Главная  >  Справочник  >  Сталь инструментальная легированная Х

Сталь инструментальная легированная Х: описание, свойства, применение

Сталь марки Х – это высококачественная инструментальная легированная сталь, обладающая уникальным сочетанием свойств, что делает ее незаменимой во многих отраслях промышленности. Эта сталь отличается высокой твердостью, износостойкостью, прочностью и способностью сохранять режущие свойства при повышенных температурах. Благодаря своему химическому составу и специальной термической обработке, сталь Х демонстрирует отличную устойчивость к деформации и коррозии, что обеспечивает длительный срок службы инструментов и деталей, изготовленных из нее.

Химический состав стали Х (ГОСТ 5950-2000):

Элемент	Содержание (%)
Углерод (C)	0.95 - 1.10
Хром (Cr)	1.30 - 1.60
Марганец (Mn)	0.20 - 0.40
Кремний (Si)	0.15 - 0.35
Никель (Ni)	≤ 0.40
Ванадий (V)	≤ 0.20
Медь (Cu)	≤ 0.30
Сера (S)	≤ 0.030
Фосфор (P)	≤ 0.030

Расшифровка обозначения:

• Х – указывает на то, что сталь легирована хромом. Отсутствие цифры перед буквой указывает на содержание хрома в пределах 1-1,5%. Цифра после буквы указывает содержание углерода в десятых долях процента. Например, Х12 – сталь с содержанием хрома около 12% и углерода около 1%.

Механические свойства стали Х (после закалки и отпуска):

Механические свойства стали Х могут варьироваться в зависимости от режима термической обработки. Приведенные ниже значения являются ориентировочными:

• Твердость (HRC): 62-66 (после закалки и низкого отпуска)
• Предел прочности при растяжении (σв, МПа): 780-980 (в зависимости от режима термообработки)
• Предел текучести (σт, МПа): 590-780 (в зависимости от режима термообработки)
• Относительное удлинение (δ5, %): 1-3
• Относительное сужение (ψ, %): 5-15
• Ударная вязкость (KCU, Дж/см2): 10-20

Физические свойства стали Х:

• Плотность (ρ, кг/м3): 7750 - 7850
• Модуль упругости (E, ГПа): 200-210
• Коэффициент линейного термического расширения (α, 1/°C): 11.5 - 12.5 (в диапазоне 20-100°C)
• Теплопроводность (λ, Вт/(м·°C)): 24-29
• Удельная теплоемкость (c, Дж/(кг·°C)): 460-480
• Электрическое сопротивление (ρ, мкОм·м): 0.20-0.25

Области применения стали Х:

Благодаря своим выдающимся свойствам, сталь Х находит широкое применение в различных отраслях промышленности:

• Инструментальное производство:
  • Метчики и плашки для нарезания резьбы (ручные и машинные).
  • Развертки, зенковки, сверла.
  • Калибры для контроля размеров.
  • Напильники, шаберы, зубила, кернеры.
  • Ножи для резки металла и дерева.
  • Штампы для холодной деформации (вырубные, пробивные, гибочные).
  • Пресс-формы для литья под давлением.
• Машиностроение:
  • Детали, подверженные интенсивному износу (кулачки, ролики, втулки).
  • Измерительный инструмент высокой точности.
  • Детали приборов и механизмов.
• Деревообрабатывающая промышленность:
  • Ножи для строгальных станков.
  • Пилы по дереву.
• Полиграфия:
  • Ножи для резки бумаги.

Виды металлопроката из стали Х:

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

• Круг: Используется для изготовления осей, валов, инструмента и других деталей.
• Квадрат: Применяется для изготовления режущего инструмента, штампов, плашек и других изделий квадратной формы.
• Полоса: Используется для изготовления ножей, пружин, рессор и других плоских деталей.
• Лист: Применяется для изготовления штампов, пресс-форм, ножей и других изделий большой площади.
• Поковка: Используется для изготовления деталей сложной формы, требующих высокой прочности.
• Проволока: Используется для изготовления пружин, сверл и других мелких деталей.

ГОСТы, регламентирующие сталь Х и металлопрокат из нее:

• ГОСТ 5950-2000: Сталь сортовая инструментальная легированная. Общие технические условия. (Определяет химический состав, механические свойства и другие требования к стали Х).
• ГОСТ 2590-2006: Прокат сортовой стальной горячекатаный круглый. Сортамент. (Определяет размеры и предельные отклонения для круглого проката из стали Х).
• ГОСТ 2591-2006: Прокат сортовой стальной горячекатаный квадратный. Сортамент. (Определяет размеры и предельные отклонения для квадратного проката из стали Х).
• ГОСТ 4405-75: Полосы горячекатаные и кованые из инструментальной стали. Сортамент. (Определяет размеры и предельные отклонения для полосового проката из стали Х).
• ГОСТ 1435-99: Прутки, полосы и мотки из инструментальной нелегированной и легированной стали для холодного выдавливания и высадки. Технические условия. (Регламентирует требования к качеству поверхности, макроструктуре и микроструктуре проката из стали Х, предназначенного для холодного деформирования).
• ГОСТ 7417-75: Сталь калиброванная круглая. Сортамент. (Определяет размеры и предельные отклонения для калиброванного круглого проката из стали Х).
• ГОСТ 8559-75: Сталь калиброванная квадратная. Сортамент. (Определяет размеры и предельные отклонения для калиброванного квадратного проката из стали Х).
• ГОСТ 1051-73: Сталь калиброванная. Общие технические условия. (Регламентирует общие требования к калиброванному прокату из стали Х).

Операции в цехах с использованием материалов из стали Х:

Сталь Х широко используется в различных операциях в цехах металлообрабатывающей промышленности:

• Механическая обработка:
  • Токарная обработка: Изготовление валов, осей, втулок и других деталей вращения.
  • Фрезерная обработка: Изготовление деталей сложной формы, штампов, пресс-форм.
  • Шлифование: Достижение высокой точности размеров и гладкости поверхности.
  • Сверление: Создание отверстий различного диаметра.
  • Нарезание резьбы: Формирование резьбы на деталях с помощью метчиков и плашек.
• Термическая обработка:
  • Закалка: Повышение твердости и износостойкости стали путем нагрева до высокой температуры и быстрого охлаждения.
  • Отпуск: Снятие внутренних напряжений после закалки и придание стали необходимой вязкости.
  • Отжиг: Снятие внутренних напряжений и улучшение обрабатываемости стали.
  • Нормализация: Улучшение структуры стали и повышение ее прочности.
• Холодная деформация:
  • Волочение: Получение проволоки различного диаметра.
  • Высадка: Формирование головок болтов, винтов и других крепежных изделий.
  • Штамповка: Изготовление деталей сложной формы из листового металла.
• Электроэрозионная обработка (ЭЭО):
  • Используется для изготовления сложных профильных отверстий и полостей в штампах и пресс-формах, особенно при работе с закаленными сталями.

В заключение, сталь Х – это универсальный материал, обладающий уникальным набором свойств, что позволяет использовать ее для изготовления широкого спектра инструментов и деталей, работающих в условиях высоких нагрузок и износа. Благодаря своей прочности, износостойкости и стабильности свойств при повышенных температурах, сталь Х является оптимальным выбором для многих промышленных применений. Правильный выбор режима термической обработки и технологии обработки позволяет максимально реализовать потенциал этой стали и обеспечить длительный срок службы изготовленных из нее изделий.