Сталь 4ХС – это инструментальная легированная сталь, обладающая высокой твердостью, износостойкостью и прокаливаемостью. Она относится к классу хромокремниевых сталей и широко используется для изготовления инструментов, работающих в условиях повышенного износа и высоких температур.
Основные характеристики стали 4ХС:
Высокая твердость: Обеспечивает устойчивость к износу и деформации при обработке материалов.
Износостойкость: Позволяет инструментам сохранять свои режущие свойства в течение длительного времени.
Прокаливаемость: Обеспечивает равномерное упрочнение стали по сечению при термической обработке.
Теплостойкость: Позволяет использовать инструменты из стали 4ХС при повышенных температурах.
Умеренная вязкость: Предотвращает хрупкое разрушение инструмента при ударных нагрузках.
Расшифровка обозначения стали 4ХС:
- 4: Указывает на содержание углерода в сотых долях процента (0.4%).
- Х: Обозначает наличие хрома (Cr) в стали.
- С: Обозначает наличие кремния (Si) в стали.
Механические свойства стали 4ХС (ГОСТ 5950-2000):
Механические свойства стали 4ХС зависят от режима термической обработки. Приведем примерные значения для закаленной и отпущенной стали:
- Предел прочности (σв): 980 - 1270 МПа
- Предел текучести (σт): 785 - 1080 МПа
- Относительное удлинение (δ): 8 - 12 %
- Относительное сужение (ψ): 30 - 45 %
- Ударная вязкость (KCU): 20 - 40 Дж/см²
- Твердость (HRC): 57-62 HRC после закалки и низкого отпуска
Физические свойства стали 4ХС:
- Плотность: 7750 - 7850 кг/м³
- Модуль упругости: 200 - 210 ГПа
- Коэффициент линейного расширения: 11.5 - 12.5 * 10⁻⁶ / °C (в диапазоне 20-100°C)
- Теплопроводность: 29 - 33 Вт/(м*К)
- Удельная теплоемкость: 460 - 480 Дж/(кг*К)
- Электрическое сопротивление: 0.24 - 0.28 Ом*мм²/м
Области применения стали 4ХС:
Сталь 4ХС широко используется для изготовления различных инструментов, работающих в условиях повышенного износа и требующих высокой твердости и теплостойкости. Основные области применения:
- Режущий инструмент:
- Метчики
- Плашки
- Развертки
- Фрезы
- Зенковки
- Протяжки
- Ножи для резки металла
- Измерительный инструмент:
- Калибры
- Шаблоны
- Штамповый инструмент:
- Пуансоны
- Матрицы
- Высадочные штампы (для холодной высадки)
- Детали машин:
- Оси
- Валы
- Шпиндели
- Кулачки
- Ролики
- Подшипники
- Инструмент для обработки дерева:
- Стамески
- Рубанки
- Сверла
Благодаря своей теплостойкости сталь 4ХС используется для изготовления инструментов, работающих при повышенных температурах, например, для горячего деформирования металлов.
Виды металлопроката из стали 4ХС:
Сталь 4ХС поставляется в различных видах металлопроката:
- Круг: Наиболее распространенный вид проката, используемый для изготовления осей, валов, шпинделей, режущего и измерительного инструмента.
- Квадрат: Используется для изготовления штампового инструмента, крепежных элементов.
- Полоса: Применяется для изготовления ножей, шаблонов, деталей машин.
- Лист: Используется для изготовления штампов, матриц, корпусных деталей.
- Поковки: Используются для изготовления крупных деталей сложной формы.
ГОСТы, регламентирующие сталь 4ХС и металлопрокат из нее:
- ГОСТ 5950-2000: Сталь сортовая инструментальная легированная. Общие технические условия. (Основной ГОСТ, определяющий химический состав, механические свойства и требования к качеству стали 4ХС).
- ГОСТ 2590-2006: Прокат сортовой стальной горячекатаный круглый. Сортамент. (Определяет сортамент круглого проката из стали 4ХС).
- ГОСТ 2591-2006: Прокат сортовой стальной горячекатаный квадратный. Сортамент. (Определяет сортамент квадратного проката из стали 4ХС).
- ГОСТ 4405-75: Полосы горячекатаные и кованые из инструментальной стали. Сортамент. (Определяет сортамент полосового проката из стали 4ХС).
- ГОСТ 103-2006: Прокат сортовой стальной горячекатаный полосовой. Сортамент. (Определяет сортамент полосового проката из стали 4ХС).
- ГОСТ 7417-75: Сталь калиброванная круглая. Сортамент. (Определяет сортамент калиброванного круглого проката из стали 4ХС).
- ГОСТ 8559-75: Сталь калиброванная квадратная. Сортамент. (Определяет сортамент калиброванного квадратного проката из стали 4ХС).
- ГОСТ 1133-71: Сталь кованая круглая и квадратная. Сортамент. (Определяет сортамент кованого круглого и квадратного проката из стали 4ХС).
- ГОСТ 7831-78: Прутки шлифованные из инструментальной стали. (Определяет требования к шлифованным пруткам из инструментальной стали, включая 4ХС).
- ГОСТ 1435-99: Прутки, полосы и мотки из инструментальной нелегированной стали. Общие технические условия. (В данном ГОСТе сталь 4ХС не указана, однако он может содержать общие требования к металлопрокату из инструментальных сталей).
- Различные отраслевые стандарты (ОСТ) и технические условия (ТУ), разработанные для конкретных видов изделий из стали 4ХС.
