Инструментальная штамповая сталь 6ХВГ используется при пробивке фигурных отверстий (преимущественно) в полосовом/ листовом материале – пуансоны сложной конфигурации; для минимизации изменений размеров детали при закалке – некрупные штампы горячей штамповки.
Сталь 6ХВГ – отечественные аналоги
Материал 6ХВГ – характеристики
Сталь инструментальная штамповая
Поковки и кованые заготовки
Марка 6ХВГ – технологические особенности
Сталь 6ХВГ – химический состав
Массовая доля элементов не более, %:
Материал 6ХВГ – механические свойства
Температура критических точек, 0 С
Марка 6ХВГ – область применения
Сталь 6ХВГ используют в машиностроении для изготовления пуансонов для пробивки фигурных отверстий, небольших штампов горячей штамповки.
Относительное удлинение при разрыве
Предел кратковременной прочности
Коэффициент относительной обрабатываемости
Условный предел текучести с 0,2% допуском при нагружении на значение пластической деформации
Предел выносливости при кручении (симметричный цикл)
Предел выносливости при сжатии-растяжении (симметричный цикл)
число циклов деформаций/ напряжений, выдержанных объектом под нагрузкой до появления усталостного разрушения/ трещины
Купить инструментальную штамповую сталь 6ХВГ в Санкт-Петербурге Вы можете по телефону + 7 (812) 703-43-43. Специалисты компании «ЛенСпецСталь» оформят заказ, сориентируют по сортаменту, ценам, условиям доставки.
Внимание! Все электронные письма и счета от ООО «Ленспецсталь» отправляются только с почтового домена @lsst.ru Документы, отправленные с других адресов недействительны!
Электронный документооборот — ЭДО. Безопасный способ передачи документов, быстро, удобно, архив всех файлов, современное решение для бухгалтерии и снабжения. Мы работаем с Контур.Диадок и СБИС, присоединяетесь!
Сталь ХВГ характеристики и применение
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.
- 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):
- углерод — ± 1,0 %;
- хром — 0,9-1,2 %;
- кремний — 01-0,4 %;
- 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.
- 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.
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 | |
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _