Круг 4Х4ВМФС: подробный обзор
Круг 4Х4ВМФС — инструментальная легированная сталь, предназначенная для работы в условиях высоких температур, ударных нагрузок и абразивного износа. Благодаря сочетанию хрома, вольфрама, молибдена и ванадия, она обладает высокой красностойкостью (сохранение свойств при нагреве) и применяется для изготовления инструментов горячей обработки металлов.
Расшифровка маркировки:
- 4 — содержание углерода ≈ 0,4%;
- Х4 — хром ≈ 4%;
- В — вольфрам;
- М — молибден;
- Ф — ванадий;
- С — кремний.
Химический состав круг 4Х4ВМФС:
| Элемент |
Содержание, % |
| Углерод (C) |
0,37–0,44 |
| Хром (Cr) |
3,2–4,0 |
| Вольфрам (W) |
0,8–1,2 |
| Молибден (Mo) |
1,2–1,5 |
| Ванадий (V) |
0,6–0,9 |
| Кремний (Si) |
0,6–1,0 |
| Марганец (Mn) |
0,2–0,5 |
| Никель (Ni) |
до 0,3 |
| Сера (S) |
до 0,030 |
| Фосфор (P) |
до 0,035 |
Механические свойства (после термообработки):
| Характеристика |
Значение |
| Твердость (HRC) |
52–58 |
| Предел прочности (σв) |
1700–1900 МПа |
| Предел текучести (σт) |
1500–1700 МПа |
| Ударная вязкость (KCU) |
30–50 Дж/см² |
| Относительное удлинение (δ) |
6–8% |
Твердость круга 4Х4ВМФС термообработанного , ГОСТ 5950-2000 HB 10 -1 = 241 МПа
Физические свойства:
| Характеристика |
Значение |
| Плотность (ρ) |
7,8–7,85 г/см³ |
| Температура плавления |
≈1450–1500 °C |
| Теплопроводность (λ) |
30–35 Вт/(м·К) |
| Коэффициент линейного расширения (α) |
12·10⁻⁶ 1/°C (20–600°C) |
| Модуль упругости (E) |
210–220 ГПа |
Температура критических точек материала 4Х4ВМФС
Ac1 = 830 , Ac3(Acm) = 910 , Ar3(Arcm) = 750 , Ar1 = 670 , Mn = 255
Термообработка:
- Закалка: Проводится при 1000–1050°C с охлаждением в масле.
- Отпуск: При 550–600°C для снятия напряжений и повышения ударной вязкости.
После обработки твердость достигает 52–58 HRC.
Применение круг 4Х4ВМФС:
для инструмента высокоскоростной машинной штамповки, высадки на горизонтально-ковочных машинах; вставок штампов для горячего деформирования легированных конструкционных сталей и жаропрочных сплавов на молотах и кривошипных прессах; пресс-форм литья под давлением медных сплавов.
- Горячая штамповка: Штампы для ковки, пресс-формы.
- Литейное производство: Изложницы, матрицы для литья под давлением.
- Обработка металлов давлением: Инструменты для прокатки, вырубки.
- Высокотемпературные детали: Элементы печей, валки.
Особенности:
- Красностойкость: Сохраняет свойства до 600–650°C.
- Износостойкость: Обусловлена карбидами вольфрама, молибдена и ванадия.
- Прокаливаемость: Глубина закалки — до 40–60 мм.
- Свариваемость: Ограниченная (требует предварительного подогрева).
Сравнение с другими сталями:
- 4Х4ВМФС vs 4Х5МФС:
- 4Х5МФС содержит больше хрома (5%), но меньше вольфрама, уступая в термостойкости.
- 4Х4ВМФС лучше подходит для длительного нагрева благодаря вольфраму.
- 4Х4ВМФС vs 3Х2В8Ф:
- 3Х2В8Ф содержит больше вольфрама (8%) и ванадия, что повышает износостойкость, но снижает ударную вязкость.
- 4Х4ВМФС обеспечивает лучший баланс прочности и вязкости.
- 4Х4ВМФС vs 5ХНМ:
- 5ХНМ (с никелем) лучше подходит для ударных нагрузок при умеренных температурах.
- 4Х4ВМФС превосходит в термостойкости и износостойкости.
Итог:
Круг 4Х4ВМФС — это материал для экстремальных условий, сочетающий высокую термостойкость, износостойкость и устойчивость к деформациям. Она широко используется в металлургии, машиностроении и производстве пресс-форм для горячей обработки металлов. Её ключевые преимущества — долговечность и стабильность свойств при интенсивных нагрузках и нагреве.