Штамповая сталь: холодные и горячие штампы
На странице сведены шесть марок ГОСТ 5950-2000 в виде круга по ГОСТ 2590-2006, для которых приложение А называет штампы, пуансоны, матрицы и пресс-формы. Для холодных штампов – Х12МФ, Х12 и Х12Ф1 (группа I), для обработки давлением при температуре выше 300 °C – 5ХНМ, 4Х5МФС и 4Х5МФ1С (группа II). Х12МФ есть также листом (лист) и полосой (полоса), а Х12МФ, 5ХНМ и 4Х5МФС – поковкой (поковка).
Остальные инструментальные марки, включая режущие, вынесены в общий раздел инструментальная сталь и на страницы легированная сталь и углеродистая сталь.
Марки штамповой стали: состав и закалка образцов
| Марка | Группа | Состав, % | Закалка образцов и твёрдость |
| Х12МФ | I | C 1,45–1,65, Si 0,10–0,40, Mn 0,15–0,45, Cr 11,00–12,50, Mo 0,40–0,60, V 0,15–0,30 | закалка 960–980 °C, масло; отпуск 180 °C: не менее 61 HRC |
| Х12 | I | C 2,00–2,20, Si 0,10–0,40, Mn 0,15–0,45, Cr 11,50–13,00 | закалка 960–980 °C, масло; отпуск 180 °C: не менее 62 HRC |
| Х12Ф1 | I | C 1,25–1,45, Si 0,10–0,40, Mn 0,15–0,45, Cr 11,00–12,50, V 0,70–0,90 | закалка 1050–1100 °C, масло: не менее 61 HRC |
| 5ХНМ | II | C 0,50–0,60, Si 0,10–0,40, Mn 0,50–0,80, Cr 0,50–0,80, Ni 1,40–1,80, Mo 0,15–0,30 | закалка 840–860 °C, масло; отпуск 550 °C: не менее 36 HRC |
| 4Х5МФС | II | C 0,32–0,40, Si 0,90–1,20, Mn 0,20–0,50, Cr 4,50–5,50, Mo 1,20–1,50, V 0,30–0,50 | закалка 1010–1030 °C, масло; отпуск 550 °C: не менее 48 HRC |
| 4Х5МФ1С | II | C 0,37–0,44, Si 0,90–1,20, Mn 0,20–0,50, Cr 4,50–5,50, Mo 1,20–1,50, V 0,80–1,10 | закалка 1020–1040 °C, масло; отпуск 550 °C: не менее 48 HRC |
Х12 содержит 2,00–2,20 % углерода и 11,50–13,00 % хрома, Х12МФ при 1,45–1,65 % углерода добавляет молибден и ванадий, а Х12Ф1 при 1,25–1,45 % углерода – 0,70–0,90 % ванадия. Приложение А к ГОСТ 5950-2000 называет Х12 для холодных штампов высокой устойчивости против истирания и волок, а Х12МФ и Х12Ф1 – для случаев, когда нужна большая вязкость, в том числе матриц и пуансонов вырубных и просечных штампов.
Группа II отличается другим режимом: закалка от 840 до 1040 °C в масле и отпуск 550 °C. Минимальная твёрдость образцов 36 HRC у 5ХНМ и 48 HRC у 4Х5МФС и 4Х5МФ1С. Для Х12Ф1 значение 61 HRC справочное (приложение Б). Страницы марок: сталь Х12МФ, сталь 5ХНМ, сталь 4Х5МФС.
Для каких штампов называет марки приложение А
Для 5ХНМ приложение А указывает молотовые штампы паровоздушных и пневматических молотов с падающими частями массой свыше 3 т, прессовые штампы и блоки матриц для вставок горизонтально-ковочных машин. 4Х5МФС названа для мелких молотовых штампов и крупных молотовых и прессовых вставок толщиной или диаметром более 200 мм, 4Х5МФ1С – для пресс-форм литья под давлением цинковых, алюминиевых и магниевых сплавов.
Приложение справочное: оно показывает примерное назначение, а не определяет результат для конкретной оснастки. Нормы состава, твёрдости и закалки образцов задаёт сам ГОСТ 5950-2000.
Масса круга для заготовок штампов
| Диаметр, мм | Масса 1 м, кг | Метров в тонне | Масса прутка 6 м, кг |
| 20 | 2,466 | 405,5 | 14,8 |
| 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 |
| 120 | 88,78 | 11,26 | 532,68 |
| 150 | 138,72 | 7,21 | 832,32 |
| 200 | 246,62 | 4,05 | 1479,72 |
| 270 | 449,46 | 2,22 | 2696,76 |
Заготовки штампов считают по массе. Круг 80 мм весит 39,46 кг на метр, круг 120 мм – 88,78 кг, круг 200 мм – 246,62 кг. В тонне помещается 25,34 м круга 80 мм и 4,05 м круга 200 мм. В заявке укажите марку, диаметр, длину, точность прокатки, подгруппу (а или б) и группу поверхности. Для крупных заготовок есть круглая поковка: 5ХНМ диаметром 200–670 мм, 4Х5МФС 210–450 мм, Х12МФ 90–500 мм, например поковка 5ХНМ 300 мм; на поковку и лист ГОСТ 5950-2000 распространяется только в части химического состава. Рассчитаем под спецификацию, примеры: круг Х12 100 мм и круг 4Х5МФ1С 150 мм.
Частые вопросы
Какие марки относятся к штамповой стали? Для холодных штампов – Х12МФ, Х12, Х12Ф1, для обработки давлением при температуре выше 300 °C – 5ХНМ, 4Х5МФС, 4Х5МФ1С. Все по ГОСТ 5950-2000.
Чем Х12МФ отличается от Х12? В Х12МФ меньше углерода (1,45–1,65 против 2,00–2,20 %), есть молибден 0,40–0,60 % и ванадий 0,15–0,30 %. По приложению А Х12МФ применяют там, где нужна большая вязкость.
Какая твёрдость после закалки у 4Х5МФС? Образцы после закалки 1010–1030 °C в масле и отпуска 550 °C должны показать не менее 48 HRC (таблица 4 ГОСТ 5950-2000).
Что значит группа II в ГОСТ 5950-2000? Группа II – инструмент для обработки металлов давлением при температурах выше 300 °C. К ней относятся 5ХНМ, 4Х5МФС и 4Х5МФ1С.