Сталь хвс характеристики – Сталь ХВГ характеристики, применение, ГОСТ

alexxlab | 01.03.2019 | 5 | Вопросы и ответы

Сталь ХВГ характеристики, применение, ГОСТ

Распространенная благодаря характеристикам и хорошей обрабатываемости ковкой и резанием (после отжига), невысокой стоимости, сталь ХВГ применяется во многих агрегатах, конструкциях и промышленности. По структуре относиться она к заэвтектоидным сталям перлитного класса, по назначению к инструментальным легированным.

Применение ХВГ

Само название «инструментальная» определяет использование этой марки. Но какие свойства обеспечивают ей такое назначение? В первую очередь ее стойкость к короблению при закалке, которой она обязательно подвергается, и коррозионная стойкость.

  • Так как сталь ХВГ не деформируется, из нее изготавливают мерительный инструмент высокой точности и любой длины.
  • Устойчивость к образованию окалины позволяет подвергать изделия из этой стали термическим операциям в уже шлифованном виде, что также позволяет изготовить инструмент без припусков на окончательную механическую обработку (т. е. шлифование).
  • Износостойкость поверхности и вязкая середина определяют, как сталь для изготовления деталей, подвергающихся динамическим нагрузкам, например, кольцам пружинных амортизаторов.
  • Коррозионная стойкость ХВГ обеспечена содержанием хрома, актуальна при изготовлении практически любого инструмента и запчасти.
  • Высокая прочность используется для изготовления деталей для прокатных станов, холодного волочения. Это пуансоны, валки, резьбовых калибров и т. д.
  • Износостойкость и прочность — основные используемые характеристики для всех деталей, в том числе и замочных шайб.

Чем не обладает марка стали ХВГ, так это теплостойкостью, способностью сохранять свои свойства, в частности твердость, при высоких температурах. Это условие необходимо для режущего и быстрорежущего инструмента, где температура кромок может достигать 650 ºC. Разупрочнение ХВГ происходит при температуре 200 ºC, поэтому ее используют только для деталей, работающих в диапазоне низких температур. 

 

Поставляется сталь ХВГ в:

  • прутках калиброванных и шлифованных;
  • серебрянке;
  • листах толстых;
  • полосах;
  • поковках;
  • болванках;
  • слябах. 

 

 

Расшифровка стали ХВГ

Марка ХВГ является базовой для аналоговых сталей перлитного класса. Ее химический состав обеспечивается минимальным количеством легирующих элементов (всего 4):

  1. углерод — ± 1,0 %;
  2. хром — 0,9-1,2 %;
  3. кремний — 01-0,4 %;
  4. вольфрам — 0,2-1,6 %.

Остальные элементы — второстепенные по значимости и выдерживаются в такой концентрации:

  • марганец — 0,8-1,1 %;
  • молибден до 0,3 %;
  • никель — до 0,35 %;
  • медь — до 0,3 %.

Так как сталь марки ХВГ относится к высококачественному классу, то содержание вредных примесей фосфора и серы регламентируется до 0,03 % (это минимально возможный предел). Остаточный кислород раскисляется при введении легирующих элементов Si и Mn.

Влияние элементов на свойства

На свойства стали влияет две составляющие:

  • концентрация химических элементов, т. е. химический состав стали;
  • их взаимодействие друг с другом, а также по отношению основного элемента (в данном случае Fe), что определяется термической обработкой.

Вводятся модифицирующие материалы в расплав, чтобы определенным образом заполнить кристаллическую решетку и тем самым определить ее свойства. К таким понятиям относятся:

  • Прочность — любое искажение кристаллической решетки повышает эту характеристику;
  • Увеличение слоя закалки — равномерное распределение температуры;
  • Уменьшение деформаций — укомплектованная кристаллическая решетка;
  • Склонность к трещинообразованию — здесь имеется в виду прочные межкристаллические связи т. е. образование карбидов по границам зерен, также это может быть образование сегрегаций.

Основной элемент повышающий прочность и определяющий сплав как сталь — углерод. Являясь ненамного меньшим, чем молекула Fe по размеру, он размещается в металлической решетке, образуя карбиды. Их форма, расположение и размеры имеют основное значение для характеристик металла при последующей отработке.

Главный легирующий элемент ХВГ — хром. Его атомы небольшие по размеру, уплотняют собой решетку, придавая ей еще большую плотность и стабильность. Особенность атомов хрома образовывать оксиды практически такого же размера, как и сам атом, используются при выплавке сплава со свойствами нержавейки, но это при его содержании выше 10,5 %, а до этого предела он хорошо повышает прокаливаемость.    

Для увеличения слоя закалки и уменьшения зерна ХВГ (что увеличивает качество стали) используются и следующие два элемента: молибден и вольфрам. Помимо того, что они образуют еще более прочные карбиды, чем углерод, эти металлы очень тугоплавки и являются центрами кристаллизации, измельчая зерна, что повышает пластичность металла, не меняя его твердости, а также увеличивает прокаливаемый слой.

Легирование кремнием и марганцем (этот элемент не указывается в маркировке ввиду его второстепенного влияния по значимости). Кремний не карбидообразующий элемент, он выталкивает карбиды к границам зерен, таким образом, упрочняя металл. Марганец в данном случае используют для баланса, т. к. он в этой концентрации увеличивает вязкость и пластичность, снижает нежелательные последствия такого повышения прочности. 

ГОСТ

ХВГ выпускается:

  • ГОСТы 5950-2000, 2591-2006, 2590-2006 – общие стандарты фасонного проката
  • ГОСТы 8560-78, 8559-75, 7417-75, 5950-2000 – калиброванный пруток
  • ГОСТы 1133-71, 7831-78, 5950-2000 – поковки
  • ГОСТ 4405-75 – полосы
  • ГОСТы 14955-77, 5950-2000 – серебрянка и шлифованные прутки

 

 

 

Термическая обработка марки ХВГ

Сталь ХВГ подвергается следующим видам термической обработки:

  • Отжиг — применяется для смягчения стали перед механической обработкой. Применяется эта процедура при необходимости, а именно, если заготовки подвергались холодной деформации.
  • Закалка — проводиться после окончательной механической обработки, т. е. после изготовления детали (инструмента и т. д.), придания ему окончательных форм, без учета на шлифовку. Заготовку нагревают до температур 830 ºC и охлаждают, погружением в масло. После этого кристаллические связи меняются и преобладает мартенситная структура, очень прочная и хрупкая. Чтобы разбить такую деталь достаточно приложить мускульную силу.  
  • Снимают внутренние напряжение и устраняют нежелательные последствия с помощью отпуска. Это нагрев и выдержка металла при температуре ниже … превращений, конкретно для этой стали составляет 180 C с охлаждением на воздухе. Происходит коагуляция мартенситных иголок и получение структуры сорбита или троостита, наиболее прочной и пластичной.

Сталь ХВГ обладает удачным сочетанием прочности и коррозионной стойкости. Относительно невысокая стоимость и хорошая обрабатываемость позволяет широко применять ее в производстве. К недостаткам можно отнести узкий диапазон температур закалки и отжига (сталь легко пережечь) и разупрочнение при температуре выше 200 ºC.

Оцените статью:

Рейтинг: 5/5 - 2 голосов

prompriem.ru

Хромовольфрамовая сталь - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Хромовольфрамовая сталь

Cтраница 1

Хромовольфрамовая сталь ХВ5 обладает небольшой устойчивостью аустенита в перлитной области ( фиг. Эта сталь в отличие от быстрорежущей не обладает красностойкостью, но хорошо шлифуется и позволяет получить чистую поверхность на обрабатываемой детали. Ее применяют для граверных инструментов и иногда инструментов для чистовой обработки металлов повышенной твердости, при снятии стружки небольшого сечения и малой скорости резания.  [1]

Хромовольфрамовая сталь марки ЗХВ8 и хромовольфрамокремнистая сталь марок 6ХВС и 5ХВС также характеризуются глубокой прокаливаемостью и относительно в / ысо-кими механическими свойствами при повышенных температурах.  [2]

Хромовольфрамовая сталь марки ХВ5 обладает после закалки очень высокой твердостью ( до HRC 70) и большим сопротивлением истиранию, но невысокой теплостойкостью ( до 150), в связи с чем применяется для инструментов, работающих с малыми скоростями резания при обработке твердых металлов ( например, чугуна с отбеленной поверхностью), а также при срезании стружки малого сечения.  [3]

Хромовольфрамовые стали ХВГ и ХВ5 мало деформируются, обладают повышенной теплостойкостью, но легко подвержены трещинам и прижогам при шлифовании. Эти стали являются хорошими материалами для изготовления резьбовых инструментов, а также тонкостенных и сложных деталей приспособлений, закаливаемых на высокую твердость.  [4]

Быстрорежущая хромовольфрамовая сталь - искра темнокрасная, линия движения искры ( траектория) имеет вид точечного пунктира, на концах искры - каплеобразные утолщения, но без вспышек, которые наблюдаются редко.  [5]

Быстрорежущие стали - это хромовольфрамовые стали с содержанием вольфрама от 8 5 до 19 % и от3 8 до4 4 % хрома. Режущий инструмент из быстрорежущих сталей имеет после термообработки твердость HRC 62 - 65, повышенную сопротивляемость износу и сохраняет режущие свойства при нагреве до 600 - 650 С. Это позволяет работать инструментом, изготовленным из быстрорежущей стали со скоростями, в 2 - 4 раза большими, чем инструментами, изготовленными из инструментальной углеродистой стали.  [6]

Быстрорежущая сталь - это хромовольфрамовая сталь, содержание хрома в ней в среднем 4 %; в сталях Р9 содержание ванадия ( равное 2 %) и Р18 ( равное 1 %) в марках не указывается. В стали марок Р18М и РЭМ содержание молибдена увеличено до 1 %, но одновременно снижается содержание вольфрама.  [7]

Кроме быстрорежущих широко применяются другие вольфрамовые и хромовольфрамовые стали. Например, сталь, содержащая от 1 до 6 % вольфрама и до 2 % хрома, применяется для изготовления пил, фрез, штампов.  [8]

Кроме быстрорежущих, широко применяются другие вольфрамовые и хромовольфрамовые стали. Например, сталь, содержащая от 1 до 6 % вольфрама и до 2 % хрома, применяется для изготовления пил, фрез, штампов.  [9]

Кроме быстрорежущих, широко применяются другие вольфрамовые и хромовольфрамовые стали. Например, сталь, содержащая от 1 до 6 % вольфрама и до 2 % хрома, применяется для изготовления пил, фрез, штампов.  [10]

Кроме быстрорежущих, широко применяются другие вольфрамовые и хромовольфрамовые стали.  [11]

Кроме быстрорежущих, широко применяются другие вольфрамовые и хромовольфрамовые стали. Например, сталь, содержащая от 1 до 6 % вольфрама и до 2 % хрома, применяется для изготовления пил, фрез, штампов.  [12]

Вольфрам, входя в состав хромовольфрамовой стали, придает ей особые свойства, именуемые красностойкостью, так как сохраняет твердость стали при нагреве до красного каления. Эти стали, именуемые быстрорежущими, имеют большое практическое применение.  [13]

Хромомолибденовые стали Х5М и 20Х5МЛ, хромовольфрамовая сталь 20Х8ВЛ и хромовольфрамованадие-вые стали Х5ВФ, Х8ВФ и 1Х8ВФ жаропрочны до температуры 550 С и теплоустойчивы в горячих серосодержащих продуктах.  [14]

Кроме быстрорежущих широко применяются другие вольфра - мовые и хромовольфрамовые стали. Например, сталь, содержащая от 1 до 6 % вольфрама и до 2 % хрома, применяется для изготовления пил, фрез, штампов.  [15]

Страницы:      1    2    3

www.ngpedia.ru

Инструментальные стали - Слесарно-инструментальные работы


Инструментальные стали

Категория:

Слесарно-инструментальные работы



Инструментальные стали

Инструментальные стали характерны тем, что после соответствующей термической обработки они получают очень высокую-твердость. Такая твердость позволяет изготовленным из стали инструментом обрабатывать другие стали — конструкционные.

Инструментальные стали могут быть разделены на углеродистые, легированные и высоколегированные или быстрорежущие стали. Свойства углеродистых инструментальных сталей как качественных, так и высококачественных (с добавкой индекса А в обозначении марки) зависят также от процентного содержания углерода в их составе. О процентном содержании этого элемента в той или иной стали можно судить по цифрам, входящим в условное обозначение марки стали, соответственно содержанию углерода в десятых долях процента.

С ростом процентного содержания углерода увеличивается твердость стали, но одновременно растет и хрупкость. Поэтому для> ударных инструментов и вырубных штампов применяются только> стали У7 и У8, а для режущих и измерительных инструментов, от. которых требуется высокая твердость и износостойкость,—- стали У10—У12. Однако стали У10—У12’Пригодны для режущих инструментов, работающих только с небольшими скоростями резания и в спокойных условиях (развертки, метчики и т. п.). Точно также и детали приспособлений, подверженные ударам (упоры, установочные планки), изготовляются из сталей У7 — У8, а работающие на истирание,— из сталей У10 — У12.

Свойства, углеродистых сталей могут быть улучшены добавкой-марганца. Такие стали менее хрупки и более износостойки.

Несмотря на многие положительные качества, инструментальные углеродистые стали все же не лишены серьезных недостатков..

1. Они не обладают достаточной теплостойкостью, так как при нагреве приблизительно до 200° начинают терять высокую твердость, а, следовательно и режущие свойства. По этой причине их нельзя использовать для режущего инструмента, работающего в тяжелых условиях, т. е. в условиях сильного нагрева режущих кромок.

2. Их форма и размеры сильно изменяются при закалке, что не позволяет использовать такие стали для сложных по конструкции и точных по размерам инструментов и некоторых других деталей технологической оснастки.

Стремление повысить теплостойкость и износостойкость, а также прочность инструментальных материалов привело к созданию легированных сталей. Однако теплостойкость этих сталей лишь немного выше, чем ,у углеродистых, зато значительно выше их износостойкость и прокаливаемость и в то же время намного меньше изменяемость размеров при закалке.

Наиболее употребительны следующие марки инструментальных сталей: углеродистые качественные стали (по ГОСТ 1435—54) — У7, У8, У10, У12; углеродистые высококачественные — У7А, У8А, У10А, У12А, У8ГА, У10ГА; легированные (по ГОСТ 5951—51) —X, Х12, Х12Ф, 9ХС, ХГ, ХВГ, ХВ5, 5ХВС, 6ХВС, 5ХНТ, 5ХНВ; быстрорежущие (по ГОСТ 5952—51) — Р9 и Р18. Условные обозначения этих марок почти совпадают с обозначениями легированных конструкционных сталей, с той только разницей, что первое число означает не сотые доли процента, а десятые. В том случае, если процентное со- ! держание углерода в марке составляет 1 % и более, цифра в условном обозначении опускается.

Каковы же свойства и назначение марок легированных инструментальных сталей?

Хромистые инструментальные стали (X, Х12) отличаются большой износостойкостью и малой изменяемостью формы и размеров (деформацией) при закалке. Сталь марки X широко применяется для изготовления разверток, винторезных гребенок, небольших протяжек, калибров и кондукторных втулок, рабочие размеры которых нельзя подвергнуть шлифованию. Сталь марки XI2 и особенно хро—мованадиевая Х12Ф — идут на изготовление накатных плашек, волочильных инструментов, а также гибочных и холодновысадочных штампов.

Хромокремнистая сталь (9ХС) — более теплостойка по сравнению с углеродистой сталью и служит, главным образом, для изготовления режущего инструмента.

Хромомарганцевая сталь (ХГ) — дает наименьшие деформации при закалке и представляет поэтому наилучший материал для резьбовых и иных точных и сложных калибров, закаленных кондукторных планок и втулок малых диаметров, подвергаемых после закалки только доводке.

Хромовольфрамовые стали (ХВГ и ХВ5) также мало деформируются при закалке, обладают большей теплостойкостью, однако весьма склонны к появлению трещин и прижогов при шлифовании.

Хромовольфрамокремнистые (5ХВС и 6ХВС) обладают рядом ценных свойств, способствующих их применению для изготовления штампов холодной штамповки. Стали 5ХНТ и 5XITB служат для изготовления ковочных штампов.

Открытие высоколегированных быстрорежущих сталей, сохраняющих режущие свойства при температуре 550°, т. е. обладающих почти в 3 раза большей теплостойкостью, явилось крупным шагом вперед в получении совершенных материалов для изготовления режущего инструмента. Быстрорежущая сталь — очень дорогой материал. Ее стоимость в 10—15 раз выше углеродистой стали, а поэтому она используется только для изготовления режущего инструмента, работающего на повышенных режимах резания.

ГОСТ 5952—51 установлено две марки быстрорежущей стали: марка Р18, имеющая в своем составе около 18% вольфрама, и марка Р9 с 9% вольфрама. Быстрорежущая сталь Р18, как более дорогостоящая, применяется реже; во всех случаях, когда это возможно, применяют низколегированную сталь Р9. Применение стали Р18 допускается только для изготовления инструмента, работающего в особенно тяжелых условиях, т. е. при обработке материалов высокой прочности и при работе с большими сечениями стружки и скоростями резания. Эта сталь также применяется для сложного фасонного и зубообрабатывающего инструмента. Сталь Р9 при обработке материалов высокой прочности имеет несколько пониженную стойкость и кроме этого отличается худшей шлифуемостью, склонностью к прижогам при шлифовании, а также трудностью ее закалки, в связи с узким интервалом закалочных температур.

Требования к сталям. К инструментальным сталям предъявляются более высокие требования, чем к конструкционным. Это объясняется тем, что рабочие поверхности инструментов, изготовленных из инструментальных сталей, работают при высоких контактных напряжениях, больших удельных давлениях и подвергаются износу и нагреву. Инструментальные стали обладают высокой твердостью, прочностью, износостойкостью и рядом других свойств, необходимых для обработки материалов резанием и давлением.

Применение тех или иных материалов определяется требованиями, предъявляемыми к различным инструментам.

Материалы, из которых изготовляют режущие инструменты, должны обладать следующими свойствами: – высокой прочностью, так как в процессе резания инструменты испытывают большие усилия; – высокой твердостью, потому что процесс резания можно осуществить только в том случае, если твердость материала инструмента значительно больше твердости обрабатываемого материала; – высокой износостойкостью, потому что стойкость инструмента зависит от степени истирания режущих кромок; – высокой теплостойкостью, так как в процессе резания выделяется большое количество тепла, часть которого идет на нагрев режущих кромок инструмента, а последний, нагреваясь, теряет первоначальную твердость и быстро выходит из строя.

Стали для измерительных инструментов и деталей высокой точности должны обладать высокой износостойкостью, необходимой для сохранения инструментами размеров и формы в процессе эксплуатации, а также хорошей обрабатываемостью для получения высокого класса шероховатости поверхности измерительных инструментов.

Углеродистые стали. Эти стали обладают высокой твердостью после окончательной термической обработки (HRC 62…64) и низкой твердостью в отожженном состоянии (НВ 187…207), что обеспечивает хорошую обрабатываемость резанием и давлением. Недостаток углеродистых сталей — низкая теплостойкость (200…250°С).

По ГОСТу 1435—74 промышленность выпускает следующие инструментальные углеродистые стали: У7, У8, У8Г, У9, У10, У И, У12, У13, У7А, У8ГА, У9А, У10А, У11А, У12А и У13А.

К группе некачественных сталей относятся стали марок без буквы А, к группе высококачественных сталей, более чистых по содержанию серы и фосфора, а также примесей других элементов, — марки с буквой А.

Буквы и цифры в обозначении марок стали обозначают: У — углеродистая, следующие за ней цифры (цифра)—среднее содержание углерода в десятых долях процента, Г — повышенное содержание марганца.

Увеличение в стали содержания углерода повышает ее твердость, но одновременно увеличивает и хрупкость. Следовательно, для ударных инструментов надо применять стали с меньшим содержанием углерода (У7 и У8), а для режущих и измерительных инструментов, требующих высокой твердости и износоустойчивости,— с большим содержанием углерода (У 10 и У12).

Стали марок У7, У7А, У8, У8А, У8ГА, У9 и .У9А служат для изготовления зубил, ножниц для резки жести, пил по металлу и дереву, резцов по меди.

Из стали марок У10А, У11, У11А, У12 и У12А выполняют сверла малого диаметра, метчики, развертки, плашки, фрезы малого диаметра, пилы по металлу, ножовочные полотна, измерительные инструменты, зубила для насечки напильников.

Стали марок У13 и У13А служат для изготовления инструментов особо высокой точности: напильников, резцов, зубил для насечки напильников, шаберов и т. п. Из стали марок У8А и У10А выполняют пуансоны, матрицы, ножи и другие детали штампов.

Углеродистые стали поставляются в виде горячекатаных, кованых или калиброванных прутков различного сечения или в виде полос.

Легированные стали. В соответствии с ГОСТом 5950—73 инструментальные легированные стали по своему назначению подразделяются на две группы: для режущего и измерительного инструмента и для штам-пового инструмента.

Стали первой группы делятся на стали неглубокой прокаливаемое™ — 7ХФ, 8ХФ, 9ХФ, 11ХФ, 13Х, ХВ4 и В2Ф и стали глубокой нрокаливаемости — 9X1, X,. 12X1, 9ХС, ХГС, 9ХВГ, ХВГ, ХВСГ, 9Х5ВФ, 8Х6НФТ и 8Х4ВЗМЗФ2.

В обозначениях марок сталей первые цифры указывают среднее содержание углерода в десятых долях процента. Цифры могут и не указываться, если содержание углерода близко к единице или больше единицы. Буквы за цифрами обозначают: Г — марганец, С — кремний, X — хром, В — вольфрам, Ф — ванадий, Н — никель, М — молибден. Цифры, стоящие после букв, указывают среднее содержание соответствующего элемента в целых процентах. Отсутствие цифр означает, что содержание этого легирующего элемента составляет примерно 1%. В отдельных случаях содержание легирующих элементов не указывается, если оно не превышает 1,8%.

Легированные стали обладают по сравнению с углеродистыми повышенной вязкостью в закаленном состоянии, меньшей склонностью к деформациям и трещинам при закалке. Их режущие свойства примерно такие же, как и углеродистых инструментальных, потому что они имеют низкую теплостойкость (200…250 °С).

Легированные инструментальные стали применяются для изготовления инструментов и технологической оснастки. Из сталей марок 7ХФ, 8ХФ и 9ХФ выполняют круглые и ленточные пилы, ножи для холодной резки металлов, зубила, пуансоны, керны и другие инструменты, работающие с ударными нагрузками. Из сталей марок Д1ХФ, 13Х, ХВ4, В2Ф, 9X1 и X —зубила, пуансоны, ножи для холодной резки металла, кернеры, круглые и ленточные пилы, метчики и другие режущие инструменты диаметром до 30 мм, шаберы, резцы и фрезы для обработки с небольшой скоростью резания, ножовочные полотна и калибры.

Из сталей марок 12X1, ХВГ и 9ХВГ изготовляют измерительные инструменты — плитки, калибры и шаблоны, а также измерительные и режущие инструменты, для которых повышенное коробление при закалке недопустимо, — резьбовые калибры, протяжки, длинные метчики и развертки, плашки и лекала сложной формы. Для деревообрабатывающих инструментов служат стали марок 8Х6НФТ, 9X5ВФ и 8Х4ВЗМЗФ2. Резьбона-катный инструмент, ручные ножовочные полотна и инструменты, предназначенные для холодной пластической деформации, выполняют из стали марки Х6ВФ.

Легированные стали второй группы применяют для изготовления деталей штампов и пресс-форм. Они в настоящей книге не рассматриваются.

Быстрорежущие стали. Быстрорежущей называется сталь, в состав которой помимо углерода входят легирующие элементы — вольфрам, хром, ванадий и молибден, образующие после термической обработки устойчивые карбиды. Кроме карбидообразующих элементов в некоторые марки быстрорежущих сталей входит также кобальт.

Быстрорежущие стали (ГОСТ 19265—73) приобретают после закалки и отпуска высокую твердость, прочность, износостойкость, теплостойкость и сохраняют режущие свойства при нагревании до температуры 600…650° С. Скорости резания инструментами из быстрорежущей стали в 2…4 раза выше, чем инструментами из легированной стали, кроме того, они обладают повышенной стойкостью.

Преимущества быстрорежущей стали проявляются главным образом при обработке прочных (ств= = 100 кгс/мм2) и твердых сталей (НВ 200..250) и резании с повышенной скоростью. По ГОСТу 19265—73 промышленность выпускает следующие марки быстрорежущей стали: Р18, Р12, Р9, Р6М5, Р6М5ФЗ, Р12ФЗ, Р18К5Ф2, Р9К5, Р6М5К5, Р9КЮ, Р9М4К8 и

Р10К5Ф5. В обозначениях марок буквы и цифры указывают: Р — быстрорежущая сталь; цифра, стоящая за буквой, — среднее содержание вольфрама в процентах; М — молибден, Ф — ванадий, К — кобальт; цифры, следующие за этими буквами, — соответственно содержание молибдена, ванадия и кобальта.

Быстрорежущие стали делятся на стали нормальной (Р18, Р12, Р9 и Р6М5) и повышенной (Р18К5Ф2, Р9М4К8, Р6М5К5, Р9К5, Р9КЮ, Р12ФЗ и др.) производительности. Почти все виды режущих инструментов для обработки обычных конструкционных сталей изготовляют из стали марок Р18, Р12, Р9 и Р6М5. Из стали марки Р6М5 с пониженной шлифуемостью производят инструменты простой формы, не требующие большого объема шлифования.

Инструменты для обработки высокопрочных нержавеющих и жаропрочных сталей и сплавов в условиях повышенного разогрева режущей кромки изготовляют из сталей марок Р18К5Ф2, Р9М4К8, Р6М5К5 и Р10К5Ф5. Инструментами из стали последней марки можно также обрабатывать материалы, обладающие абразивными свойствами.

Для обработки сталей и сплавов повышенной твердости и вязкости и для работы с ударом применяют инструменты из стали марки Р9К5, а нержавеющих и жаропрочных сталей и сплавов и сталей повышенной твердости и вязкости — инструменты из стали марки Р9К10. Резцы, зенкеры, развертки и другие инструменты для чистовой обработки вязких аустенитных сталей, а также материалов с абразивными свойствами изготовляют из стали марки Р12ФЗ. Развертки, протяжки и фрезы из стали марки Р6М5ФЗ предназначены для чистовой и получистовой обработки углеродистых и легированных сталей на средних скоростях резания.

Вольфрамомолибденовая сталь Р6М5 не только дешевле стали марки Р18, но и отличается хорошей теплопроводностью, мало склонна к трещинообразованию в процессе шлифования. По режущим свойствам при чистовой обработке она несколько уступает сталям Р18 и Р12, однако при черновой обработке режущие свойства ее лучше, чем у стали Р18. Недостаток стали Р6М5 — чувствительность к перегреву.

Сталь Р6М5К5, обладающая более высокими значениями теплостойкости, прочности и вязкости, чем сталь Р6М5, рекомендуется для черновой обработки.

В последние годы наблюдается тенденция к повышению содержания углерода в быстрорежущих сталях в среднем на 0,25% (до 1,1%) при содержании ванадия не более 2,8%- Стали с повышенным содержанием углерода отличаются более высокой износостойкостью.

В настоящее время быстрорежущую сталь начинают получать методом порошковой металлургии (пульвер-сталь или металлокерамическая сталь), что позволяет резко сократить карбидную неоднородность и повысить режущие свойства инструмента, особенно крупногабаритного. Из металлокерамической стали марки 10Р6М5 (она не стандартизована) изготовляют зуборезные инструменты.

Конструкционные стали. В инструментальном производстве применяют углеродистые качественные конструкционные стали, регламентированные ГОСТом 1050—74. Настоящий стандарт распространяется на сортовую углеродистую качественную конструкционную сталь горячекатаную и кованую марок 08, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 58 и 60 диаметром или толщиной до 250 мм, марок 65, 70, 75, 80, 85, 60Г, 65Г и 70Г диаметром или толщиной до 60 мм, а также сталь калиброванную и серебрянку всех марок.

В обозначениях марок стали цифры указывают среднее содержание углерода в сотых долях процента, буква Г — содержание марганца (около 1%).

Конструкционные углеродистые стали широко используются для производства составного режущего инструмента. Нерабочую часть инструмента — державки, корпуса, хвостовики и др. — изготовляют из этих сталей. Из низкоуглеродистых сталей 20 и 25 с последующей цементацией и закалкой и среднеуглеродистых марок 50 или 55 изготовляют измерительные инструменты— скобы, шаблоны, калибры и др. Из конструкционных сталей выполняют также различные детали приспособлений.

ВК4-В, В Кб, В Кб-А, ВК6-0М, ВК6-В, ВК8, ЁК8-ВК, ВК8-В, вкю, ВК10-М, ВКЮ-ОМ, ВК10-КС, вкп-в, BK11-BK, BK15, BIC20, ВК20-КС, BK20-K и ВК25.

Сплавы этой группы состоят из зерен карбидов вольфрама (WC), сцементированных кобальтом, и обозначаются буквами ВК и цифрой, показывающей процентное содержание кобальта. Буква М указывает на мелкозернистую структуру сплава в изделиях, буква В после цифры обозначает технологический признак и показывает, что изделие из этого сплава спекается в атмосфере водорода, буква К в конце марки указывает на крупнозернистую структуру сплава, получаемую по специальной технологии, а буквы ОМ — на особо мелкозернистую структуру сплава в изделиях. Твердость сплавов группы ВК HRA 83…91, предел прочности при изгибе (Ти— 110…240 кгс/мм1, плотность— 13… г/см3.

К титановольфрамовой группе относят твердые сплавы марок Т30К4, Т15К6, Т14К8, Т5КЮ и Т5К12. Структура сплавов этой группы состоит из зерен твердого раствора карбида и вольфрама в карбиде титана (TiC) и избыточных зерен карбида вольфрама, сцементированных кобальтом, или только из зерен твердого раствора карбида вольфрама в карбиде титана, сцементированных кобальтом. Сплавы этой группы обозначаются буквами ТК и цифрами. Так, марка Т30К4 обозначает: Т—титан, цифра 30 — 30% карбида титана, К —кобальт, цифра 4 — 4% кобальта. Карбид вольфрама определяют по разности 100—(30+4) =66%. Твердость сплавов группы ТК HRA 87…92, предел прочности при изгибе (Ги=-95…165 кгс/мм2, плотность—> 9,5… 13,5 г/см3.

В титанотанталовольфрамовую группу входят твердые сплавы марок ТТ7К12, ТТ8К6, ТТ10К8-Б иТТ20Щ Структура сплавов этой группы состоит из зерен твер^ дого раствора (Ti, Та, W)Co и избыточных зерен карбида вольфрама, сцементированного кобальтом. Обозначаются они буквами ТТК и цифрами: первая буква Т — титан, вторая — тантал, буква К — кобальт. Так, сплав марки ТТ7К12 содержит в среднем 7% карбидов титана и тантала (4+3), 12% кобальта и 81% карбида вольфрама. Твердость сплавов этой группы HRA 87…88, предел прочности при изгибе аи= 150… 165 кгс/мм2, плотность—12,8…13,3 г/см3.

Металлокерамические твердые сплавы обладают высокой красностойкостью и сохраняют режущие свойства при Hsrpese до температур #=900…1000° С; при этом сплавы группы ТК болеё Износоустойчивы и имеют лучшую красностойкость. С повышением содержания кобальта хрупкость сплавов уменьшается, однако одновременно понижается и их твердость. Сплавы группы ВК более вязки, чем сплавы группы ТК.

Твердые сплавы выпускают главным образом в виде стандартных пластинок разнообразной формы и различных размеров. Неперетачиваемые многогранные пластинки механически крепятся в дерновках режущего инструмента. Изготовляются также цельные твердосплавные инструменты — фрезы диаметром от 3 до 60 мм, машинные развертки диаметром от 6 до 12 мм, ручные метчики от М2 до М10 и спиральные сверла диаметром от 1,8 до 5,2 мм.

Для обработки резанием применяют сплавы различных марок. Сплавы ВКЗ, ВК4, ВК6 и ВК8 служат для обработки обычных чугунов на чистовых и получисто-вых операциях точения, растачивания, фрезерования, сверления, развертывания и нарезания резьб, а ВКЗ-М и ВК8 — для чистового и получистового точения и растачивания, нарезания резьбы на твердых чугунах. Сплавы В Кб, ВК8 и ВК6-М предназначены для строгания, чернового точения и растачивания, сверления и долбления, а ВК6-М пригоден для всех видов механической обработки чугунов.

Сплавы группы ТК используются главным образом для обработки сталей: Т30К4 — для чистовой и полу-чистовой обработки цементированных и закаленных углеродистых и легированных сталей, Т14К8 —для черновой, а Т15К6 — для любых видов обработки тех же сталей, Т5КЮ — для чернового точения при неравномерном сечении среза и прерывистом резании, фасонном точении, отрезке, строгании, черновом фрезеровании.

Сплавы группы ТТК марки ТТ7К12 применяют при тяжелом черновом точении при неравномерном сечении среза и наличии ударов, а также при работе на изношенном оборудовании, сплав ТТ10К8-Б — для черновой и получистовой обработки труднообрабатываемых материалов, включая жаропрочные стали и сплавы.

Швейцарская фирма Gebruder Sulzer применяет для машиностроительных деталей, подверженных истиранию, например для деталей швейных и текстильных машин, инструментальную сталь GS-85CrVW4, содержащую (%) 0,86 С, 0,45 Si, 0,55 Мп, 1,0 Сг, 0,14 W, 0,3 V.

В ГДР используют инструментальные стали по TGL 14415.

В ЧССР применяют инструментальную сталь для штампов по ON 422870 и быстрорежущую сталь для литого инструмента по CSN 423992.

Для точных отливок, эксплуатирующихся при высоких температурах, применяют специальные сплавы на базе никеля, легированные хромом и кобальтом и небольшим количеством других легирующих элементов (Ti, Al, В, Zr, Та, V).

Большинство специальных – сплавов, используемых в США, имеют фирменные названия. Так называемые сплавы Supper Alloys пригодны для литья в вакууме. Отливки из этих сталей используют под нагрузкой при высоких температурах (см. табл. 58). Для большинства специальных сплавов требуется особый режим термообработки, если необходимо получить оптимальные свойства. Режим термообработки зависит от толщины стенки отливок и обычно состоит из следующих операций: гомогенный отжиг (толщина стенки более 75 мм) при 1150 °С с выдержкой 4 ч; охлаждение на воздухе; отпуск в течение 1 ч при 595 °С; текучести 1600 Н/мм2 при относительном удлинении 8% и относительном сужении 20%. Эти величины прочности можно получить и при больших толщинах.

Отливки из сплава Maraging не имеют поверхностного обезуглероживания. В гомогенизированном состоянии их обрабатываемость приблизительно такая же, как коррозионно-стойких сталей. В отвержденном состоянии обрабатываемость приблизительно на 50% хуже. Свариваемость хорошая, если используются электроды из того же сплава, выплавленного в вакууме, но без бора, циркония и титана. Сварку проводят в атмосфере инертного газа.

Реклама:

Читать далее:
Прочность и твердость металла

Статьи по теме:

pereosnastka.ru

Сталь ХВГ - расшифровка марки стали, ГОСТ, характеристика материала



Марка стали - ХВГ

Стандарт - ГОСТ 5950

Заменитель - 9ХС, ХГ, 9ХВГ, ХВСГ, ШХ15СГ

Сталь ХВГ содержит в среднем 1% углерода, Х - указывает содержание хрома в стали примерно 1%, В - указывает содержание вольфрама в стали примерно 1%, Г - указывает содержание марганца в стали примерно 1%. Сталь легированная, инструментальная.

Инструментальная сталь ХВГ применяется для изготовления измерительных и режущих инструментов, для которых повышенное коробление при закалке недопустимо.

Из стали ХВГ изготовляют резьбовые калибры, протяжки, длинные метчики, длинные развертки, плашки и другой специальный инструмент, холодновысадочные матрицы и пуансоны, технологическую оснастку.

Массовая доля основных химических элементов, %
C - углеродаSi - кремнияMn - марганцаCr - хромаW - вольфрама
0,90-1,050,10-0,400,80-1,100,90-1,201,20-1,60
Температура критических точек, °С
Ac1Ac3Ar1Ar3
750940710-
Технологические свойства
КовкаТемпература ковки, °С: начала 1070, конца 860. Охлаждение замедленное.
СвариваемостьНе применяется для сварных конструкций.
Обрабатываемость резаниемВ горячекатаном состоянии при HB 235 и σв = 760 МПа:
Kv твердый сплав = 0,75
Kv быстрорежущая сталь = 0,35
ФлокеночувствительностьЧувствительна
Склонность к отпускной хрупкостиМалосклонна
Физические свойстваТемпература испытаний, °С
20100200300400500600700800900
Модуль нормальной упругости E, ГПа----------
Модуль упругости при сдвиге кручением G, ГПа----------
Плотность ρn, кг/м378507830-7760--7660---
Коэффициент теплопроводности λ Вт/(м*К)----------
Удельное электросопротивление ρ, нОм*м380---------
20-10020-20020-30020-40020-50020-60020-70020-80020-90020-1000
Коэффициент линейного расширения α*106, K-111,012,013,013,514,014,5----
Удельная теплоемкость c, Дж/(кг*К)----------

tekhnar.ru

Обзор стали ХВГ: характеристики и применение

В этой статье мы поговорим о всем известной марке стали ХВГ, обсудим ее назначение, применение, затронем тему аналогичных сталей, выпускаемых за границей, и опишем технологию термической обработки данного сплава.

Использование

И дабы весь далее изложенный материал стал вам более понятным, стоит начать с того, зачем вообще используется этот сплав. Ввиду особых характеристик применение стали ХВГ наблюдается чаще всего при изготовлении высокоточных измерительных инструментов, какими, например, являются привычные многим штангенциркули, а также длинного режущего инструмента, такого как метчики, протяжки, сверла или развертки.

Подобный перечень позволяет смело сказать, что ХВГ - высокопрочная сталь, пригодная для обработки других, более мягких пород металла. Также не стоит забывать, что с увеличением длины изделия увеличивается шанс его деформации. И раз уж из марки стали ХВГ изготавливают протяженные изделия, можно сделать вывод, что она имеет повышенную стойкость к деформации.

ГОСТ

Чтобы более подробно узнать о том, что же собой представляет интересующая нас сталь, обратимся к нормативным документам, в которых помечается марка ХВГ как сталь инструментальная легированная. Даже эта, казалось бы, весьма короткая формулировка дает нам кое-какую информацию. Дело в том, что инструментальной называется та сталь, содержание углерода в которой превышает 0,7 %. Легированной сталью же называется сплав железа, углерода и еще некоторых добавок, призванных улучшить структуру стали.

Как ни странно, но мы можем узнать немного и о легирующих элементах, присутствующих в составе ХВГ. Для этого стоит обратиться к системе ГОСТов, где указано, что каждому такому элементу присвоена определенная, обозначающая его буква. Таким образом, нам становится известно, что в состав стали ХВГ входят:

  • Х – хром;
  • В – вольфрам;
  • Г – марганец.

Состав

Характеристики и применение стали ХВГ – взаимосвязанные явления. Сплав не будет пользовался спросом, если его механические и физические свойства не отвечают заданным стандартам. В свою очередь, свойства стали задаются посредством внедрения в ее состав различных элементов из периодической таблицы. Поэтому очень важно обратить внимание на химический состав описываемого сплава, дабы лучше понять пределы его возможностей.

Выглядит он следующим образом (в перечне приводятся лишь средние значения, обозначающие массовую долю всех элементов):

  • углерод – 9.5 %;
  • кремний – 0,25 %;
  • марганец – 0,95 %;
  • никель – до 0,4 %;
  • хром – 1 %;
  • вольфрам – 1,4 %;
  • медь – до 0,3 %.

Помимо вышеперечисленных добавок в сплаве присутствуют и так называемые вредные лигатурные элементы, такие как сера и фосфор, однако их массовая доля не превышает 0,03 %, а это значит, что их пагубное воздействие на свойства стали малозначительно.

Аналоги и заменители

Уверены, для многих перестало быть секретом, что названный сплав является очень востребованным и необходимым в своей области применения. Характеристики стали ХВГ при этом являются не плодом удачного стечения обстоятельств, а результатом работы ученых, создавших нужную формулу. А ввиду высокой востребованности эту или подобную ей формулу успешно применяют не только у нас на родине, но и за ее границами.

Мы можем представить небольшой перечень аналогичных или же просто максимально схожих марок стали, используемых в других странах мира.

  • Соединенные Штаты Америки – 01 или Т31507;
  • Китай – CrWMn;
  • Европа – 107WCr5;
  • Япония – SKS2, SKS3, SKSA.

Технология

В том случае если вам в руки попадет образец стали ХВГ, и вы примете решение что-либо из него изготовить, вам очень пригодятся некоторые знания в области металлообработки. Особое внимание стоит уделить температуре. Ведь в зависимости от того, какой температурный режим для обработки вы используете, характеристики и применение стали ХВГ по окончанию процесса могут сильно измениться. Чтобы уберечь вас от подобного, ниже мы опишем основные технологические процессы, связанные с термической обработкой, и рекомендации по их исполнению.

Отжиг. Производится в самом начале, то есть до какой-либо механической обработки изделия. Отжиг призван нивелировать изначальную твердость сплава и облегчить последующую механическую обработку. Для стали ХВГ отжиг происходит при температуре 800 °С с последующим понижением температуры со скоростью 50 °С/час и вплоть до 500 °С. После изделие остужается до комнатной температуры на воздухе.

Ковка. Цель этого процесса состоит в том, чтобы придать заготовке нужную форму. В данном случае очень важно не перегреть или не недогреть сталь. Подобное грозит образованием внутренних и/или внешних дефектов, а также изменением структуры сплава на клеточном уровне в худшую сторону. Поэтому ковать заготовку рекомендуется в температурном промежутке от 1070 до 860 °С.

Закалка. Процедура, состоящая из двух процессов: нагрева до определенной температуры и последующего резкого понижения температуры. Подобная процедура многократно увеличивает твердость стали, но уменьшает ее пластичность, отчего та становится хрупкой. Закалка стали ХВГ осуществляется при нагреве до 850 °С, последующем погружении в масло и остывании в нем до отметки в 200 °С. Далее заготовка остужается на воздухе.

Отпуск. Простой, но достаточно важный процесс, призванный убрать излишнее напряжение в металле, снизить хрупкость и увеличить пластичность. Проводится при температуре в 200 °С на протяжении двух часов. Итоговая твердость стали будет в пределах 63 единиц шкалы Роквелла.

fb.ru

Сталь ХВГ - характеристики, состав, свойства.

Сталь ХВГ

Сталь ХВГ

Сталь ХВГ относится к числу наиболее распространенных марок конструкционной стали. Это легированная инструментальная сталь, обладающая высокими механическими характеристиками прочности, твердости и износоустойчивости. Эксплуатационные свойства материала обеспечивают возможность его применения для изготовления наиболее ответственных конструкционных элементов, работающих в сложных условиях. При этом применение стали ХВГ позволяет обеспечивать высокую долговечность и надежность таких элементов.

Сталь ХВГ - характеристики, состав, свойства.

Данная марка стали поставляется потребителю, главным образом, в форме сортового проката. В том числе на металлургических предприятиях изготавливается квадрат ХВГ, полоса ХВГ, круг ХВГ и другие виды проката. В качестве основных легирующих элементов сталь ХВГ использует хром, вольфрам и марганец. Эти вещества включаются в состав сплава с содержанием не более 1,5 процентов. Кроме этого, данная марка стали отличается повышенным содержанием углерода, уровень которого в составе сплава достигает порядка 1 процента. Благодаря такому составу металл и получает повышенные механические характеристики. При этом состав сплава определяет его слабую склонность к обработке свариванием и малую склонность к отпускной способности.

Сталь ХВГ - применение.

Свойства стали ХВГ обуславливают особенности области применения данного материала. Инструментальная легированная сталь используется для создания ответственных деталей. В том числе, полоса ХВГ, круг ХВГ и квадрат ХВГ используются для изготовления режущих и измерительных инструментов, для которых коробление зеркала во время закалки является недопустимым. Также сталь ХВГ может применяться для изготовления резьбовых калибров, длинных метчиков и протяжек и других видов специального инструмента. Большой популярностью пользуются цилиндрические, дисковые и модульные фрезы, для изготовления которых может применяться круг ХВГ или квадрат ХВГ. Применение для этих видов инструмента материала, обладающего такими характеристиками, обеспечивает повышенную надежность и долговечность. За счет этого достигается отличная экономическая эффективность, несмотря на сравнительно высокую стоимость легированной инструментальной стали. Сталь ХВГ выпускается ведущими предприятиями отечественной металлургии. В процессе производства должно быть обеспечено строгое соблюдение технологии, что обуславливает высокий уровень требований по отношению к производителю

www.artwood.ru

химический состав, ГОСТы. Где применяется сталь ХВГ

Сплав марки ХВГ считается самым популярным среди легированных инструментальных сталей, поскольку ему присущи относительно высокие механические характеристики. Высокая прочность, износоустойчивость, твердость и коррозионная стойкость – всё это позволяет использовать сталь ХВГ в ответственных узлах сложных механизмов. Добиться таких показателей удалось за счёт использования высокого содержания трех элементов, обозначения которых и входят в название сплава ХВГ (Х – хром, В – ванадий, Г – марганец). Полный химический состав данного сплава выглядит следующим образом:

  • Fe – около 94,0%
  • Cr – 0,9-1,2%
  • W – 1,2-1,6%
  • Mn – 0,8-1,1%
  • C – 0,9-1,05%
  • Si – 0,1-0,4%
  • Ni – не более 0,35%
  • Mo – не более 0,3%
  • Cu – не более 0,3%
  • S – не более 0,03%
  • P – не более 0,03%

Сталь ХВГ: ГОСТы и виды проката

ХВГ сталь достаточно широко востребована в современной промышленности, которая нуждается в высококачественном режущем и измерительном инструменте. Ассортимент изделий, производимых из сплава ХВГ, начинается со свёрл, метчиков и резьбовых калибров и заканчивается пуансонами, холодновысадочными матрицами и  прочей сложной технологической оснасткой, к которой предъявляются повышенные требования по надежности.

Инструментальная легированная сталь хвг выпускается по следующим ГОСТам:

  • ГОСТы 5950-2000, 2591-2006, 2590-2006 – общие стандарты фасонного проката
  • ГОСТы 8560-78, 8559-75, 7417-75, 5950-2000 – калиброванный пруток
  • ГОСТы 1133-71, 7831-78, 5950-2000 – поковки
  • ГОСТ 4405-75 – полосы
  • ГОСТы 14955-77, 5950-2000 – серебрянка и шлифованные прутки

Физические и механические свойства стали ХВГ

Физические и механические свойства стали ХВГ представлены в следующих таблицах:

ХВГ сталь: применение, закалка готовых изделий

При изготовлении свёрл с применением стали ХВГ используется особая технология закалки готовых изделий: для нагрева рабочей части сверла применяется свинцовая или соляная ванна. В некоторых случаях нагрев продолжается в камерной печи, где готовые изделия помещаются на специальную огнеупорную подставку. Чтобы охладить закаленные свёрла их переносят в масляную или селитровую ванну (t=150-180°, продолжительность 1-2 часа), после чего оставляют остывать на воздухе.

Закалка готовых метчиков осуществляется при помощи нагрева изделий в свинцовой ванне с наименьшей выдержкой. Это позволяет в полной мере закалить лишь саму поверхность метчика, оставив сердцевину относительно вязкой. В результате, удаётся значительно снизить вероятность деформации резьбы при работе, что означает увеличение стойкости и прочности метчика.

Для изготовления концевых фрез сталь ХВГ нагревают, после чего осуществляют постепенное охлаждение: расплавленная селитра (t=450 – 500°), масло (t=150-200°), воздух. Это позволяет добиться твёрдости зуба Rc=62-65, в то время как хвостовая часть фрезы, изготовленная из стали 45, проходит термическую обработку и наделяется твёрдостью Rc=30-45.

fx-commodities.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *