Инструментальная сталь: круг по ГОСТ 2590-2006
Инструментальная сталь – это марки, которые стандарты ГОСТ 5950-2000 и ГОСТ 1435-99 относят к материалу для изготовления инструмента; приложения А к ним называют режущий, измерительный и штамповый инструмент. В разделе собран круглый горячекатаный прокат диаметром 10–270 мм, а также лист, полоса и поковка. Размеры, допуски и длина круга заданы ГОСТ 2590-2006, а состав и твёрдость марки – стандартом на саму сталь.
Разделов два по составу: легированная инструментальная сталь по ГОСТ 5950-2000 (Х12МФ, Х12, Х12Ф1, 9ХС, ХВГ, 6ХВ2С, 5ХНМ, 4Х5МФС, 4Х5МФ1С) и углеродистая инструментальная сталь по ГОСТ 1435-99 (У8А, У10А, У12А). Одну и ту же сталь можно взять кругом большого диаметра или прутком: пруток стальной инструментальный – это круг до 50 мм, а круг стальной инструментальный показывает все диаметры подряд.
Кроме круга есть лист (Х12МФ, ХВГ, 9ХС, У8А) и полоса (Х12МФ) со своими стандартами на размеры, а также поковка (Х12МФ, 5ХНМ, 4Х5МФС) по ТУ изготовителя. На лист и поковку стандарты на сталь распространяются только в части химического состава.
Марки, стандарты и закалка образцов
| Марка | Стандарт на марку | Тип стали | Закалка образцов | Твёрдость |
| Х12МФ | ГОСТ 5950-2000 | инструментальная высоколегированная | закалка 960–980 °C, масло; отпуск 180 °C | не менее 61 HRC |
| Х12 | ГОСТ 5950-2000 | инструментальная высоколегированная | закалка 960–980 °C, масло; отпуск 180 °C | не менее 62 HRC |
| Х12Ф1 | ГОСТ 5950-2000 | инструментальная высоколегированная | закалка 1050–1100 °C, масло | не менее 61 HRC |
| 9ХС | ГОСТ 5950-2000 | инструментальная легированная | закалка 840–860 °C, масло | не менее 63 HRC |
| ХВГ | ГОСТ 5950-2000 | инструментальная легированная | закалка 820–840 °C, масло; отпуск 180 °C | не менее 61 HRC |
| 6ХВ2С | ГОСТ 5950-2000 | инструментальная легированная | закалка 860–900 °C, масло | не менее 58 HRC |
| 5ХНМ | ГОСТ 5950-2000 | инструментальная легированная | закалка 840–860 °C, масло; отпуск 550 °C | не менее 36 HRC |
| 4Х5МФС | ГОСТ 5950-2000 | инструментальная легированная | закалка 1010–1030 °C, масло; отпуск 550 °C | не менее 48 HRC |
| 4Х5МФ1С | ГОСТ 5950-2000 | инструментальная легированная | закалка 1020–1040 °C, масло; отпуск 550 °C | не менее 48 HRC |
| У8А | ГОСТ 1435-99 | инструментальная нелегированная, высококачественная (А) | закалка в воде 780–800 °C | не менее 63 (62) HRC |
| У10А | ГОСТ 1435-99 | инструментальная нелегированная, высококачественная (А) | закалка в воде 770–800 °C | не менее 63 (62) HRC |
| У12А | ГОСТ 1435-99 | инструментальная нелегированная, высококачественная (А) | закалка в воде 760–790 °C | не менее 64 (63) HRC |
Первая колонка таблицы – марка, вторая – стандарт, по которому она заведена. Закалка образцов нужна как контрольный режим: стандарт задаёт температуру, среду и минимальную твёрдость в HRC, которую должен показать образец. Для Х12Ф1 и 6ХВ2С это справочное значение из приложения Б, для остальных легированных марок режим взят из таблицы 4, для У8А, У10А и У12А – из таблицы 5 стандарта на нелегированную сталь.
ГОСТ 5950-2000 делит марки на две группы по назначению. В группу I входят Х12МФ, Х12, Х12Ф1, 9ХС, ХВГ и 6ХВ2С – инструмент для обработки в холодном состоянии. В группу II – 5ХНМ, 4Х5МФС и 4Х5МФ1С: инструмент для обработки давлением при температуре выше 300 °C. Нелегированные У8А, У10А и У12А в ГОСТ 1435-99 относятся к высококачественным (индекс А), для них стандарт вводит группы 1, 2, 3 по хрому, никелю и меди.
Масса круга и метры в тонне
| Диаметр, мм | Масса 1 м, кг | Метров в тонне | Масса прутка 6 м, кг |
| 10 | 0,617 | 1620,7 | 3,7 |
| 12 | 0,888 | 1126,1 | 5,33 |
| 16 | 1,578 | 633,7 | 9,47 |
| 20 | 2,466 | 405,5 | 14,8 |
| 25 | 3,853 | 259,5 | 23,12 |
| 30 | 5,549 | 180,2 | 33,29 |
| 40 | 9,865 | 101,4 | 59,19 |
| 50 | 15,41 | 64,88 | 92,46 |
| 60 | 22,2 | 45,06 | 133,2 |
| 80 | 39,46 | 25,34 | 236,76 |
| 100 | 61,65 | 16,22 | 369,9 |
Масса считается по ГОСТ 2590-2006 при плотности 7,85 г/см3, поэтому для всех марок в таблице одинакова. Круг 20 мм весит 2,466 кг на метр, в тонне 405,5 м, пруток длиной 6 м – 14,8 кг. У круга 100 мм масса метра 61,65 кг и 16,22 м в тонне, у круга 270 мм – 449,46 кг на метр и 2,22 м в тонне: чем больше диаметр, тем быстрее убывает метраж.
Как подобрать марку по назначению
Начните с группы: для холодного инструмента – Х12-группа, 9ХС, ХВГ, 6ХВ2С, для обработки давлением при температуре выше 300 °C – 5ХНМ, 4Х5МФС, 4Х5МФ1С. Нелегированные У8А, У10А, У12А названы в приложении А для инструмента, работающего без разогрева режущей кромки. Подробнее о каждом варианте – в разделах по назначению и по марке. Если известна марка, найдите её страницу: сталь Х12МФ, сталь 9ХС, сталь ХВГ, сталь 5ХНМ.
Для штампов отдельная страница – штамповая сталь: там сведены марки для холодной и горячей штамповки и их закалка.
Приложение А к ГОСТ 5950-2000 – справочное: оно называет примерное назначение по маркам, но не заменяет выбор по условиям работы инструмента.
Что указать в заявке
В заявке достаточно марки, диаметра, длины (мерная или немерная), точности прокатки (В1, Б1 или А1) и подгруппы: а для горячей обработки давлением и холодного волочения, б для холодной механической обработки. Для подгруппы а группа поверхности 2ГП, для подгруппы б – 3ГП или 4ГП (у нелегированных сталей только 3ГП). Подгруппы и группы поверхности относятся к кругу и полосе; для листа вместо диаметра указывают толщину и формат, для поковки – диаметр по чертежу. Рассчитаем под спецификацию.
Частые вопросы
Какие стандарты действуют на инструментальную сталь круга? Марку и её свойства задают ГОСТ 5950-2000 для легированной стали и ГОСТ 1435-99 для нелегированной. Размеры, допуски и длину круга определяет ГОСТ 2590-2006.
Чем группа I отличается от группы II в ГОСТ 5950-2000? Группа I – инструмент для обработки металлов в холодном состоянии, группа II – инструмент для обработки давлением при температуре выше 300 °C. К группе II относятся 5ХНМ, 4Х5МФС и 4Х5МФ1С.
Сколько весит метр инструментального круга 20 мм? Расчётная масса 1 м круга диаметром 20 мм – 2,466 кг при плотности 7,85 г/см3. В тонне 405,5 м, а пруток 6 м весит 14,8 кг.
Какая длина у инструментального круга? По ГОСТ 2590-2006 высоколегированная сталь (Х12МФ, Х12, Х12Ф1) идёт длиной 1–6 м, остальные марки – 2–6 м. Немерная длина 3–13 м возможна по согласованию.
Что значит индекс А в марке У8А? Индекс А означает высококачественную сталь по ГОСТ 1435-99: у У8А сера не выше 0,018 %, фосфор не выше 0,025 %. Цифра 8 – среднее содержание углерода в десятых долях процента.