:

• Метчики и плашки: Для нарезания резьбы в металлах.
• Развертки: Для чистовой обработки отверстий.
• Напильники: Для обработки различных материалов.
• Шаберы: Для точной подгонки и доводки поверхностей.
• Клейма: Для нанесения маркировки на изделия.
• Ножи для резки бумаги и картона: Для полиграфической промышленности.
• Измерительный инструмент: Для изготовления калибров, шаблонов и другого измерительного инструмента.
• Деревообрабатывающий инструмент: Для изготовления стамесок, резцов и другого инструмента для обработки дерева.
• Штампы и пуансоны: Для холодной штамповки.
• Пресс-формы (для неагрессивных сред): Для литья пластмасс и других материалов.

Виды металлопроката из стали 8ХФ:

Сталь 8ХФ поставляется в различных видах металлопроката, включая:

• Круг: Наиболее распространенный вид проката, используемый для изготовления различных инструментов и деталей.
• Полоса: Используется для изготовления ножей, шаблонов и других плоских деталей.
• Квадрат: Используется для изготовления различных деталей и заготовок.
• Лист: Используется для изготовления штампов, пресс-форм и других изделий.

ГОСТы, регламентирующие сталь 8ХФ и металлопрокат из нее:

• ГОСТ 5950-2000: Сталь сортовая инструментальная легированная и высоколегированная. Общие технические условия. Данный ГОСТ определяет химический состав, механические свойства и другие требования к стали 8ХФ.
• 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 19265-73: Прутки и полосы из быстрорежущей стали. Технические условия. (Хотя этот ГОСТ относится к быстрорежущей стали, он может содержать полезную информацию о требованиях к качеству поверхности и другим параметрам проката).
• ГОСТ 1435-99: Прутки, полосы и мотки из инструментальной нелегированной стали. Общие технические условия. (Несмотря на то, что данный ГОСТ относится к нелегированной стали, он может содержать полезную информацию об общих требованиях к металлопрокату).

Операции в цехах, производимые с использованием материалов из стали 8ХФ:

В различных цехах металлообрабатывающих предприятий сталь 8ХФ используется для изготовления инструментов и оснастки, используемых в следующих операциях:

• Механическая обработка:
  • Токарная обработка: Изготовление валов, осей и других деталей вращения.
  • Фрезерная обработка: Изготовление корпусных деталей, пазов, канавок и других элементов сложной формы.
  • Шлифовальная обработка: Доводка поверхностей до требуемой точности и шероховатости.
  • Сверление: Создание отверстий различного диаметра.
  • Нарезание резьбы: Изготовление резьбовых соединений (с использованием метчиков и плашек из стали 8ХФ).
  • Строгание и долбление: Обработка плоских поверхностей и изготовление пазов.
• Термическая обработка:
  • Закалка: Повышение твердости и износостойкости стали.
  • Отпуск: Снятие внутренних напряжений и придание стали требуемой вязкости.
  • Отжиг: Снижение твердости и улучшение обрабатываемости стали.
  • Нормализация: Улучшение структуры стали и снятие внутренних напряжений.
• Инструментальный цех:
  • Изготовление и ремонт режущего инструмента (метчиков, плашек, разверток, фрез, сверл и т.д.).
  • Изготовление штампов и пресс-форм.
  • Изготовление измерительного инструмента (калибров, шаблонов и т.д.).
• Кузнечно-прессовый цех:
  • Изготовление поковок и штамповок с использованием штампов из стали 8ХФ.
• Литейный цех:
  • Изготовление пресс-форм для литья пластмасс и других материалов (в случае, если среда не является агрессивной).

Термическая обработка стали 8ХФ (рекомендации):

Для достижения оптимальных свойств стали 8ХФ необходимо правильно подобрать режим термической обработки. Рекомендуемые режимы:

• Отжиг: Нагрев до 750-800°C, выдержка и медленное охлаждение (в печи).
• Закалка: Нагрев до 800-830°C, охлаждение в масле.
• Отпуск: Нагрев до 150-200°C, выдержка и охлаждение на воздухе. Температура отпуска выбирается в зависимости от требуемой твердости и вязкости. Чем выше температура отпуска, тем ниже твердость и выше вязкость.

Преимущества использования стали 8ХФ:

• Высокая производительность: Благодаря высокой износостойкости инструмента из стали 8ХФ, обеспечивается длительный срок службы и сокращается время на замену инструмента, что повышает производительность.
• Высокое качество обработки: Инструмент из стали 8ХФ позволяет получать высокую точность и качество обработки поверхности.
• Экономическая выгода: Несмотря на то, что сталь 8ХФ является легированной, она относительно недорогая по сравнению с другими инструментальными сталями, что делает ее экономически выгодным выбором для многих применений.

 

Сталь 8ХФ является надежным и проверенным материалом для изготовления инструментов, работающих в условиях повышенного износа. Ее оптимальный химический состав, хорошие механические свойства и доступная цена делают ее популярным выбором для различных отраслей промышленности. Правильный выбор режима термической обработки позволяет получить инструмент с требуемыми характеристиками и обеспечить его длительный срок службы.