Главная  >  Справочник  >  Сталь инструментальная легированная ХВГ

Сталь инструментальная легированная ХВГ: описание, свойства, применение

Сталь ХВГ – это инструментальная легированная сталь, обладающая высокой износостойкостью, прокаливаемостью и стабильностью размеров при термической обработке. Благодаря своим уникальным свойствам, она широко используется для изготовления инструментов, работающих в условиях повышенного износа и требующих сохранения точных размеров.

Основные характеристики стали ХВГ:

• Высокая прокаливаемость: Обеспечивает получение высокой твердости по всему сечению изделия при закалке.
• Высокая износостойкость: Позволяет изготавливать инструменты, способные длительное время сохранять режущие свойства.
• Стабильность размеров при термической обработке: Минимизирует деформации и изменения размеров деталей при закалке и отпуске.
• Умеренная теплостойкость: Сохраняет твердость при нагреве до температур 200-250 °C.
• Хорошая обрабатываемость резанием: Облегчает изготовление деталей сложной формы.

Химический состав стали ХВГ (ГОСТ 5950-2000):

Элемент	Содержание, %
Углерод (C)	0.90 - 1.05
Хром (Cr)	0.80 - 1.10
Вольфрам (W)	1.20 - 1.60
Марганец (Mn)	0.80 - 1.10
Кремний (Si)	0.10 - 0.40
Никель (Ni)	до 0.35
Медь (Cu)	до 0.30
Сера (S)	до 0.030
Фосфор (P)	до 0.030

Расшифровка обозначения ХВГ:

• Х – указывает на содержание хрома (Cr).
• В – указывает на содержание вольфрама (W).
• Г – указывает на содержание марганца (Mn).

Цифры в обозначении марки стали указывают примерное содержание легирующих элементов в процентах. В данном случае, отсутствие цифр означает, что содержание легирующих элементов близко к 1%.

Механические свойства стали ХВГ:

Механические свойства стали ХВГ зависят от режима термической обработки. Приведенные ниже значения являются ориентировочными и могут варьироваться в зависимости от конкретных условий закалки и отпуска.

Свойство	Значение
Твердость после закалки и отпуска (HRC)	62-66
Предел прочности при изгибе (σизг), МПа	2450-2940
Ударная вязкость (KCU), Дж/см²	20-40
Предел прочности при растяжении (временное сопротивление разрыву), МПа	Зависит от температуры отпуска (может достигать 2000 МПа и выше)
Относительное удлинение при разрыве, %	Не нормируется
Относительное сужение при разрыве, %	Не нормируется

Важно: Для достижения оптимальных механических свойств стали ХВГ необходимо соблюдать рекомендованные режимы термической обработки.

Физические свойства стали ХВГ:

Свойство	Значение
Плотность, кг/м³	7810
Теплопроводность, Вт/(м·°С)	20-25
Удельная теплоемкость, Дж/(кг·°С)	460
Температурный коэффициент линейного расширения, 1/°С	11-12 x 10⁻⁶
Модуль упругости, ГПа	210
Электрическое сопротивление, мкОм·м	0.25-0.30

Сферы применения стали ХВГ:

Сталь ХВГ благодаря своим свойствам нашла широкое применение в различных отраслях промышленности:

• Инструментальное производство:
  • Метчики
  • Плашки
  • Развертки
  • Протяжки
  • Кернеры
  • Зенковки
  • Напильники
  • Ножи для холодной резки металла
  • Калибры
  • Пуансоны и матрицы для холодной штамповки
  • Деревообрабатывающий инструмент (пилы, фрезы, ножи)
• Машиностроение:
  • Изготовление деталей, работающих в условиях повышенного износа (например, кулачки, копиры)
  • Оснастка для литья под давлением
  • Детали штампов
• Деревообрабатывающая промышленность:
  • Производство режущего инструмента для обработки древесины (пилы, ножи, фрезы)
• Производство пресс-форм:
  • Изготовление деталей пресс-форм для литья пластмасс и цветных металлов (матрицы, пуансоны, выталкиватели)
• Медицинская промышленность:
  • Хирургический инструмент (требующий высокой износостойкости и стерилизуемости)

Виды металлопроката из стали ХВГ:

Сталь ХВГ поставляется в различных видах металлопроката:

• Круг: Наиболее распространенный вид проката, используемый для изготовления различных инструментов и деталей.
• Полоса: Используется для изготовления ножей, штампов и других плоских деталей.
• Квадрат: Применяется для изготовления деталей квадратной формы, а также для дальнейшей обработки.
• Лист: Используется для изготовления плоских деталей и заготовок.
• Кованые заготовки: Используются для изготовления крупногабаритных деталей сложной формы.

ГОСТы, регламентирующие сталь ХВГ и металлопрокат из нее:

• ГОСТ 5950-2000 "Прутки, полосы и мотки из инструментальной легированной стали. Общие технические условия." (Основной ГОСТ, определяющий химический состав и общие требования к стали ХВГ)
• ГОСТ 2590-2006 "Прокат сортовой стальной горячекатаный круглый. Сортамент." (Регламентирует размеры круглого проката)
• ГОСТ 4405-75 "Полосы горячекатаные и кованые из инструментальной стали. Сортамент." (Регламентирует размеры полосового проката)
• ГОСТ 2591-2006 "Прокат сортовой стальной горячекатаный квадратный. Сортамент." (Регламентирует размеры квадратного проката)
• ГОСТ 19903-2015 "Прокат листовой горячекатаный. Сортамент." (Регламентирует размеры листового проката)
• ГОСТ 7417-75 "Сталь калиброванная круглая. Сортамент." (Регламентирует размеры калиброванного круглого проката)
• ГОСТ 8559-75 "Сталь калиброванная квадратная. Сортамент." (Регламентирует размеры калиброванного квадратного проката)
• ГОСТ 1051-73 "Сталь калиброванная. Общие технические условия." (Общие технические условия на калиброванный прокат)
• ГОСТ 1133-71 "Сталь кованая круглая и квадратная. Сортамент." (Регламентирует размеры кованых заготовок)
• ГОСТ 1435-99 "Прутки, полосы и мотки из инструментальной нелегированной стали. Общие технические условия." (Может содержать информацию, относящуюся к термической обработке инструментальных сталей)

Примечание: Данный список не является исчерпывающим. В зависимости от конкретного применения стали ХВГ могут применяться и другие ГОСТы.

Операции в цехах, производящих изделия из стали ХВГ:

Производственный процесс изготовления изделий из стали ХВГ включает в себя ряд операций, выполняемых в различных цехах:

1. Подготовительный цех:
   • Разметка: Определение размеров и контуров будущей детали на заготовке.
   • Резка: Разделение металлопроката на заготовки нужной длины (ленточнопильные станки, гильотины).
   • Правка: Устранение деформаций и искривлений заготовок (вальцы, прессы).
2. Механический цех:
   • Токарная обработка: Обработка заготовок на токарных станках для придания им цилиндрической или конической формы.
   • Фрезерная обработка: Обработка заготовок на фрезерных станках для создания плоских поверхностей, пазов, канавок и других сложных элементов.
   • Шлифовальная обработка: Доводка поверхностей деталей до требуемой шероховатости и точности размеров (плоскошлифовальные, круглошлифовальные станки).
   • Сверление: Создание отверстий в заготовках (сверлильные станки).
   • Резьбонарезание: Нарезание внутренней или наружной резьбы (метчики, плашки, резьбонарезные станки).
   • Электроэрозионная обработка (ЭЭО): Изготовление сложных форм и полостей в заготовках с использованием электрических разрядов.
3. Термический цех:
   • Закалка: Нагрев стали до определенной температуры с последующим быстрым охлаждением для получения высокой твердости.
   • Отпуск: Нагрев закаленной стали до более низкой температуры для снижения хрупкости и повышения вязкости.
   • Отжиг: Нагрев стали до определенной температуры с последующим медленным охлаждением для снятия внутренних напряжений и улучшения обрабатываемости.
   • Нормализация: Нагрев стали до определенной температуры с последующим охлаждением на воздухе для измельчения зерна и улучшения механических свойств.
4. Контрольно-измерительный цех (ОТК):
   • Визуальный контроль: Осмотр деталей на наличие дефектов поверхности.
   • Контроль размеров: Измерение геометрических размеров деталей с использованием различных измерительных инструментов (штангенциркули, микрометры, координатно-измерительные машины).
   • Контроль твердости: Определение твердости стали с использованием твердомеров.
   • Металлографический анализ: Исследование микроструктуры стали для оценки ее качества и соответствия требованиям.
   • Ультразвуковой контроль (УЗК): Выявление внутренних дефектов в стали.
5. Заточной цех (для производства режущего инструмента):
   • Заточка: Заточка режущих кромок инструмента до требуемой остроты и геометрии (заточные станки).
   • Доводка: Доводка режущих кромок инструмента для повышения точности и чистоты обработки (доводочные станки).
6. Инструментальный цех:
   • Сборка: Сборка сложных инструментов из отдельных деталей.
   • Регулировка: Регулировка параметров инструмента для обеспечения его правильной работы.

Важно: Правильный выбор режимов обработки и термической обработки стали ХВГ является критически важным для получения изделий с требуемыми свойствами и долговечностью.

Данный текст предоставляет подробную информацию о стали ХВГ, ее свойствах, применении и технологических процессах, связанных с ее обработкой. Он может быть использован в качестве основы для создания информативной и полезной страницы на вашем веб-сайте.