В металлургической промышленности сталь ХВГ является незаменимым материалом. Высокий спрос на сталь появился благодаря хорошей прочности и невысокой стоимости, а из самого сплава делают детали для строительства зданий, инструменты, запасные звенья к приборам и механизмам.
Однако его свойства имеют некоторые особенности:
- нельзя использовать для сварных конструкций;
- имеется чувствительность к внутренним повреждениям (флокенам);
- низкая склонность к хрупкости после отпуска;
- твёрдость предмета составляет HB10 -1 =255 MPa.
Из отливных частей допускается производство режущих составляющих, но их поверхность быстро изнашивается, а сам элемент обладает слабой устойчивостью к тепловым и силовым нагрузкам. Поэтому на изделия такого типа распространяются особые требования.
Физические и механические свойства
В химический состав металла входит 1-1,6% вольфрама, который придаёт элементу дополнительную сопротивляемость к износу. Чтобы добиться необходимой твёрдости, в состав добавляют хром и углерод в соотношении 1%. Наличие кремния (0,4%) повышает сопротивляемость отпуску, а марганец (1-2%) обеспечивает целостность структуры.
Сам ХВГ имеет следующие характеристики:
- при Т=20 °C плотность изделия будет 7850 кг/м 3 ;
- с температурой в 100 °C коэффициент линейного расширения (a10 6 ) составит 11 ГРАД, а плотность снизится на 20 единиц;
- при Т=200 °C a10 6 будет 12;
- при нагреве до 600°C расширение достигнет 14,5 град, а «p» уменьшиться до 7660.
Важно отметить, что углерод – главный компонент ХВГ, которого должно быть не менее 1%. Данное значение получается завышенным, что и отличает эту марку от остальных.
Немаловажный показатель – стойкость к коррозии, что даёт возможность применять металлопрокат для создания сложных агрегатов. Общая химическая структура выглядит следующим образом:
Все соединения добавляют в такой пропорции, чтобы обеспечить слиткам лучшую закаливаемость, снизить деформацию и убрать вероятность появления трещин. В итоге получается углеродистая сталь высшего сорта.
Расшифровка аббревиатуры
Из названия можно определить главные компоненты, которые наделяют железо особыми свойствами. В этом случае по символам ХВГ делается следующая расшифровка: Знак «Х» означает присутствие хрома (Cr), «В – ванадий (V), «Г» – марганец (Mn). Из слитков можно изготовить множество строительных приборов, но они обязаны строго соответствовать всем государственным стандартам. Например, калиброванные прутья разрешено выпускать только по ГОСТ 8560-78, 8559-75, 7417-75, 5950-2000. Для черновых или промежуточных деталей применяются 1133-71, 7831-78, 5950-2000 стандарты.
Полосная сталь ХВГ обязана придерживаться ГОСТ 4405-75. К серебрянке и шлифованным прутьям относятся правила 14955-77 и 5950-2000.
Государственным требованиям должны соответствовать и другие разновидности, но только наличие данной маркировки может дать гарантию на высокое качество заготовки. Подобный регламент создан для регулирования технических предприятий, для защиты жизни и здоровья потребителей, с целью предупреждения обмана во время реализации товара. Поэтому наличие на ХВГ ГОСТ знака – обязательное условие продажи.
Варианты применения
Практически любые строительные работы проводятся с помощью измерительных и режущих приспособлений, и по разной технологии:
- Для проделывания отверстий в различных поверхностях используют свёрла, которые могут быть как стандартного винтового, так и плоского образца.
- Эксплуатация резьбовых калибров позволяет узнать реальные геометрические параметры заготовок.
- Метчиками можно нанести резьбу в разъёмах.
- Протяжками можно обработать фасонные плоскости.
Есть ещё множество инструментов, для выпуска которых характерно применение углеродной стали ХВГ. Но для таких объектов недопустимо повышенное коробление при закалке.
Также из металлопроката принято делать принадлежности для точного определения геометрических размеров, к которым относятся микрометр, штангенциркуль, глубиномер и другие. В процессе строительных работ они будут подвергаться сильному механическому воздействию, что может нарушить их изначальную форму и сделает невозможным дальнейшее использование. Такие приспособления обязаны быть очень прочными, поэтому их изготавливают из этого металла или других аналогов.
Читайте также: Стали не нужны синонимы
Термическая обработка
Под этим термином понимается процесс температурного воздействия, который позволяет улучшить атрибуты твёрдых сплавов. Термообработку могут проходить металлы различной категории, но для каждого вида требуется определённый подход. Всего существует несколько разновидностей данных манипуляций:
- Закаливание. Особенность этой процедуры заключается в разогреве до критических градусов с быстрым охлаждением детали. Подобные экстремальные перепады наделяют поверхность предмета повышенной прочностью. При закалке ХВГ печь разогревают до 830 °C, а после нагрева следует остывание в масле.
- Отжиг. Этот класс похож на предыдущий, только охлаждение должно быть постепенным, желательно на открытом воздухе. Основная задача метода – уменьшение плотности для простоты дальнейшей механической обработки.
- Криогенная. Тут воздействуют на объект низкими температурами, которые могут быть ниже -150 °C. Благодаря такому подходу можно добиться повышения износостойкости элементов.
Последний способ применим для производства тормозных дисков, лезвий, дисков сцепления и прочих запчастей. Отсюда можно сделать вывод, что данный материал не замораживают. А термообработка стали ХВГ в стандартной печи представляется более популярным вариантом.
Сталь марки ХВГ
| Марка: ХВГ (заменители: 9ХС, ХГ, 9ХВГ, ХВСГ, ШХ15СГ). Класс: Сталь инструментальная легированная Вид поставки: сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 5950-2000 , ГОСТ 2590-2006 , ГОСТ 2591-2006. Калиброванный пруток ГОСТ 5950-2000 , ГОСТ 7417-75 , ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78. Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 5950-2000 , ГОСТ 14955-77. Полоса ГОСТ 4405-75 . Поковки и кованные заготовки ГОСТ 5950-2000 , ГОСТ 1133-71, ГОСТ 7831-78. Использование в промышленности: измерительный и режущий инструмент, для которого повышенное коробление при закалке недопустимо, резьбовые калибры, протяжки, длинные метчики, длинные развертки и другой вид специального инструмента, холодновысадочные матрицы и пуансоны, технологическая оснастка. |
| Химический состав в % стали ХВГ | ||
| C | 0,9 — 1,05 |  |
| Si | 0,1 — 0,4 | |
| Mn | 0,8 — 1,1 | |
| Ni | до 0,35 | |
| S | до 0,03 | |
| P | до 0,03 | |
| Cr | 0,9 — 1,2 | |
| Mo | до 0,3 | |
| W | 1,2 — 1,6 | |
| Cu | до 0,3 | |
| Fe | ||
Поставщик Ауремо ООО www.auremo.org
Купить: Санкт-Петербург +7(812)680-16-77, Днепр +380(56)790-91-90, info[æ]auremo.org
ХВГ труба, лента, проволока, лист, круг ХВГ
| Свойства и полезная информация: |
| Твердость материала: HB 10 -1 = 255 МПа Температура ковки °С: начала 1070, конца 860. Охлаждение замедленное. Температура критических точек: Ac1 = 750 , Ac3(Acm) = 940 , Ar1 = 710 , Mn = 210 Свариваемость материала: не применяется для сварных конструкций. Флокеночувствительность: чувствительна. Склонность к отпускной хрупкости: малосклонна. Обрабатываемость резанием: в горячекатанном состоянии при HB 235 и σв=760 МПа, К υ тв. спл=0,75 и Кυ б.ст=0,35 |
| Твердость стали ХВГ после термообработки (ГОСТ 5950-73) | |||
| Состояние поставки, режимы термообработки | HRC∂ (НВ) | ||
| Прутки и полосы отожженные или высокоотпущенные образцы. Закалка 830 °С, масло. Отпуск 180 °С Изотермический отжиг 780-800 °С, охлаждение со скоростью 50 град/ч до 670-720 °С, выдержка 2-3ч, охлаждение со скоростью 50 град/ч до 550 °С, воздух Подогрев 650-700 °С . Закалка 830-850 °С, масло. Отпуск 150-200 °С , воздух (режим окончательной термообработки) Подогрев 650-700 °С . Закалка 830-850 °С. Отпуск 200-300 °С , воздух (режим окончательной термообработки) |
до (255) Св. 61 (255) | ||
| Твердость и ударная вязкость в зависимотси от сечения образца | |||
| Сечение, мм | Место вырезки образца | KCU (Дж / см 2 ) | HRC∂ |
| Закалка на мелкое зерно. Отпуск 150-160 °С | |||
| 15 25 50 100 |
1/2 R 1/2 R 1/2 R 1/2 R |
40 30 20 15 |
64 64 63 61 |
| Твердость стали ХВГ в зависимости от температуры отпуска | |
| Температура отпуска, °С | HRC∂ |
| Заготовки сечением до 50-60 мм*. Закалка 840 °С, масло или расплав солей с водой при 200 °С | |
| 180-220 230-280 280-340 |
59-63 57-61 55-57 |
| Закалка 820°С, масло | |
| 100 200 300 |
66 64 61 |
| Закалка 830-850 °С, масло | |
| 170-200 200-300 300-400 400-500 500-600 |
63-64 59-63 53-59 48-53 39-48 |
| * Заготовки сечением до 50 мм закаливаются с охлаждением в масле, св. 50 мм- в расплаве солей с водой. | |
| Прокаливаемость стали ХВГ (ОСТ 23.4.127-77) (твердость, HRC∂ ) |
|||||||||
| Расстояние от торца, мм | |||||||||
| 2,5 | 3 | 7,5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | 45 |
| 65-67 | 62,5-66,5 | 57-66 | 49,5-65,5 | 41,5-63 | 38,5-60 | 37,5-55,5 | 38-51,5 | 36-47,5 | 35-43,5 |
| Термообработка | Критическая твердость, HRCэ | Критический диаметр в масле |
| Закалка | 61 | 15-70 |
| Шлифуемость при твердости HRCэ 59-61 пониженная, при HRCэ 55-57 удовлетворительная. | ||
| Теплостойкость стали ХВГ | ||
| Температура, °С |
Время, ч |
HRC∂ |
| 150-170 200-220 |
1 1 |
63 59 |
| Физические свойства стали ХВГ | ||||||
| T (Град) | E 10 — 5 (МПа) | a 10 6 (1/Град) | l (Вт/(м·град)) | r (кг/м 3 ) | C (Дж/(кг·град)) | R 10 9 (Ом·м) |
| 20 | 7850 | 380 | ||||
| 100 | 11 | 7830 | ||||
| 200 | 12 | |||||
| 300 | 13 | 7760 | ||||
| 400 | 13.5 | |||||
| 500 | 14 | |||||
| 600 | 14.5 | 7660 | ||||
Расшифровка марки стали ХВГ: буквы Х, В и Г свидетельствуют о содержании соответственно хрома, вольфрама и марганца не более 1,5%. Кроме того написание данной марки имеет свои особенности — сталь отличается от 9ХВГ, повышенным содержанием в ней углерода, примерно 1%, поэтому цифра в начале марки не ставится.
Инструмент из стали ХВГ и его термообработка: лучшие результаты закалки свёрл из легированной и углеродистой сталей получаются при нагреве рабочей части в соляной или свинцовой ванне. При необходимости вести нагрев в камерной печи применяют огнеупорные подставки, так же как и для свёрл из быстрорежущей стали.
Охлаждение свёрл из легированной стали производят в селитровой или масляной ванне с температурой 150-180° и последующим остыванием на воздухе. При закалке в холодном масле свёрла вынимают горячими при температуре 150-180°. Свёрла диаметром до 10 мм охлаждают прокатыванием под утюгом. Отпуск свёрл, изготовленных из различных марок сталей, кроме стали 9ХС, производят в масляной ванне при температуре 150-180° в течение 1-2 час. Свёрла из стали 9ХС отпускают в масляной ванне или в электропечи при температуре 180-220° в течение 1,5-2 час.
Материалом для изготовления метчиков служат стали углеродистые У12А, У10А, легированные ШХ15, ШХ12, ХВГ, 9ХС, ХГ и быстрорежущая.
Метчики из углеродистых и легированных сталей нагревают под закалку в свинцовых ваннах для обеспечения быстроты нагрева. Температуру закалки принимают на нижнем пределе. Выдержку в свинце дают наименьшую.
Указанные меры принимаются для того, чтобы полностью закалился только поверхностный слой, а сердцевина не успела прогреться и оставалась вязкой. При таком состоянии уменьшается возможность деформации резьбы и увеличивается стойкость метчика в работе. С этой же целью метчики из легированной стали следует калить в соли или масле с температурой 150-200°.
Цилиндрические и дисковые фрезы изготовляют из быстрорежущей и легированных сталей 9ХС, X, ХВГ и др. Применения углеродистой стали для изготовления цилиндрических фрез следует избегать, ввиду их малой стойкости.
Модульные дисковые фрезы, изготовленные из углеродистой стали толщиной до 3-4 мм, следует охлаждать в масле, а толщиной 4 мм и более — в воде с переносом в масло. Отпуск производить в масляной ванне при температуре 150-180 0 в течение 1-2 час. Требуемая твёрдость Rc = 60-63.
Фрезы концевые из быстрорежущей стали нагревают для закалки с подогревом. После окончательного нагрева фрезы охлаждают в расплавленной селитре при температуре 450 — 500° или в масле при температуре 150-200°, а затем на воздухе. Отпускают двукратно при температуре 540-580°. Твёрдость зуба проверяют тарированным напильником. Твёрдость должна быть в пределах Rc = 62-65.
Фрезы диаметром свыше 10 мм изготовляют сварными. Материал хвостовой части сталь 45. Хвостовики подвергаются термической обработке до твёрдости Rc = 30-45.
Фрезы концевые из легированной стали после нагрева охлаждают в расплавленной селитре или горячем масле при температуре 150-200°, а затем на воздухе. Отпускают в масляной ванне при температуре 150-180° в течение 1-2 час. Твёрдость Rc = 60-64.
Фрезы, изготовленные из легированной стали ХВГ, в случае нагрева в свинцовой или соляной ванне также надо подогревать. Охлаждение следует производить в соли или масле, подогретыми до температуры 150-180°, а затем на воздухе. Отпуск фрез из стали 9ХС производить в масляной ванне при температуре 170-200° в течение 1-2 час. Фрезы, изготов ленные из других марок сталей, следует отпускать в масляной ванне при температуре 150-180° в течение 1-2 час. Твёрдость после отпуска Rc — 60-63. Контроль сплошной.
| Краткие обозначения: | ||||
| σв | — временное сопротивление разрыву (предел прочности при растяжении), МПа | ε | — относительная осадка при появлении первой трещины, % | |
| σ0,05 | — предел упругости, МПа | Jк | — предел прочности при кручении, максимальное касательное напряжение, МПа | |
| σ0,2 | — предел текучести условный, МПа | σизг | — предел прочности при изгибе, МПа | |
| δ5,δ4,δ10 | — относительное удлинение после разрыва, % | σ-1 | — предел выносливости при испытании на изгиб с симметричным циклом нагружения, МПа | |
| σсж0,05 и σсж | — предел текучести при сжатии, МПа | J-1 | — предел выносливости при испытание на кручение с симметричным циклом нагружения, МПа | |
| ν | — относительный сдвиг, % | n | — количество циклов нагружения | |
| s в | — предел кратковременной прочности, МПа | R и ρ | — удельное электросопротивление, Ом·м | |
| ψ | — относительное сужение, % | E | — модуль упругости нормальный, ГПа | |
| KCU и KCV | — ударная вязкость, определенная на образце с концентраторами соответственно вида U и V, Дж/см 2 | T | — температура, при которой получены свойства, Град | |
| s T | — предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), МПа | l и λ | — коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала), Вт/(м·°С) | |
| HB | — твердость по Бринеллю | C | — удельная теплоемкость материала (диапазон 20 o — T ), [Дж/(кг·град)] | |
| HV | — твердость по Виккерсу | pn и r | — плотность кг/м 3 | |
| HRCэ | — твердость по Роквеллу, шкала С | а | — коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20 o — T ), 1/°С | |
| HRB | — твердость по Роквеллу, шкала В | σ t Т | — предел длительной прочности, МПа | |
| HSD | — твердость по Шору | G | — модуль упругости при сдвиге кручением, ГПа | |
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
- Свежие записи
- Укладываем художественный паркет самостоятельно
- Как лучше всего защитить стены из газоблока от разрушения в первую зиму после строительства дома
- Арболит, он же — опилкобетон
- Особенности звукоизоляции помещений
- Глина с опилками – самый лучший и дешевый способ утепления бетонных стен дома