Главная  >  Справочник  >  Сталь инструментальная легированная 9Х5ВФ

Сталь инструментальная легированная 9Х5ВФ: описание, свойства, применение

Сталь 9Х5ВФ – это инструментальная легированная сталь, обладающая высоким уровнем прочности, износостойкости и теплостойкости. Благодаря своему сбалансированному химическому составу и специальной термообработке, она широко применяется в различных отраслях промышленности для изготовления инструментов, работающих в условиях повышенных нагрузок и температур.

Свойства стали 9Х5ВФ:

• Высокая прочность и твердость: Обеспечивают устойчивость к деформации и разрушению при высоких нагрузках.
• Износостойкость: Позволяет инструментам из этой стали сохранять свою функциональность в течение длительного времени, даже при интенсивной эксплуатации.
• Теплостойкость: Сталь сохраняет свои механические свойства при повышенных температурах, что делает ее пригодной для изготовления инструментов, работающих с нагревом.
• Прокаливаемость: Обеспечивает равномерную закалку по всему сечению изделия, что повышает его прочность и износостойкость.
• Умеренная деформационная устойчивость при нагреве: Снижает риск изменения размеров и формы инструмента при термической обработке и эксплуатации.
• Низкая склонность к обезуглероживанию поверхности при нагреве: Сохраняет углерод в поверхностном слое, что повышает его твердость и износостойкость.
• Малая склонность к росту зерна при нагреве: Обеспечивает стабильность структуры материала при высоких температурах.

Химический состав стали 9Х5ВФ (ГОСТ 5950-2000):

Элемент	Содержание, %
Углерод (C)	0.85 - 0.95
Кремний (Si)	0.10 - 0.40
Марганец (Mn)	0.20 - 0.50
Хром (Cr)	4.50 - 5.50
Вольфрам (W)	0.90 - 1.40
Ванадий (V)	0.70 - 1.00
Никель (Ni)	до 0.40
Медь (Cu)	до 0.30
Сера (S)	до 0.030
Фосфор (P)	до 0.030

Расшифровка обозначения:

• 9: Обозначает среднее содержание углерода в сотых долях процента (0.9%).
• Х: Обозначает наличие хрома, как легирующего элемента.
• 5: Обозначает приблизительное содержание хрома в процентах (5%).
• В: Обозначает наличие вольфрама, как легирующего элемента.
• Ф: Обозначает наличие ванадия, как легирующего элемента.

Механические свойства стали 9Х5ВФ (ГОСТ 5950-2000):

• Твердость после отжига: ≤ 241 HB
• Твердость после закалки и отпуска (в зависимости от режима термообработки): 59-64 HRC
• Предел прочности при изгибе: ≥ 2500 МПа
• Ударная вязкость KCU, Дж/см2: ≥ 20

Обратите внимание: Механические свойства могут варьироваться в зависимости от конкретного режима термообработки и размеров заготовки.

Физические свойства стали 9Х5ВФ:

• Плотность: 7750 кг/м³
• Модуль упругости: 210 ГПа
• Коэффициент линейного расширения (20-100°С): 11.5 * 10^-6 / °С
• Теплопроводность: 29 Вт/(м*К)
• Удельная теплоемкость: 460 Дж/(кг*К)
• Температура ковки: начало 1150°С, конец 850°С.
• Температура критических точек: Ac1 = 790°С, Ac3 = 840°С, Ar1 = 740°С, Ar3 = 800°С.

Области применения стали 9Х5ВФ:

Сталь 9Х5ВФ широко используется для изготовления:

• Инструментов для обработки металлов:
  • Метчики
  • Плашки
  • Развертки
  • Фрезы
  • Протяжки
  • Зуборезный инструмент
  • Волоки
  • Калибры
• Инструментов для обработки дерева:
  • Пилы
  • Ножи
  • Фрезы
• Инструментов для холодной деформации:
  • Матрицы
  • Пуансоны
  • Вытяжные штампы
  • Чеканочные штампы
• Измерительного инструмента:
  • Концевые меры длины
  • Шаблоны сложной формы
• Деталей, работающих при повышенных температурах и нагрузках:
  • Клапаны двигателей внутреннего сгорания
  • Пресс-формы для литья под давлением (небольшие и средние серии)
• Инструмента для работы с абразивными материалами:
  • Инструмент для обработки керамики
  • Инструмент для обработки композиционных материалов

Виды металлопроката из стали 9Х5ВФ:

Сталь 9Х5ВФ поставляется в виде:

• Круг: Наиболее распространенный вид проката, используемый для изготовления различных инструментов и деталей.
• Полоса: Применяется для изготовления плоских инструментов, штампов и других деталей.
• Квадрат: Используется для изготовления заготовок для инструментов и деталей квадратной формы.
• Лист: Применяется для изготовления штампов, матриц и других плоских деталей.
• Проволока: Используется для изготовления мелких инструментов и деталей.
• Поковки: Используются для изготовления крупных и ответственных деталей.

ГОСТы, регламентирующие сталь 9Х5ВФ и металлопрокат из нее:

• ГОСТ 5950-2000: Сталь сортовая и калиброванная инструментальная легированная. Общие технические условия. (Определяет химический состав, механические свойства, требования к качеству поверхности и другие характеристики стали).
• ГОСТ 2590-2006: Прокат сортовой стальной горячекатаный круглый. Сортамент. (Определяет размеры и допуски для круглого проката).
• ГОСТ 4405-75: Полосы горячекатаные и кованые из инструментальной стали. Сортамент. (Определяет размеры и допуски для полосового проката).
• ГОСТ 2591-2006: Прокат сортовой стальной горячекатаный квадратный. Сортамент. (Определяет размеры и допуски для квадратного проката).
• ГОСТ 103-2006: Прокат сортовой стальной горячекатаный полосовой. Сортамент. (Определяет размеры и допуски для полосового проката).
• ГОСТ 7417-75: Сталь калиброванная круглая. Сортамент. (Определяет размеры и допуски для калиброванного круглого проката).
• ГОСТ 8559-75: Сталь калиброванная квадратная. Сортамент. (Определяет размеры и допуски для калиброванного квадратного проката).
• Другие ГОСТы, касающиеся конкретных видов инструментов и деталей, изготовленных из стали 9Х5ВФ. (Примеры: ГОСТы на метчики, плашки, фрезы и т.д.)

Операции в цехах, использующие материалы из стали 9Х5ВФ:

В металлообрабатывающих цехах сталь 9Х5ВФ проходит через различные этапы обработки, включая:

• Резка: Разделение металлопроката на заготовки нужной длины с использованием ленточнопильных станков, дисковых пил, гильотинных ножниц или абразивной резки.
• Токарная обработка: Формирование цилиндрических и конических деталей на токарных станках.
• Фрезерная обработка: Формирование плоских и фасонных поверхностей, канавок и пазов на фрезерных станках.
• Шлифовальная обработка: Достижение высокой точности размеров и шероховатости поверхности шлифовальными станками.
• Термическая обработка: Закалка и отпуск для придания материалу требуемой твердости, прочности и износостойкости. Наиболее распространённые режимы:
  • Закалка: нагрев до температуры 860-880°С, охлаждение в масле.
  • Отпуск: нагрев до температуры 150-200°С, выдержка в течение 1-2 часов.
• Электроэрозионная обработка (ЭЭО): Создание сложных форм и полостей в деталях с использованием электрических разрядов. Применяется для изготовления штампов и пресс-форм сложной конфигурации.
• Контроль качества: Проверка размеров, формы, твердости и других характеристик деталей с использованием измерительного инструмента и оборудования. Включает визуальный контроль, измерение твердости, контроль химического состава (например, с помощью спектрального анализа), выявление дефектов (ультразвуковой контроль, магнитопорошковый контроль).
• Слесарные работы: Доводка деталей, сборка и подгонка.
• Защитные покрытия: Нанесение антикоррозионных покрытий (например, оксидирование, нитрирование) для повышения срока службы инструментов.

Таким образом, сталь 9Х5ВФ является важным материалом в современной промышленности, обеспечивая производство высококачественных инструментов и деталей, работающих в сложных условиях эксплуатации. Правильный выбор режима термообработки и соблюдение технологических процессов обеспечивают получение оптимальных характеристик изделий из этой стали.

а термической обработки позволяет получить инструмент с требуемыми характеристиками и обеспечить его длительный срок службы.