Вы сказали:
logo-small
Корзина
0
заказ от 10.000 ₽

Инструментальная сталь марки 40Х5МФ: состав, свойства и сферы применения

Сталь 40Х5МФ — инструментальная штамповая сталь, предназначенная для изготовления высоконагруженных деталей штампового и прессового инструмента, эксплуатируемых при температурах до 500°C. Благодаря сбалансированному химическому составу и оптимальным механическим характеристикам, материал широко применяется в машиностроении, приборостроении и других отраслях, где требуется высокая прочность, износостойкость и термостойкость. Сталь 40Х5МФ востребована среди инженеров, технологов и снабженцев, занимающихся проектированием и производством ответственных узлов и деталей.


Краткое описание марки 40Х5МФ

Марка 40Х5МФ относится к группе инструментальных штамповых сталей, отличающихся повышенной прочностью, твердостью и устойчивостью к термическим нагрузкам. Основное назначение — изготовление деталей, работающих в условиях значительных механических и температурных нагрузок, таких как кольца, втулки контейнеров, иглы, пресс-штемпели и другие элементы штампового инструмента. После проведения нормализации и отпуска сталь приобретает высокие прочностные характеристики, что позволяет использовать ее для производства ответственных изделий.


Нормативный документ

Производство и поставка стали 40Х5МФ регламентируется техническими условиями ТУ 24-1-12-180–75. В зависимости от требований заказчика и области применения, возможна поставка в виде поковок различного сортамента. Контроль качества и соответствие химического состава, механических и физических свойств осуществляется в соответствии с действующими стандартами.


Расшифровка маркировки 40Х5МФ

Маркировка 40Х5МФ расшифровывается следующим образом:

  • 40 — среднее содержание углерода в сотых долях процента (0,40%);
  • Х — наличие хрома (Cr);
  • 5 — содержание хрома около 5%;
  • М — наличие молибдена (Mo);
  • Ф — наличие ванадия (V).
Данная система обозначения позволяет быстро определить основные легирующие элементы и их концентрацию в составе стали.

Химический состав стали 40Х5МФ

Химический состав стали 40Х5МФ обеспечивает сочетание высокой прочности, износостойкости и термостойкости. Основные элементы и их массовая доля приведены в таблице:


ЭлементСодержание, %
Углерод (C)0,36–0,45
Кремний (Si)0,17–0,37
Марганец (Mn)0,5–0,8
Хром (Cr)4,5–5,5
Молибден (Mo)1,2–1,6
Ванадий (V)0,4–0,6
Никель (Ni)до 0,3
Сера (S)до 0,03
Фосфор (P)до 0,03

Такой состав обеспечивает высокую прокаливаемость, устойчивость к отпускной хрупкости и хорошую износостойкость при эксплуатации в тяжелых условиях.


Механические свойства

Механические свойства стали 40Х5МФ зависят от режима термообработки и размеров заготовки. Основные показатели приведены в таблице:


Режим термообработкиТемпература испытаний, °CПредел текучести, МПа (s0,2)Предел прочности, МПа (sв)Относительное удлинение, % (δ5)Относительное сужение, % (ψ)Ударная вязкость, кДж/м2 (KCU)Твердость, HB (HRCэ)
Нормализация (990–1010°C), отпуск 550–580°C20130014007388–444
Отпуск двукратный (550–560°C)2015001600745–53 (HRCэ)
Отпуск двукратный (550–560°C)450125014007
Отпуск двукратный (550–560°C)500115013007

Критические точки: Ac1 — 810°C, Ac3 — 855°C. Сталь характеризуется высокой ударной вязкостью, хорошей прокаливаемостью и стабильностью механических свойств при длительной эксплуатации.


Физические характеристики

Физические свойства стали 40Х5МФ обеспечивают ее пригодность для работы в условиях высоких температур и значительных механических нагрузок:

  • Плотность: 7,85 г/см3;
  • Температура плавления: 1420–1460°C;
  • Коэффициент линейного термического расширения: 12,5×10−6 1/°C;
  • Теплопроводность при 20°C: 25–30 Вт/(м·К);
  • Удельное электрическое сопротивление: 0,6–0,7 Ом·мм2/м.
Такие параметры способствуют сохранению размеров и формы изделий при термических циклах и механических воздействиях.

Области применения

Сталь 40Х5МФ применяется в различных отраслях промышленности, где требуется высокая прочность, износостойкость и термостойкость инструмента:

  • Машиностроение — изготовление штампов, пресс-форм, пуансонов, матриц;
  • Автомобилестроение — производство деталей пресс-форм для кузовных элементов;
  • Приборостроение — элементы прессового и штампового инструмента;
  • Металлургия — рабочие элементы прокатных станов, режущий инструмент;
  • Энергетика — детали, работающие при высоких температурах и нагрузках;
  • Авиастроение — штампы и пресс-формы для изготовления сложных деталей.

Типы деталей, изготавливаемых из стали 40Х5МФ

Из стали 40Х5МФ изготавливают следующие виды изделий:

  • Кольца и втулки контейнеров;
  • Иглы и пресс-штемпели;
  • Пуансонные и матричные элементы;
  • Рабочие части штампов и пресс-форм;
  • Сложные детали прессового инструмента, работающие при высоких температурах;
  • Износостойкие элементы технологической оснастки.

Аналоги стали 40Х5МФ в других странах

Для обеспечения совместимости и замены в международных проектах приведены зарубежные аналоги стали 40Х5МФ:


СтранаСтандартМарка аналога
АнглияBS897M39
ГерманияDIN, WNr1.8523, 39CrMoV13-9
РоссияГОСТ3Х2В8Ф (ближайший аналог)

При подборе аналогов рекомендуется учитывать различия в химическом составе и свойствах, а также требования к термообработке и условиям эксплуатации.


Преимущества и ограничения стали 40Х5МФ

Преимущества:

  • Высокая прочность и твердость после термообработки;
  • Отличная износостойкость и термостойкость;
  • Малая склонность к отпускной хрупкости;
  • Устойчивость к флокенам (микроскопическим трещинам);
  • Стабильность размеров при термических циклах;
  • Широкий спектр применения в различных отраслях.
Ограничения:
  • Трудная свариваемость — требуется предварительный подогрев и последующая термообработка;
  • Чувствительность к перегреву при ковке и термообработке;
  • Не рекомендуется для деталей, работающих при температурах выше 500°C;
  • Требует строгого соблюдения режимов термообработки для достижения оптимальных свойств.

FAQ — часто задаваемые вопросы

  • Можно ли сваривать сталь 40Х5МФ?

    Сталь 40Х5МФ относится к трудно свариваемым материалам. Для получения качественного сварного соединения необходим предварительный подогрев до 200–300°C и последующая термообработка.

  • Какой режим термообработки рекомендуется для стали 40Х5МФ?

    Рекомендуется нормализация при 990–1010°C с последующим двукратным отпуском при 550–580°C для достижения максимальной прочности и твердости.

  • Какие детали лучше всего изготавливать из стали 40Х5МФ?

    Оптимально использовать для изготовления штампов, пресс-форм, пуансонов, матриц и других деталей, работающих при высоких нагрузках и температурах до 500°C.

  • Есть ли зарубежные аналоги у стали 40Х5МФ?

    Да, ближайшими зарубежными аналогами являются 897M39 (BS, Англия) и 1.8523/39CrMoV13-9 (DIN, Германия).

  • Каковы основные преимущества стали 40Х5МФ?

    Высокая прочность, износостойкость, термостойкость, малая склонность к отпускной хрупкости и устойчивость к флокенам.


Заключение

Сталь 40Х5МФ — оптимальный выбор для изготовления высокопрочного штампового и прессового инструмента, эксплуатируемого при температурах до 500°C. Благодаря сбалансированному химическому составу и отличным механическим характеристикам, материал широко применяется в машиностроении, приборостроении и других отраслях. Если вы ищете надежного поставщика стали 40Х5МФ — оставьте заявку на сайте компании «ОборонСпецСплав». Наши специалисты помогут подобрать оптимальный вариант для вашего производства.


товары марки Сталь 40Х5МФ
Товар
Гост
Толщина
Марка
Цена