Сталь 4х5мфс
Одним из наиболее значимых применений стали 4Х5МФС является производство турбинных лопаток для газовых и паровых турбин. Благодаря своей высокой термической стойкости и прочности, она может выдерживать экстремальные температуры и давления, которые возникают при работе турбин. Кроме того, сталь 4Х5МФС также используется для изготовления различных компонентов паровых котлов и аппаратов для нефтеперерабатывающей промышленности. Ее прочность и коррозионная стойкость позволяют ей длительное время сохранять свои свойства в агрессивной среде, что делает ее незаменимой для этих целей. В авиационной промышленности сталь 4Х5МФС применяется для изготовления летательных аппаратов и компонентов двигателей, таких как турбинные лопатки, обечайки и другие детали. Ее легкость и прочность делают ее идеальным материалом для авиационной индустрии, где важна высокая производительность и безопасность.
Импортные аналоги
| Марка стали | Стандарт |
| 19552 (Чехия/Словакия) | (CSN 419552) |
| 2343 (Великобритания) | GB-03 |
| BH 11 (Великобритания) | B.S. 4659 |
| 39VSiMoCr52 (Румыния) | STAS 3611 |
| 4Cr5MoSiV (Китай) | GB 1299-85 |
| 6437 (США) | AMS |
| H11 (США) | AISI, SAE J 4386 |
| F.520.G (Испания) | |
| X37CrMoV51 (Испания) | UNE 36072 (75) |
| GX38CrMoV5-1 (Германия) | DIN 17350 |
| X38CrMoV5-1 (Германия) | DIN 17350 |
| без марки (Финляндия) | SFS900, SFS913 |
| ORVAR 1 (Швеция) | S-7 |
| SKD 6 (Япония) | JIS G 1404 |
| VAL 104 (Италия) | I-09 |
| VPS 1 (Бразилия) | Villares |
| WCL (Польша) | PN/H 85021 |
| X37CrMoV5-1 (Евронормы) | EN 96-79 |
| X38CrMoV5 (Франция) | AFRON NF NF A35-590 (92) |
Химический состав (ГОСТ 5950-2000)
| Марка стали | Массовая дата элемента. % | |||||||
| углерода | кремния | марганца | хрома | вольфрама | ванадия | молибдена | никеля | |
| Группа II | ||||||||
| 4Х5МФС | 0,32-0,40 | 0,90-1,20 | 0,20-0,50 | 4,50-5,50 | — | 0,30-0,50 | 1,20-1,50 | — |
Температуры отжига и высокого отпуска стали 4Х5МФС
| Отжиг | Изотермический отжиг | Высокий отпуск | ||||
| температура нагрева, °C | твердость HB | температура, °C | твердость HB, не более | температура нагрева, °C | твердость HB, не более | |
| нагрева | изотермической выдержки | |||||
| 830-850 | 207-255 | 830-850 | 660-680 | 241 | 730-760 | 269 |
Режимы окончательной термической обработки (закалка, отпуск) штампового инструмента из стали 4Х5МФС для горячего деформирования
| 3акалка | Отпуск | ||||||
| температура подогрева, °C | температура окончательного нагрева, °C | способ охлаждения** | твердость HRC | температура нагрева, °C | твердость | ||
| диаметр отпечатка, мм | HB | HRC | |||||
| 840-860 | 1000-1020 | I, II | 50-55 | 520-550 550-570 570-590 590-620 | 2,6-2,70 2,7-2,85 2,85-3,00 2,95-3,15 | 514-545 461-514 415-461 375-429 | 52-55 48-52 44-48 40-45 |
Температуры отжига с непрерывным охлаждением, изотермического отжига, высокого отпуска и твердость (HB) штамповой стали 4Х5МФС после этих видов термической обработки
| Изотермический отжиг | Отжиг с непрерывным охлаждением | Высокий отпуск | ||||
| Температура, °C | Твердость HB | Температура нагрева, °C | Твердость HB | Температура нагрева, °C | Твердость HB | |
| нагрева | изотермической выдержки | |||||
| 840-860 | 670-690 | 197-241 | 840-860 | 229-241 | 760-780 | 241-255 |
Режимы закалки и отпуска деталей штампового инструмента горячего деформирования, величина зерна и твердость после окончательной термической обработки
| Закалка | Балл зерна | Твердость HRC | Отпуск | ||
| Температура, °C | Температура нагрева, °C | Твердость HRC | |||
| подогрева | окончательного нагрева | ||||
| 700-750 | 1000-1020 | 10 | 50-52 | 530-560 | 47-49 |
Режимы азотирования штампового инструмента из стали 4Х5МФС
| Марка стали | Температура, °C | Продолжительность, ч | Среда | Диффузионный слой | |
| глубина, мм | микротвердость, кгс/мм2 | ||||
| 4Х5МФС | 530-550 | 12-20 | Аммиак (α = 30-60%) | 0,15-0,20 | 960-550 |
Режимы цианирования штампового инструмента из стали 4Х5МФС
| Температура, °C | Продолжительность, ч | Диффузионный слой | |
| глубина | микротвердость, кгс/мм2 | ||
| В расплаве 50% KCN+50% NaCN | |||
| 560 | 2 | 0,06 | 710-600 |
| В смеси саратовского газа и аммиака | |||
| 580 | 8 | 0,23-0,27 | 900-660 |
Твердость стали после термообработки (ГОСТ 5950-73)
| Состояние поставки | Твердость НВ, HRCэ |
| Пруток и полоса отожженные или высокоотпущенные | До НВ 241 |
| Образцы. Закалка с 1000-1020 °С в масле; отпуск при 550 °С | Св. 48 |
| Подогрев 700-750 °С. Закалка с 1000-1020 °С в масле; отпуск при 530-560 °С, отпуск при 500-520 °С (окончательная термообработка) | 49-51 |
Твердость в состоянии поставки металлопродукции из стали 4Х5МФС, предназначенной для холодной механической обработки (ГОСТ 5950-2000)
| Марка стали | Твердость НВ, не более | Диаметр отпечатка, мм, не менее |
| 4Х5МФС | 241 | 3,9 |
Твердость образцов металлопродукции из стали 4Х5МФС после закалки и закалки с отпуском (ГОСТ 5950-2000)
| Марка стали | Температура, °С, и среда закалки образцов | Температура отпуска, °С | Твердость HRCэ (HRC), не менее |
| 4Х5МФС | 1010-1030, масло | 550 | 48 (47) |
Твердость после закалки (ГОСТ 5950-2000)
| Марка стали | Температура, °С, и среда закалки образцов | Твердость HRCэ (HRC), не менее |
| 4Х5МФС | 1000-1020, масло | 51 (50) |
Механические свойства в зависимости от температуры испытания
| tисп., °С | σ0,2, МПа | σв, МПа | δ5, % | ψ, % | KCU, Дж/см2 | Твердость HRCэ |
| 20 | 1570 | 1710 | 12 | 54 | 51 | 50 |
| 300 | 1320 | 1540 | 12 | 48 | 61 | 50 |
| 400 | 1270 | 1470 | 12 | 49 | 62 | 52 |
| 500 | 1130 | 1370 | 10 | 52 | 55 | 47 |
| 550 | 1160 | 1290 | 12 | 50 | 50 | 44 |
Механические свойства в зависимости от температуры отпуска
| tотп., °С | σ0,2, МПа | σв, МПа | δ5, % | ψ, % | KCU, Дж/см2 | Твердость HRCэ |
| 500 | 1420 | 1720 | 12 | 45 | 49 | 50 |
| 550 | — | 1670 | 10 | 50 | 56 | 48 |
| 600 | 1350 | 1490 | 13 | 53 | 59 | 45 |
| 650 | 960 | 1080 | 15 | 60 | 79 | 34 |
Ударная вязкость KCU
| Термообработка | KCU, Дж/см2 , при температуре, °С | ||
| +20 | -40 | -70 | |
| Закалка; отпуск при 600 °С | 29 | 20 | 10 |
Технологические свойства
Температура ковки, °С: начала 1180, конца 850. Охлаждение замедленное в колодцах.
Теплостойкость
| Температура, °С | Время, ч | Твердость HRCэ |
| 590 | 2 | 47 |
Плотность ρп кг/см3 при температуре испытаний, °С
| Сталь | 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 |
| 4Х5МФС | 7750 | 7724 | 7697 | 7670 | 7641 | 7600 | 7573 | 7546 | 7520 | 7495 |
Коэффициент теплопроводности λ Вт/(м*К)
| Марка Стали | λ Вт/(м*К), при температуре испытаний, °С | |||||||||
| 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 | |
| 4Х5МФС | 29 | 30 | 30 | 31 | 33 | 31 | 30 | 28 | 28 | 27 |
Удельное электросопротивление ρ нОм*м
| марка стали | ρ нОм*м, при температуре испытаний, °С | |||||||||
| 4Х5МФС | 480 | — | — | — | — | — | — | — | — | — |
Другие статьи