Инструментальная шина из 4Х5МФС используется для изготовления штампового инструмента, работающего в условиях горячего деформирования. Материал предназначен для мелких молотовых штампов, крупных молотовых и прессовых вставок сечением более 200 мм, а также для пресс-форм литья под давлением алюминиевых, цинковых и магниевых сплавов. Шина сечением 100 мм×50 мм изготавливается по ГОСТ 103-2006, который устанавливает сортамент горячекатаного стального полосового проката и нормирует допуски по размерам, форме и качеству поверхности.
Марка материала и её назначение
4Х5МФС относится к инструментальным штамповым сталям. Основными легирующими элементами являются хром (4,50–5,50%), молибден (1,20–1,50%), ванадий (0,30–0,50%) и кремний (0,90–1,20%). Содержание углерода составляет 0,32–0,40%, что обеспечивает требуемую твёрдость и вязкость после термической обработки. Марганец присутствует в количестве 0,20–0,50%, никель допускается до 0,40%, сера и фосфор ограничены уровнем до 0,03%, медь до 0,30%.
Материал применяют для штампов крупносерийного и массового производства. В качестве заменителей указаны 4Х5МФ1С и 4Х4ВМФС. Наличие зарубежных аналогов, таких как H11, T20811, 1.2343, X40CrMoV5-1, SKD6 и других, не означает автоматической взаимозаменяемости без проверки требований конкретного стандарта и назначения изделия.
Термическая обработка и механические свойства
Закалку проводят при 1000–1020 °C, после чего следует первый отпуск при 530–560 °C и второй отпуск при 500–520 °C. Критические точки материала: Ac₁ 840 °C, Ac₃ или Acₘ 870 °C, Ar₃ или Arₘ 810 °C, Ar₁ 735 °C, Mn 300 °C. Эти значения относятся к справочному режиму и должны рассматриваться вместе с требованиями к конкретной заготовке.
Для сортамента размером 10 мм при температуре 20 °C предел кратковременной прочности составляет 1750 МПа, предел пропорциональности или предел текучести для остаточной деформации 1480 МПа. Ударная вязкость KCU достигает 570 кДж/м². Показатели относятся к приведённым условиям испытаний и не заменяют требования нормативного документа на конкретный вид проката.
Размеры и допуски по ГОСТ 103-2006
ГОСТ 103-2006 устанавливает сортамент горячекатаного стального полосового проката толщиной от 4 до 80 мм и шириной от 10 до 200 мм. Для шины 100 мм×50 мм сочетание размеров должно соответствовать таблице сортамента. Прокат подразделяют по точности прокатки на отклонения по толщине и ширине, а также по группам длины, серповидности, плоскостности и притуплению углов.
Длина проката для углеродистой стали обыкновенного качества, низколегированной и фосфористой стали может составлять от 2 до 12 м для мерной и кратной мерной длины. Для углеродистой качественной и легированной стали предусмотрена длина от 2 до 6 м. По согласованию изготовителя с потребителем возможна немерная длина в пределах от 3 до 13 м, а также поставка в рулонах.
Для толщины до 12 мм отклонение от плоскостности не нормируют и не контролируют, если иное не задано согласованными условиями. Для толщины свыше 12 мм плоскостность устанавливается отдельно в зависимости от группы точности. При толщине от 40 до 80 мм отклонение от прямого угла не должно превышать 1,5 мм для ширины от 10 до 200 мм.
Справочная масса одного метра рассчитана по номинальным размерам при плотности стали 7,85 г/см³. Фактическая масса партии определяется взвешиванием. Для конкретных комбинаций толщины и ширины масса метра приведена в таблице сортамента, что позволяет оценить общий вес заказа.
Физические свойства и рабочие характеристики
Физические свойства материала приведены для температур от 20 до 900 °C. Модуль упругости E при 20 °C составляет 29, при 400 °C достигает 33, при 800 °C снижается до 26. Плотность изменяется от 7750 кг/м³ при 20 °C до 7495 кг/м³ при 900 °C. Удельная теплоёмкость при 20 °C составляет 480 Дж/(кг·град). Коэффициент теплопроводности при 20 °C равен 29 Вт/(м·град).
Эти значения характеризуют поведение материала при изменении температуры и используются для расчётов теплового расширения, прочности и теплопередачи в условиях эксплуатации штампового инструмента. При высоких температурах плотность снижается, модуль упругости изменяется неравномерно, что необходимо учитывать при выборе заготовки для конкретной задачи.
Сортамент и виды поставки
В документации перечислены несколько видов поставки. Сортовой и фасонный прокат проходит по ГОСТ 1133-71, ГОСТ 2590-2006 и ГОСТ 2591-2006 для вида В22. Для болванок, заготовок и слябов вида В31 указан ГОСТ 7831-78. Вид В32, также относящийся к сортовому и фасонному прокату, связан с ГОСТ 1051-73, ГОСТ 14955-77, ГОСТ 5950-2000, ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75 и ГОСТ 8560-78. Листы и полосы выделены в вид поставки В33, для которого приведён ГОСТ 4405-75.
В справочном ассортименте встречаются холоднокатаные и горячекатаные листы, стальная и инструментальная полоса, стальная и инструментальная шина, лист инструментальный, а также калиброванные стальные шестигранные прутки. При заказе материал сопоставляют с требуемой формой заготовки и документом на соответствующий вид проката.
Применение и выбор изделия
Основное назначение материала связано с изготовлением штампового инструмента для горячих процессов. Входные данные связывают материал с молотовыми штампами, прессовыми вставками и пресс-формами литья под давлением, но не устанавливают единый режим для всех деталей. Состав, форма поставки, размер заготовки и термическая обработка должны соответствовать документации на конкретное изделие.
Для крупных вставок указан размер сечения более 200 мм. Отдельное направление применения — пресс-формы для литья под давлением алюминиевых, цинковых и магниевых сплавов. Связь марки с конкретными видами изделий определяется не только названием материала, но и требованиями к заготовке, выбранным видом поставки и режимом термической обработки.
При оформлении заявки указывают назначение проката, номинальные толщину и ширину, длину, группу точности и дополнительные требования к форме, плоскостности, серповидности или притуплению углов. Перед выбором позиции сопоставляют требуемую форму проката с задачей изготовления штампа, вставки или пресс-формы, а также с нормативным документом, указанным для вида поставки.
Купить инструментальную шину 100 мм×50 мм из 4Х5МФС по ГОСТ 103-2006 можно в компании Федерация металла в Екатеринбурге. Цена от 379 428 руб./тн. Для заказа свяжитесь по телефону +7 (343)343-30-84 или отправьте запрос на zakaz@fedmet.ru.