Главная  >  Справочник  >  Сталь инструментальная валковая 9Х2МФ

Сталь инструментальная валковая марки 9Х2МФ: описание, свойства и применение

Сталь 9Х2МФ – это высококачественная инструментальная валковая сталь, разработанная для изготовления прокатных валков, используемых в горячей и холодной прокатке металлов. Она отличается повышенной износостойкостью, прочностью и сопротивлением термической усталости, что позволяет ей выдерживать высокие нагрузки и температуры, возникающие в процессе прокатки. Эта сталь широко применяется в металлургической промышленности для производства сортового, листового и трубного проката.

Свойства стали 9Х2МФ

Сталь 9Х2МФ обладает уникальным сочетанием свойств, которые делают её незаменимой в производстве валков для прокатных станов:

• Высокая износостойкость: Обеспечивается высоким содержанием углерода и легирующих элементов, таких как хром, вольфрам и молибден, формирующих твердые карбиды в структуре стали.
• Высокая прочность и твердость: Сталь 9Х2МФ обладает высокой прочностью и твердостью, что позволяет ей выдерживать значительные нагрузки и деформации в процессе прокатки.
• Сопротивление термической усталости: Легирующие элементы, особенно молибден, повышают устойчивость стали к термическим напряжениям, возникающим при нагреве и охлаждении валков в процессе работы.
• Хорошая прокаливаемость: Обеспечивает равномерную твердость по сечению валка, что важно для сохранения его эксплуатационных характеристик в течение длительного времени.
• Умеренная теплостойкость: Позволяет использовать валки из стали 9Х2МФ при температурах до 500-550°C.
• Стойкость к образованию трещин: Благодаря оптимальному химическому составу и технологии производства, сталь 9Х2МФ обладает повышенной стойкостью к образованию трещин, что увеличивает срок службы валков.

Химический состав стали 9Х2МФ

Химический состав стали 9Х2МФ строго регламентирован и обеспечивает необходимые свойства. Приведем таблицу с указанием процентного содержания элементов:

Элемент	Содержание, %
Углерод (C)	0.80 - 0.90
Хром (Cr)	1.50 - 2.00
Кремний (Si)	0.10 - 0.40
Марганец (Mn)	0.20 - 0.50
Молибден (Mo)	0.40 - 0.60
Вольфрам (W)	0.40 - 0.60
Никель (Ni)	до 0.40
Медь (Cu)	до 0.30
Сера (S)	до 0.030
Фосфор (P)	до 0.030

Расшифровка обозначений:

• 9: Указывает на содержание углерода в сотых долях процента, то есть около 0.9%.
• Х2: Указывает на содержание хрома около 2%.
• М: Указывает на содержание молибдена.
• Ф: Указывает на содержание вольфрама.

Механические свойства стали 9Х2МФ

Механические свойства стали 9Х2МФ зависят от режима термической обработки. Ниже приведены типичные значения после закалки и отпуска:

Свойство	Значение
Твердость после закалки и отпуска, HRCэ	50-60
Предел прочности при растяжении, МПа	880-1180
Предел текучести, МПа	680-880
Относительное удлинение, %	5-10
Относительное сужение, %	10-20
Ударная вязкость, Дж/см²	20-40

Важно отметить: Механические свойства могут варьироваться в зависимости от конкретных условий термической обработки и размера заготовки.

Физические свойства стали 9Х2МФ

Физические свойства стали 9Х2МФ также играют важную роль в ее применении. Основные физические характеристики:

Свойство	Значение
Плотность, кг/м³	7800
Модуль упругости, ГПа	210
Коэффициент линейного расширения, 1/°C	11.5 * 10⁻⁶ (в диапазоне 20-100°C)
Теплопроводность, Вт/(м*°C)	29
Удельная теплоемкость, Дж/(кг*°C)	460
Температура ковки, °C	950-1150
Температура закалки, °C	850-900
Температура отпуска, °C	150-200

Сферы применения стали 9Х2МФ

Благодаря своим уникальным свойствам, сталь 9Х2МФ широко используется в различных отраслях промышленности, в частности:

• Металлургия: Основное применение – изготовление валков для прокатных станов горячей и холодной прокатки. Эти валки используются для производства различных видов проката, включая:
  • Сортовой прокат (уголок, швеллер, балка, круг, квадрат, полоса).
  • Листовой прокат (горячекатаный и холоднокатаный лист).
  • Трубный прокат (бесшовные и сварные трубы).
• Машиностроение: Изготовление деталей, работающих в условиях повышенного износа и высоких температур, таких как:
  • Штампы и пуансоны для горячей деформации.
  • Ролики для подшипников.
  • Кулачки.
  • Измерительный инструмент специального назначения.
• Производство мелющих тел:
  • Шары и цилиндры для шаровых мельниц, используемых в горнодобывающей и цементной промышленности.

Виды металлопроката из стали 9Х2МФ

Сталь 9Х2МФ поставляется в виде различных видов металлопроката, в зависимости от требований заказчика и способа дальнейшей обработки:

• Круг: Наиболее распространенный вид проката, используемый для изготовления валков, осей, валов и других деталей вращения.
• Поковка: Заготовки, полученные методом ковки, с последующей механической обработкой. Используются для изготовления крупных валков и деталей сложной формы.
• Сляб: Плоская заготовка прямоугольного сечения, используемая для производства листового проката.
• Блюм: Квадратная заготовка большого сечения, используемая для производства сортового проката.

ГОСТы, регламентирующие сталь 9Х2МФ и металлопрокат из нее

Сталь 9Х2МФ и металлопрокат из нее регламентируются следующими стандартами:

• ГОСТ 5950-2000. Прутки, полосы и мотки из инструментальной легированной стали. Общие технические условия. (Распространяется на прутки и полосы из стали 9Х2МФ).
• ГОСТ 2590-2006. Прокат сортовой стальной горячекатаный круглый. Сортамент. (Определяет размеры и предельные отклонения для круглого проката).
• ГОСТ 8479-70. Поковки из конструкционной легированной и легированной электротехнической стали. Общие технические условия. (Распространяется на поковки из стали 9Х2МФ).
• ГОСТ 14959-2016. Сталь инструментальная. Общие технические условия. (Содержит общие требования к инструментальным сталям, включая 9Х2МФ).
• ГОСТ 19265-73. Сталь инструментальная легированная и высоколегированная. Марки. (Определяет химический состав и область применения стали 9Х2МФ).

Также могут применяться другие стандарты в зависимости от конкретного вида продукции и требований заказчика.

Операции в цехах, использующие материалы из стали 9Х2МФ

Сталь 9Х2МФ применяется в различных операциях в цехах металлургических и машиностроительных предприятий, в частности:

• Металлургические цеха:
  • Прокатные цеха: Валки из стали 9Х2МФ используются в станах горячей и холодной прокатки для производства сортового, листового и трубного проката.
  • Ремонтные цеха: Валки подвергаются периодическому ремонту и восстановлению, включая шлифовку, полировку и нанесение защитных покрытий.
• Машиностроительные цеха:
  • Инструментальные цеха: Изготовление штампов, пуансонов и другого инструмента для горячей деформации металла.
  • Механические цеха: Обработка деталей из стали 9Х2МФ на металлорежущих станках (токарных, фрезерных, шлифовальных).
  • Термические цеха: Проведение термической обработки (закалка, отпуск) для придания деталям необходимых механических свойств.
• Цеха по производству мелющих тел:
  • Формовочные цеха: Изготовление заготовок шаров и цилиндров методом литья или ковки.
  • Механические цеха: Шлифовка и полировка мелющих тел для придания им необходимой формы и шероховатости поверхности.
  • Термические цеха: Закалка и отпуск мелющих тел для повышения их износостойкости.

Заключение:

Сталь 9Х2МФ – это высококачественная инструментальная валковая сталь, обладающая уникальным сочетанием свойств, делающих её незаменимой в производстве валков для прокатных станов и других деталей, работающих в условиях повышенного износа и высоких температур. Широкий спектр применения, разнообразие видов металлопроката и строгая регламентация стандартами обеспечивают её востребованность в различных отраслях промышленности.