Наименование
элемента |
Обозначение
в марках |
Влияние
легирующего элемента |
Хром
Cr |
X |
Повышает
режущие свойства и износостойкость, увеличивает прочность и
прокаливаемость стали, что особенно важно для крупных пуансонов и
матриц. При наличии свыше 2,5% повышает устойчивость стали против
отпуска, особенно при нагреве инструмента до температур, выше 300°
С. Вместе с марганцем уменьшает коробление при закалке. |
Никель
Ni |
Н |
Вводят
только в стали, предназначенные для инструментов, работающих с
нагревом: штампы для горячего деформирования, пресс-формы для
пластмасс, формы для литья металлов под давлением. Наряду с хромом он
значительно увеличивает прокаливаемость стали и придает вязкость |
Вольфрам
W |
В |
Повышает
твердость и износостойкость стали, улучшает режущую способность
инструмента. Введенный в сталь для пресс-форм, форм для литья металлов
под давлением и штампов для горячего деформирования значительно
повышает их стойкость при разогреве до высоких температур |
Молибден
Мо |
М |
Вводится
в высокохромистую сталь (например, Х12М, Х6Ф4М, 5ХНМ) для увеличения ее
вязкости и повышения прокаливаемости. В штампах для горячего
деформирования предохраняет от отпускной хрупкости, но резко повышает
чувствительность стали к обезуглероживанию |
Ванадий
V |
Ф |
Уменьшает
хрупкость закаленной стали, предохраняет сталь от перегрева при
закалке. В количестве свыше 1% в сочетании с хромом значительно
повышает устойчивость против воздействия высоких температур |
Кремний
Si |
С |
Увеличивает
прокаливаемость стали, повышает стойкость против отпуска, но
способствует обезуглероживанию при нагреве |
Марганец
Mn |
Г |
Повышает
прокаливаемость стали. В сочетании с хромом уменьшает коробление при
закалке, но увеличивает склонность стали к перегреву |
Титан
Ti |
Т |
Добавляется
в сталь, предназначенную для штампов горячего деформирования, так как
уменьшает ее склонность к перегреву. Повышает сопротивляемость коррозии |
Марка
стали |
Химический
состав, % |
|||||||
C |
Mn |
Si |
Cr |
Ni |
W |
Mo |
V |
|
X |
1,0 |
0,3 |
0,3 |
1,5 |
— |
— |
— |
— |
Х12 |
2,1 |
0,3 |
0,3 |
12,0 |
— |
— |
— |
— |
Х12М |
1,6 |
0,3 |
0,3 |
12,0 |
— |
— |
0,5 |
0,2 |
Х12Ф1 |
1,4 |
0,3 |
0,3 |
12,0 |
— |
— |
— |
0,8 |
ХВГ |
1,0 |
1,0 |
0,3 |
1,0 |
— |
1,5 |
— |
— |
ХВСГ |
1,0 |
0,8 |
1,0 |
1,0 |
— |
1,0 |
— |
0,1 |
Х6ВФ |
1,0 |
0,3 |
0,3 |
6,0 |
— |
1,3 |
— |
0,6 |
Х6Ф4М |
1,0 |
0,3 |
0,4 |
6,0 |
— |
0,7 |
0,7 |
4,0 |
3Х2В8Ф |
0,4 |
0,3 |
0,3 |
2,5 |
0,3 |
8,0 |
— |
0,4 |
4ХС |
0,4 |
0,4 |
1,5 |
1,5 |
0,3 |
— |
— |
— |
4ХВ2С |
0,4 |
0,4 |
0,8 |
1,3 |
0,3 |
2,0 |
— |
— |
5ХВ2С |
0,5 |
0,4 |
0,8 |
1,3 |
0,3 |
2,3 |
— |
— |
5ХНМ |
0,5 |
0,6 |
0,3 |
0,7 |
1,6 |
— |
0,3 |
— |
5ХГМ |
0,5 |
1,5 |
0,5 |
0,8 |
— |
— |
0,3 |
— |
5ХНВ |
0,5 |
0,8 |
0,3 |
0,8 |
1,6 |
0,6 |
— |
— |
5ХНСВ |
0,5 |
0,5 |
0,8 |
1,5 |
1,0 |
0,6 |
0,5 |
— |
Х6Ф4М |
1,7 |
0,3 |
0,3 |
6,0 |
— |
— |
0,8 |
3,8 |
6ХС |
0,6 |
0,4 |
0,8 |
1,1 |
— |
— |
— |
— |
6ХВ2С |
0,6 |
0,3 |
0,7 |
1,2 |
— |
2,5 |
— |
— |
6Х3ФС |
0,6 |
0,3 |
0,5 |
3,0 |
— |
|
0,4 |
0,3 |
7X3 |
0,7 |
0,3 |
0,3 |
3,5 |
0,3 |
— |
— |
— |
7ХГ2ВМ |
0,7 |
2,0 |
0,3 |
1,6 |
— |
0,8 |
0,6 |
0,2 |
8ХФ |
0,8 |
0,3 |
0,3 |
0,8 |
— |
— |
— |
0,3 |
9ХС |
0,9 |
0,5 |
1,5 |
1,0 |
— |
— |
— |
— |
9ХФ |
0,9 |
0,5 |
0,3 |
0,6 |
— |
— |
— |
0,3 |
ХВГ |
0,6 |
1,1 |
0,3 |
0,8 |
— |
0,8 |
— |
— |
11ХФ |
1,1 |
0,6 |
0,3 |
0,6 |
0,3 |
— |
— |
0,3 |
ГОСТ |
Наименование
стали |
Параметры
профиля |
Размер,
мм |
103-76 |
Сталь
прокатная полосовая |
Ширина |
12-200 |
1133-71 |
Сталь
кованая круглая и квадратная |
Диаметр,
сторона квадрата |
40-200 |
2590-71 |
Сталь
горячекатаная круглая |
Диаметр |
5-250 |
2591-71 |
Сталь
горячекатаная квадратная |
Сторона
квадрата |
5-200 |
2879-69 |
Сталь
горячекатаная шестигранная |
Диаметр
вписанного круга |
8-100 |
4405-75 |
Сталь
полосовая горячекатаная и кованая инструментальная |
Ширина |
12-300 |
4693-77 |
Сталь
прокатная. Заготовка квадратная |
Сторона
квадрата |
40-250 |
7417-75 |
Сталь
калиброванная круглая |
Диаметр |
3-100 |
8559-75 |
Сталь
калиброванная квадратная |
Сторона
квадрата |
3-100 |
8560-67 |
Сталь
калиброванная шестигранная |
Диаметр
вписанного круга |
3-100 |
14955-77 |
Сталь
круглая со специальной отделкой поверхности (серебрянка) |
Диаметр |
0,2-30 |
Тип
штампа |
Детали
штампа |
Марка
материала |
Твердость
HRC |
Вырубной,
пробивной, обрезной |
Пуансоны
и матрицы простой формы для материалов толщиной до 3 мм (режущие секции
с простым контуром резания), ножи для резки отходов |
У8А,
У10А, 8X3 |
56-60 |
Пуансоны
и матрицы сложной формы, а также для материалов толщиной свыше 3 мм |
Х12М,
Х12Ф1, Х6ВФ, 9ХВГ, 5ХВ2С, 7ХГ2ВМ |
54-58 |
|
Гибочный |
Пуансоны
и матрицы простой формы |
У8А,
У10А, У8, У10, модифицированный чугун МСЧ 32—52, 8ХФ |
58-60 |
Пуансоны
и матрицы сложной формы |
У10А,
X12, 9ХС, X, ХВГ |
58-60 |
|
Пуансоны
и матрицы с повышенной износоустойчивостью |
Х12М,
Х12Ф1, Х6ВФ |
56-58 |
|
Вытяжной
и формовочный |
Пуансоны,
матрицы, прижимы простой формы |
У8А,
У10А, Х12, 9ХС, ХВГ, МСЧ 32—52, ВК8 |
58-60 |
Пуансоны,
матрицы, прижимы сложной формы |
У10А,
Х12М, 9ХС, ХВГ, ВК15 |
58-60 |
|
Пуансоны,
матрицы, прижимы с повышенной износоустойчивостью |
Х12М,
Х12Ф1, ВК8, ВК15 |
60-62 |
|
Чеканочный |
Пуансоны
и матрицы простой формы |
У10А,
X12, 7X3, Х12М, 8ХФ |
58-60 |
Пуансоны
и матрицы сложной формы |
Х12М,
Х12Ф1, 9ХС, ХВГ, Х6ВФ, Х12ТФ, ВК25 |
58-60 |
|
Высадочный |
Пуансоны,
матрицы, выталкиватели простой формы и для высадки углеродистой стали |
У8А,
У10А, 7X3, Х12М |
55-59 |
Пуансоны,
матрицы, выталкиватели сложной формы и для высадки легированных сталей |
Х12Ф1,Р12,
Р9 |
58-60 |
|
Для
матрицы с твердосплавной вставкой: |
|||
корпус |
40Х,
20Х |
40-45 |
|
обойма |
У8А,
У10А |
53-58 |
|
вставка |
ВК20,
ВК25 |
HRA
88-90 |
|
Для
объемной штамповки |
Пуансоны,
матрицы, выталкиватели простой формы, условия работы нетяжелые (Р<80
кгс/мм2) |
Х12М,
Х12Ф1,У10А, 9ХС, 7ХГ2ВМ, 7X3, Х12ВМ |
Закалка
60-62, |
Пуансоны,
матрицы, выталкиватели сложной формы, условия работы тяжелые |
Х12Ф1,
Х6ВФ, Р12, Р9 |
Закалка
62-64, |
|
Для
выдавливания и калибровки |
Пуансоны
для холодного выдавливания алюминия |
У10А,
Х12М, 5ХВ2С, 9ХС |
60-62 |
То
же для меди, латуни стали |
Р12,
Р9, 7ХГ2ВМ Х12М |
60-62 |
|
Матрицы
для холодного выдавливания алюминия |
Х12М,
X, 9ХС |
60-62 |
|
То
же для меди, латуни |
Х12М,
Р12, Х12Ф1, Р9 |
60-62 |
|
стали |
У10А,
Х12Ф1 |
58-62 |
Детали
штампов |
Марка
материала |
Твердость,
HRC |
Примечания |
Плиты
штампов — верхние и нижние литые |
Чугун
СЧ 21—40 или СЧ 24—44; |
— |
— |
Плиты
пакетных штампов верхние и нижние (прокат) |
Сталь
35, 40, Ст5, Ст3 |
— |
— |
Хвостовики
простые |
Сталь
35, 40, Ст5 |
— |
— |
Хвостовики
плавающие |
У8А,
сталь 40, 45 |
45-50 |
Сферическую
часть головки калить |
Направляющие
колонки и втулки |
Сталь
20, 15 |
55-60 |
Цементировать
на глубину 0,5— 1,0 мм и калить |
Втулки
для шариковых направляющих |
Х12,
X |
58-60 |
Калить |
Пуансонодержатели
и матрицедержатели |
Сталь
35, 40, Ст5 |
— |
— |
Прокладки
под пуансон |
У8А,
сталь 10,15, Ст2 |
45—50 |
Сталь
10, 15, Ст2 цементировать и калить |
Направляющие
плиты для пакетных штампов, съемники |
Сталь
40, 45, Ст5, Ст6 |
— |
— |
Прижимы,
направляющие линейки |
Сталь
40, 45, Ст5, Ст6 |
— |
— |
Клинья
и ползушки: для штампов малых и средних размеров |
У10А,
Х12Ф1, Х12 |
56-58
и выше |
Азотировать |
для
штампов больших размеров |
Сталь
45, 50 |
— |
— |
литые
с закаленными планками |
СЧ
24—44 |
— |
— |
Упоры |
У8А,
сталь 10, 15, 45, 50, Ст2 |
50-55 |
Сталь
10; 15, Ст2 цементировать и калить |
Ловители |
У8А,
У10А |
50-55 |
Рабочую
часть калить |
Штифты |
У8А
(серебрянка) Сталь 45, Ст5, Ст6 |
45-50 |
Рабочую
часть калить |
Толкатели,
шпильки буферные |
Сталь
40, 45, Ст5 Ст6 |
— |
— |
Винты,
болты |
Сталь
35, 40, Ст2, Ст3 |
40—45 |
Цементировать
и калить головку винтов для стали |
Пружины |
65Г,
60С2, рояльная проволока |
40-45 |
Ст2
и Ст3 |
Прокладки
резиновые для съемников, прижимов, буферов |
Резина
средняя 2959, резина 922 |
— |
— |
То
же, для съемников сложной конструкции |
Резина
2462, резина 3465Н-4 |
— |
— |
Наименование
деталей пресс-форм |
Марка
стали |
Твердость
HRC |
Матрицы
и пуансоны простого профиля, обрабатываемые шлифованием |
У8А |
50-54 |
Матрицы
и пуансоны сложного профиля с тонкими перемычками и выступами |
ХВГ 5ХВ2С ЗХ2В8Ф |
48-52 45-50 48-52 |
Матрицы
и пуансоны сложного профиля без тонких перемычек и выступов |
X 20Х |
58-62 Цементировать
и калить 56—60 |
Матрицы
и пуансоны, изготовляемые холодным выдавливанием металла |
Сталь
10,15 |
Термически
обрабатывать по спецрежиму |
Пуансоны
для холодного выдавливания матриц |
Х12М,
Х12Ф1 |
60-64 |
Загрузочные
камеры, заключенные в обоймы |
У8А |
50-54 |
Загрузочные
камеры без обойм |
X |
50-54 |
Пуансоны
загрузочных камер |
У8А |
56-58 |
Знаки
гладкие и резьбовые |
У8А У10А 5ХВ2С 6ХВ2С |
50-54 50-54 50-54 56-58 |
Обоймы
и пуансонодержатели стационарных пресс-форм |
Сталь
45 |
28-32 |
Верхние
и нижние плиты стационарных пресс-форм |
Ст3,
сталь 20, 45 |
— |
Верхние
плиты съемных пресс-форм |
У8А,
5ХВ2С, сталь
45 |
50-54 40—45 |
Нижние
плиты съемных пресс-форм |
Сталь
45 |
40—45 |
Втулки
литниковые |
У8А |
50—54 |
Колонки
и втулки направляющие |
У8А |
50-54 |
Обозначения |
Механические свойства: sв - Предел кратковременной прочности, [МПа] sТ - Предел текучести, [МПа] s0,2 - Предел пропорциональности (допуск на остаточную деформацию - 0,2%), [МПа] d5 - Относительное
удлинение при разрыве, [ % ] y - Относительное сужение, [ % ] KCU - Ударная вязкость, [ кДж / м2] HB - Твердость по Бринеллю, [МПа] HV - Твердость по Виккерсу, [МПа] HSh - Твердость по Шору,
[МПа] Физические свойства: T - Температура, при которой получены данные свойства, [Град] E - Модуль упругости первого рода, [МПа] a - Коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o - T ) , [1/Град] l - Коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала) , [Вт/(м·град)] r - Плотность материала , [кг/м3] C - Удельная теплоемкость материала (диапазон 20o - T ), [Дж/(кг·град)] R - Удельное
электросопротивление, [Ом·м] |