ХВ5 с ТО кованая

ХВ5

Сталь ХВ5  причислена к инструментальным легированным. Из нее производят резцы, сверла, штампы. К основным преимуществам ее относится устойчивость к износу.

При СССР данный металл применялся для изготовления инструментов для огранки алмаза. Кроме того, по шкале твердости Мооса, он стоит наряду с алмазом – 9,5 баллов против 10. Впервые сплав был изготовлен в Японии.

Сталь ХВ5 практически не деформируется и характеризуется высокой теплостойкостью. Во время механической обработки на ее поверхности могут образоваться трещины и прожоги. В основном из металла изготавливают резьбовой инструмент, тонкостенные и сложные элементы с высокими требованиями относительно твердости.

Материал характеризуется твердостью до HRC 70 в нашем случае 62-64 HRC, устойчивостью к износу, а после термообработки устойчивость к действию температуры несколько снижается. Это дает возможность использовать материал для изготовления инструментов, которые эксплуатируются при небольшой скорости вращения для обработки твердых металлов, в том числе чугуна с беленой поверхностью. С его помощью можно срезать стружку с деталей.

Расшифровка

Расшифровка стали ХВ5 позволяет получить следующие данные:

Х – наличие в составе сплава хрома;

В – наличие в составе слава вольфрама;

5 – 5% вольфрама.

Поковка ХВ5

Кремний и марганец вводятся в состав алмазной стали ХВ5 в количестве 0,3-0,4% в одинаковом соотношении. Они предназначены для связывания свободного кислорода.

Недостатками материала являются хрупкость, которая является следствием термической обработки, и малая устойчивость к коррозии, что не позволяет применять материал в бытовых условиях и в качестве рыболовной оснастки.

Влияние элементов на свойства

Эксплуатационные характеристики стали зависят от химического состава и взаимодействия компонентов между собой. При этом немаловажно учитывать влияние термической обработки материала, которая положительно сказывается на технических параметрах. Дополнительные элементы предназначены для формирования кристаллической решетки с особенными свойствами. В зависимости от химических реакций при изготовлении алмазной стали ХВ5 определяются параметры:

• ·         устойчивость к трещинам, которая обусловлена прочностью кристаллических решеток и наличием карбидных соединений на границах зерен;
• ·         снижение риска деформации, что зависит от целостности межкристаллических связей;
• ·         толщина закаленного слоя, в котором температура распределяется равномерно;
• ·         прочность, зависящая от качества соединения атомов между собой.

Присутствие углерода в составе приводит к формированию карбидов. Эти соединения являются основными при определении параметров хромовольфрамовой стали во время термообработки, при этом учитывается их форма, местоположение и размер.

Легирующую функцию играет хром. Он используется в сплаве для уплотнения кристаллической решетки, делает ее стабильной. Элемент позволяет формировать карбидные соединения такого же размера, как атом. Cr используется для изготовления стали с высокими антикоррозионными качествами, а при концентрации менее 10,5% — оказывает положительное влияние на прокаливаемость.

Вольфрам и молибден являются обязательными составляющими марки стали ХВ5. Они позволяют увеличить толщину закаливаемого слоя и уменьшить размер зерен, что способствует улучшению качества металла. Карбидные соединения с их участием характеризуются большей прочностью, с их помощью можно повысить тугоплавкость материала. За счет уменьшения размеров зерновой структуры обеспечивается повышение пластичности без снижения твердости, а также простота термической обработки.

Кремний применяется для повышения прочности металла. Марганец используется для стабилизации состояния металла. Последний становится более вязким и пластичным, но при этом прочным.

Плюсы и минусы стали ХВ5

К основным преимуществам ножевой стали относятся:

• ·         прочность;
• ·         технологичность;
• ·         прокаливаемость;
• ·         простота резки и штамповки;
• ·         использование для массового производства;
• ·         небольшая стоимость;
• ·         упругость.

К недостаткам стали относятся:

• ·         сложность заточки без специальных станков и инструментов;
• ·         невысокие антикоррозионные качества;
• ·         недопустимость возникновения касательных напряжений в заготовке.

Технические характеристики

Главные характеристики стали ХВ5 при нормальных условиях:

Термообработка стали

Термическая и механическая обработка металла осуществляется в определенной последовательности, что обеспечивает повышение технических характеристик:

·         ковка при 1100-870 градусах;

·         отжиг при 800-600 на протяжении 4 часов, который делает сталь ХВ5 более мягкой и гарантирует простоту проведения механической обработки. Часто применяется данный вид температурного воздействия при предварительной холодной прокатке;

·         закалка при 800 градусах с охлаждением в масляной ванне до 200 градусов, после этого – на воздухе;

·         отпуск для снятия внутренних напряжений, который осуществляется при 180 градусах с охлаждением на воздухе.

·         Закалка осуществляется после проведения механической обработки, не включающей шлифовку. При этом осуществляется нагрев до 830 градусов, после чего – охлаждение. Это обеспечивает переход металла в прочный и мягкий мартенсит. Во время отпуска происходит коагуляция мартенсита с получением сорбита и троостита – более прочной и пластичной формы.

Аналоги

Основная область применения стали ХВ5 – изготовление режущего инструмента. В качестве альтернативных материалов иностранного производства выделяют:

• шведскую N690;
• немецкую X105CrCoMo18-2;
• японские ZA-18 и VG-10.

Последний тип металла используется специально для создания ножей, его состав разрабатывался специализированным заводом, который выпускает клинки холодного оружия.