Сталь 5Х3В3МФС 📘 Технический справочник
Штамповая сталь повышенной теплостойкости: расшифровка марки, ГОСТ 5950, химический состав, механические свойства, термообработка, применение, аналоги.
📖 Содержание: всё о стали 5Х3В3МФС
- 1. Что такое сталь 5Х3В3МФС?
- 2. Расшифровка марки
- 3. Химический состав (ГОСТ 5950)
- 4. Механические свойства
- 5. Твердость стали 5Х3В3МФС (HRC, HB)
- 6. Плотность стали 5Х3В3МФС
- 7. Физические свойства
- 8. Технологические свойства
- 9. Термообработка (отжиг, закалка, отпуск)
- 10. Режимы термообработки
- 11. Области применения
- 12. Преимущества и недостатки
- 13. Аналоги и сравнение
- 14. Нормативные документы (ГОСТ, ТУ)
- 15. Цены на сталь 5Х3В3МФС
- 16. Продукция из стали 5Х3В3МФС
📌 Сталь 5Х3В3МФС — штамповая сталь повышенной теплостойкости
Сталь 5Х3В3МФС (ГОСТ 5950-2000) — это штамповая сталь повышенной теплостойкости, предназначенная для тяжелонагруженного прессового инструмента. Относится к группе сталей с комплексным легированием хромом (3%), вольфрамом (3%), молибденом (1%), ванадием (1,7%) и кремнием, что обеспечивает высокую красностойкость (до 600-650°C).
Основные характеристики: плотность 7850 кг/м³, твердость после термообработки 52-58 HRC, предел прочности до 1680 МПа, высокая теплостойкость, отличная прокаливаемость[citation:2][citation:4][citation:7].
🔍 Расшифровка марки стали 5Х3В3МФС
Марка 5Х3В3МФС расшифровывается следующим образом:
5 — содержание углерода составляет 0,45-0,52% (в среднем 0,50%)[citation:4].
Х — хром, легирующий элемент, повышающий прокаливаемость и износостойкость.
3 — содержание хрома составляет 2,5-3,2% (в среднем 3%)[citation:4].
В — вольфрам, легирующий элемент, повышающий теплостойкость и красностойкость.
3 — содержание вольфрама составляет 3,0-3,6% (в среднем 3%)[citation:4].
М — молибден, легирующий элемент, повышающий прокаливаемость и сопротивление отпуску.
Ф — ванадий, легирующий элемент, повышающий износостойкость и измельчающий зерно. Содержание ванадия 1,5-1,8%[citation:4].
С — кремний, легирующий элемент, повышающий окалиностойкость и упругость. Содержание кремния 0,5-0,8%[citation:4].
⚙️ Классификация и особенности стали 5Х3В3МФС:
- 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 3%)
- Свариваемость: ограниченная (требуется подогрев и термообработка)
- Прокаливаемость: очень высокая (благодаря хрому, молибдену и вольфраму)
- Обозначение ДИ23: старая маркировка стали 5Х3В3МФС[citation:5][citation:10]
⚗️ Химический состав (ГОСТ 5950-2000)[citation:4]
| Элемент | Содержание, % | Влияние на свойства |
|---|---|---|
| Углерод (C) | 0,45 – 0,52 | Обеспечивает высокую твердость и прочность |
| Хром (Cr) | 2,5 – 3,2 | Повышает прокаливаемость, износостойкость |
| Вольфрам (W) | 3,0 – 3,6 | Повышает теплостойкость, красностойкость |
| Молибден (Mo) | 0,8 – 1,1 | Повышает прокаливаемость, сопротивление отпуску |
| Ванадий (V) | 1,5 – 1,8 | Повышает износостойкость, измельчает зерно |
| Кремний (Si) | 0,5 – 0,8 | Повышает окалиностойкость, упругость |
| Марганец (Mn) | 0,2 – 0,5 | Связывает серу |
| Никель (Ni) | ≤ 0,35 | Примесь |
| Сера (S) | ≤ 0,030 | Вредная примесь |
| Фосфор (P) | ≤ 0,030 | Вредная примесь |
🔧 Механические свойства (после термообработки)[citation:2][citation:4][citation:7]
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Твердость после закалки + отпуска (HRC) | 52 – 58 |
| Твердость после закалки без отпуска (HRC) | до 60 |
| Твердость после отжига (HB) | 229 – 241 |
| Предел прочности σв, МПа | 1680 |
| Предел текучести σ0,2, МПа | 1500 |
| Относительное удлинение δ5, % | 8 |
| Ударная вязкость KCU, кДж/м² | 250 |
| Модуль упругости E, ГПа | 215 |
📊 Твердость стали 5Х3В3МФС (HRC, HB)
| Состояние / Режим обработки | Твердость |
|---|---|
| После отжига | 229 – 241 HB |
| Закалка 1100-1130°C + отпуск 560-620°C | 52 – 58 HRC |
| Закалка 1100-1130°C + низкий отпуск 200-300°C | 55 – 60 HRC |
| Максимальная твердость после закалки | до 60 HRC |
📏 Плотность стали 5Х3В3МФС
| Температура, °C | Плотность, кг/м³ |
|---|---|
| 20 | 7850 |
| 100 | 7820 |
| 200 | 7790 |
| 400 | 7730 |
| 600 | 7670 |
🔥 Физические свойства
| Параметр | Значение (при 20°C) |
|---|---|
| Плотность, кг/м³ | 7850 |
| 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 = 780°C, Ac₃ = 920°C, Ar₃ = 725°C[citation:4].
🛠️ 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 (3%).
- Окалиностойкость: Хорошая (благодаря кремнию)
- Склонность к отпускной хрупкости: не склонна
- Флокеночувствительность: чувствительна
- Обозначение ДИ23: старая маркировка, применяемая для металлургических заводов[citation:5]
🔥 Термообработка стали 5Х3В3МФС[citation:2][citation:4]
- Отжиг (полный): 850-880°C, охлаждение с печью. Твердость 229-241 HB[citation:4].
- Закалка: 1100-1130°C, охлаждение в масле или на воздухе. Для крупных деталей рекомендуется закалка в масле[citation:2][citation:4].
- Отпуск высокий: 560-620°C — HRC 52-58. Основной режим для штампов горячего деформирования.
- Отпуск низкий: 200-300°C — HRC 55-60 (для повышенной износостойкости).
- Двух-трехкратный отпуск: Рекомендуется для полного снятия напряжений и стабилизации структуры.
⚙️ Режимы термообработки[citation:2][citation:4]
| Вид обработки | Температура, °C | Охлаждающая среда | Твердость |
|---|---|---|---|
| Отжиг | 850-880 | С печью | 229-241 HB |
| Закалка | 1100-1130 | Масло/воздух | до 60 HRC |
| Отпуск (высокий) | 560-620 | Воздух | 52-58 HRC |
| Отпуск (низкий) | 200-300 | Воздух | 55-60 HRC |
🏗️ Области применения стали 5Х3В3МФС[citation:2][citation:4][citation:10]
- ✅ Тяжелонагруженный прессовый инструмент: матрицы, прошивные и формующие пуансоны
- ✅ Инструмент для высадки на горизонтально-ковочных машинах: высоконагруженные детали
- ✅ Вставки штампов напряженных конструкций: для сложных штамповых узлов
- ✅ Горячее объемное деформирование: легированных конструкционных сталей и жаропрочных сплавов
- ✅ Штампы горячего деформирования: для тяжелых условий работы
- ✅ Пресс-формы для литья под давлением: для цветных металлов и сплавов
👍👍 Преимущества и недостатки
✅ Преимущества
- Высокая теплостойкость (рабочая температура до 600-650°C)
- Отличная износостойкость (благодаря ванадию 1,5-1,8% и вольфраму 3%)
- Очень высокая прокаливаемость (благодаря Cr, Mo, W)
- Высокая прочность (σв до 1680 МПа)[citation:4]
- Высокая ударная вязкость (KCU = 250 кДж/м²)[citation:4]
- 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 5Х3В3МФС
🇷🇺 Российские аналоги
| Марка | Отличие |
|---|---|
| 5Х3В3МФС-Ш | Электрошлаковый переплав, повышенная чистота (S < 0,015%)[citation:1] |
| 4Х4ВМФС | Меньше W (1,2%) и V, ниже теплостойкость |
| 5ХНМ | Содержит Ni, Mo, менее теплостойкая |
🌍 Зарубежные аналоги стали 5Х3В3МФС
| Стандарт | Марка | Примечание |
|---|---|---|
| AISI (США) | H12, H21 | Близкие аналоги |
| DIN (Германия) | X40CrMoV5-1, 1.2344 | Европейский стандарт |
| EN (Европа) | X40CrMoV5-1, 1.2344 | Европейский стандарт |
| JIS (Япония) | SKD6 | Японский аналог |
📄 Нормативные документы (ГОСТ на сталь 5Х3В3МФС)
ГОСТ 5950-2000 — прутки, полосы и мотки из инструментальной легированной стали
Основной стандарт. Регламентирует химический состав, механические свойства, правила приёмки стали 5Х3В3МФС[citation:1].
ГОСТ 2590-2006 — прокат круглый горячекатаный
Стандарт на круглую сталь 5Х3В3МФС. Круг 5Х3В3МФС поставляется диаметром от 10 до 200 мм.
ГОСТ 4405-75 — полоса инструментальная
Стандарт на полосу 5Х3В3МФС[citation:6][citation:8].
ТУ 14-1-377-72 — технические условия на прокат
Дополнительные требования к поставке стали 5Х3В3МФС.
💰 Цены на сталь 5Х3В3МФС (средние по РФ)
| Форма поставки | Цена за кг (руб) |
|---|---|
| Круг 5Х3В3МФС | 500 – 700 |
| Полоса 5Х3В3МФС | 550 – 750 |
| Поковка 5Х3В3МФС | 600 – 850 |
Цены указаны ориентировочно. Возможны сезонные колебания.
❓ Часто задаваемые вопросы о стали 5Х3В3МФС
Как расшифровывается марка стали 5Х3В3МФС?
5 — 0,50% углерода (0,45-0,52%), Х — хром, 3 — 3% хрома (2,5-3,2%), В — вольфрам, 3 — 3% вольфрама (3,0-3,6%), М — молибден (0,8-1,1%), Ф — ванадий (1,5-1,8%), С — кремний (0,5-0,8%). Штамповая сталь повышенной теплостойкости[citation:4].
Какая твердость стали 5Х3В3МФС?
После закалки 1100-1130°C и отпуска 52-58 HRC. Максимальная твердость после закалки до 60 HRC[citation:4].
Какая температура закалки стали 5Х3В3МФС?
Закалка 1100-1130°C, охлаждение в масле или на воздухе. Отпуск 560-620°C[citation:2][citation:4].
Что означает маркировка ДИ23?
ДИ23 — это старая маркировка стали 5Х3В3МФС, которая использовалась на металлургических заводах[citation:5][citation:10].
Где применяется сталь 5Х3В3МФС?
Тяжелонагруженные штампы, матрицы, пуансоны, инструмент для горячей высадки, горячее деформирование легированных сталей и жаропрочных сплавов[citation:2][citation:4][citation:10].
Какой ГОСТ на сталь 5Х3В3МФС?
Основной ГОСТ 5950-2000[citation:1].
Какой зарубежный аналог стали 5Х3В3МФС?
AISI H12, H21 (США), DIN X40CrMoV5-1, 1.2344 (Германия), SKD6 (Япония).
📦 Продукция из стали 5Х3В3МФС
✔️ Резка в размер, доставка по РФ, сертификаты. Круг 5Х3В3МФС в наличии.
✅ ООО «СТАРТЕКС» — поставка стали 5Х3В3МФС по всей России с сертификатами. В наличии круг. Резка в размер, доставка авто и Ж/Д.