Сталь 4Х4ВМФС 📘 Технический справочник
Штамповая сталь повышенной теплостойкости: расшифровка марки, ГОСТ 5950, химический состав, механические свойства, термообработка, применение, аналоги.
📖 Содержание: всё о стали 4Х4ВМФС
- 1. Что такое сталь 4Х4ВМФС?
- 2. Расшифровка марки
- 3. Химический состав (ГОСТ 5950)
- 4. Механические свойства
- 5. Твердость стали 4Х4ВМФС (HRC, HB)
- 6. Плотность стали 4Х4ВМФС
- 7. Физические свойства
- 8. Технологические свойства
- 9. Термообработка (отжиг, закалка, отпуск)
- 10. Режимы термообработки
- 11. Как закалить сталь 4Х4ВМФС
- 12. Области применения
- 13. Преимущества и недостатки
- 14. Аналоги и сравнение
- 15. Нормативные документы (ГОСТ, ТУ)
- 16. Цены на сталь 4Х4ВМФС
- 17. Продукция из стали 4Х4ВМФС
📌 Сталь 4Х4ВМФС — штамповая сталь повышенной теплостойкости
Сталь 4Х4ВМФС (ГОСТ 5950-2000) — это штамповая сталь повышенной теплостойкости, предназначенная для горячего деформирования. Относится к группе сталей с комплексным легированием хромом, вольфрамом, молибденом, ванадием и кремнием, что обеспечивает отличную красностойкость (до 600-650°C).
Основные характеристики: плотность 7800 кг/м³, твердость после термообработки 52-58 HRC, предел прочности 1600-1900 МПа, высокая теплостойкость, хорошая прокаливаемость.
🔍 Расшифровка стали 4Х4ВМФС
Марка 4Х4ВМФС расшифровывается следующим образом:
4 — содержание углерода составляет 0,37-0,44% (в среднем 0,40%).
Х — хром, легирующий элемент, повышающий прокаливаемость и износостойкость.
4 — содержание хрома составляет 3,2-4,0% (в среднем 4%).
В — вольфрам, легирующий элемент, повышающий теплостойкость и красностойкость.
М — молибден, легирующий элемент, повышающий прокаливаемость и сопротивление отпуску.
Ф — ванадий, легирующий элемент, повышающий износостойкость и измельчающий зерно.
С — кремний, легирующий элемент, повышающий окалиностойкость и упругость.
⚙️ Классификация и особенности стали 4Х4ВМФС:
- По структуре: мартенситный класс (закаливается на мартенсит)
- По назначению: штамповая сталь для горячего деформирования
- По типу: теплостойкая, износостойкая, высокопрочная
- Красностойкость: до 600-650°C (благодаря вольфраму и молибдену)
- Свариваемость: ограниченная (требуется подогрев и термообработка)
- Прокаливаемость: высокая (благодаря хрому, молибдену, вольфраму)
⚗️ Химический состав (ГОСТ 5950-2000)
| Элемент | Содержание, % | Влияние на свойства |
|---|---|---|
| Углерод (C) | 0,37 – 0,44 | Обеспечивает твердость и прочность |
| Хром (Cr) | 3,2 – 4,0 | Повышает прокаливаемость, износостойкость |
| Вольфрам (W) | 0,8 – 1,2 | Повышает теплостойкость, красностойкость |
| Молибден (Mo) | 0,8 – 1,2 | Повышает прокаливаемость, сопротивление отпуску |
| Ванадий (V) | 0,8 – 1,2 | Повышает износостойкость, измельчает зерно |
| Кремний (Si) | 0,8 – 1,2 | Повышает окалиностойкость, упругость |
| Марганец (Mn) | ≤ 0,40 | Связывает серу |
| Сера (S) | ≤ 0,030 | Вредная примесь |
| Фосфор (P) | ≤ 0,030 | Вредная примесь |
🔧 Механические свойства (после термообработки)
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Твердость после закалки + отпуска (HRC) | 52 – 58 |
| Твердость после закалки без отпуска (HRC) | до 60 |
| Твердость после отжига (HB) | 200 – 250 |
| Предел прочности σв, МПа | 1600 – 1900 |
| Предел текучести σ0,2, МПа | 1400 – 1700 |
| Относительное удлинение δ5, % | 8 – 12 |
| Ударная вязкость KCU, Дж/см² | 25 – 40 |
| Модуль упругости E, ГПа | 215 |
📊 Твердость стали 4Х4ВМФС (HRC, HB)
| Состояние / Режим обработки | Твердость |
|---|---|
| После отжига | 200 – 250 HB |
| Закалка 1050-1150°C + отпуск 550-650°C | 52 – 58 HRC |
| Закалка 1050-1150°C + низкий отпуск 200-300°C | 54 – 60 HRC |
| Максимальная твердость после закалки | до 60 HRC |
📏 Плотность стали 4Х4ВМФС
| Температура, °C | Плотность, кг/м³ |
|---|---|
| 20 | 7800 |
| 100 | 7770 |
| 200 | 7740 |
| 400 | 7680 |
| 600 | 7620 |
🔥 Физические свойства
| Параметр | Значение (при 20°C) |
|---|---|
| Плотность, кг/м³ | 7800 |
| Температура плавления, °C | 1400 – 1450 |
| Теплопроводность, Вт/(м·К) | 25 – 35 |
| Коэф. линейного расширения α·10⁶, 1/°C (20-100°C) | 12,0 |
| Модуль упругости E, ГПа | 215 |
Критические точки: Ac₁ = 830°C, Ac₃ = 900°C, Mn = 350°C.
🛠️ Технологические свойства
⚠️ Свариваемость: ограниченная ✂️ Обрабатываемость: удовлетворительная 🔥 Красностойкость: до 650°C
- Обрабатываемость резанием: Удовлетворительная в отожженном состоянии. Рекомендуется твердосплавный инструмент.
- Свариваемость: Ограниченная. Рекомендуется предварительный подогрев до 350-450°C и последующая термообработка.
- Температура ковки: Начала 1150°C, конца 880°C. Охлаждение на воздухе или в яме.
- Красностойкость: Высокая (до 600-650°C) благодаря вольфраму, молибдену и кремнию.
- Окалиностойкость: Высокая (благодаря кремнию до 1,2%)
- Склонность к отпускной хрупкости: не склонна
- Флокеночувствительность: чувствительна
🔥 Термообработка стали 4Х4ВМФС
- Отжиг (полный): 850-880°C, охлаждение с печью. Твердость 200-250 HB.
- Закалка: 1050-1150°C, охлаждение в масле или на воздухе. Для крупных деталей рекомендуется закалка в масле.
- Отпуск высокий: 550-650°C — HRC 52-58. Основной режим для штампов горячего деформирования.
- Отпуск низкий: 200-300°C — HRC 54-60 (для повышенной износостойкости).
- Двух-трехкратный отпуск: Рекомендуется для полного снятия напряжений и стабилизации структуры.
⚙️ Режимы термообработки
| Вид обработки | Температура, °C | Охлаждающая среда | Твердость |
|---|---|---|---|
| Отжиг | 850-880 | С печью | 200-250 HB |
| Закалка | 1050-1150 | Масло/воздух | до 60 HRC |
| Отпуск (высокий) | 550-650 | Воздух | 52-58 HRC |
| Отпуск (низкий) | 200-300 | Воздух | 54-60 HRC |
🔨 Как закалить сталь 4Х4ВМФС
Для достижения оптимальных свойств стали 4Х4ВМФС рекомендуется следующий режим закалки:
- Предварительный подогрев: 600-700°C, выдержка 30-40 минут (для крупных деталей).
- Нагрев под закалку: 1050-1150°C, выдержка из расчета 1-1,5 минуты на 1 мм сечения.
- Охлаждение: в масле (для деталей сложной формы — на воздухе).
- Отпуск (двухкратный):
- Первый отпуск: 550-650°C, выдержка 2 часа, охлаждение на воздухе
- Второй отпуск: 550-650°C, выдержка 2 часа, охлаждение на воздухе
Рекомендация: Для достижения максимальной теплостойкости и вязкости рекомендуется отпуск при температуре 580-620°C.
🏗️ Области применения стали 4Х4ВМФС
- ✅ Штампы горячего деформирования: матрицы, пуансоны для горячей штамповки
- ✅ Пресс-формы для литья под давлением: для цветных металлов и сплавов
- ✅ Инструмент для горячей высадки: на горизонтально-ковочных машинах
- ✅ Ножи для горячей резки металла: ножницы для резки горячего проката
- ✅ Детали, работающие при повышенных температурах: до 600-650°C
- ✅ Полоса 4Х4ВМФС: для изготовления инструмента
👍👍 Преимущества и недостатки
✅ Преимущества
- Высокая теплостойкость (рабочая температура до 600-650°C)
- Отличная износостойкость (благодаря ванадию и вольфраму)
- Высокая прокаливаемость (благодаря хрому, молибдену, вольфраму)
- Высокая прочность (σв до 1900 МПа)
- Хорошая окалиностойкость (благодаря кремнию)
- Не склонна к отпускной хрупкости
❌ Недостатки
- Высокая стоимость (содержит W, Mo, V)
- Сложность механической обработки в закаленном состоянии
- Ограниченная свариваемость
- Чувствительность к флокенам
- Требовательность к режимам термообработки
🌍 Аналоги стали 4Х4ВМФС
🇷🇺 Российские аналоги
| Марка | Отличие |
|---|---|
| 4Х4ВМФС-Ш | Электрошлаковый переплав, повышенная чистота |
| 3Х3М3Ф | Меньше Cr и W, ниже теплостойкость |
| 5Х3В3МФС | Больше C, W, Mo, повышенная твердость |
🌍 Зарубежные аналоги стали 4Х4ВМФС
| Стандарт | Марка | Примечание |
|---|---|---|
| AISI (США) | H12 | Полный аналог |
| DIN (Германия) | X40CrMoV5-1, 1.2344 | Близкий аналог |
| EN (Европа) | X40CrMoV5-1, 1.2344 | Европейский стандарт |
| JIS (Япония) | SKD6 | Японский аналог |
📄 Нормативные документы (ГОСТ на сталь 4Х4ВМФС)
ГОСТ 5950-2000 — прутки, полосы и мотки из инструментальной легированной стали
Основной стандарт. Регламентирует химический состав, механические свойства, правила приёмки стали 4Х4ВМФС.
ГОСТ 2590-2006 — прокат круглый горячекатаный
Стандарт на круглую сталь 4Х4ВМФС. Круг 4Х4ВМФС поставляется диаметром от 10 до 200 мм.
ГОСТ 4405-75 — полоса инструментальная
Стандарт на полосу 4Х4ВМФС.
💰 Цены на сталь 4Х4ВМФС (средние по РФ)
| Форма поставки | Цена за кг (руб) |
|---|---|
| Круг 4Х4ВМФС | 450 – 600 |
| Полоса 4Х4ВМФС | 480 – 650 |
| Поковка 4Х4ВМФС | 500 – 700 |
Цены указаны ориентировочно. Возможны сезонные колебания.
❓ Часто задаваемые вопросы о стали 4Х4ВМФС
Как расшифровывается марка стали 4Х4ВМФС?
4 — 0,40% углерода (0,37-0,44%), Х — хром, 4 — 4% хрома (3,2-4,0%), В — вольфрам (0,8-1,2%), М — молибден (0,8-1,2%), Ф — ванадий (0,8-1,2%), С — кремний (0,8-1,2%). Штамповая сталь повышенной теплостойкости.
Какая твердость стали 4Х4ВМФС?
После закалки и отпуска 52-58 HRC. Максимальная твердость после закалки до 60 HRC.
Какая температура закалки стали 4Х4ВМФС?
Закалка 1050-1150°C, охлаждение в масле или на воздухе. Отпуск 550-650°C.
Как закалить сталь 4Х4ВМФС?
Рекомендуется: подогрев до 600-700°C, затем нагрев до 1050-1150°C, охлаждение в масле, двухкратный отпуск при 550-650°C по 2 часа.
Где применяется сталь 4Х4ВМФС?
Штампы горячего деформирования, пресс-формы для литья под давлением, инструмент для горячей высадки.
Какой ГОСТ на сталь 4Х4ВМФС?
Основной ГОСТ 5950-2000.
Какой зарубежный аналог стали 4Х4ВМФС?
AISI H12 (США), DIN X40CrMoV5-1, 1.2344 (Германия), SKD6 (Япония).
📦 Продукция из стали 4Х4ВМФС
✔️ Резка в размер, доставка по РФ, сертификаты. Круг 4Х4ВМФС в наличии.
✅ ООО «СТАРТЕКС» — поставка стали 4Х4ВМФС по всей России с сертификатами. В наличии круг. Резка в размер, доставка авто и Ж/Д.