Инструментальная сталь марки 4ХВ2С: состав, свойства и сферы применения

Сталь 4ХВ2С — инструментальная штамповая сталь, предназначенная для изготовления пневматического инструмента, работающего при высоких ударных нагрузках. Благодаря сбалансированному химическому составу и оптимальным механическим характеристикам, материал широко применяется в машиностроении, производстве штампов, обжимок, зубил и других изделий, требующих высокой прочности и износостойкости. В данной статье приведены технические характеристики, нормативные документы, области применения, аналоги и технологические особенности стали 4ХВ2С, что позволит специалистам выбрать оптимальный материал для конкретных задач.

Краткое описание марки 4ХВ2С

Сталь 4ХВ2С относится к группе инструментальных штамповых сталей, отличающихся высокой твердостью, прочностью и износостойкостью. Основное назначение — изготовление деталей, работающих в условиях интенсивных ударных и абразивных нагрузок. Материал характеризуется хорошей прокаливаемостью, устойчивостью к отпускной хрупкости и стабильными механическими свойствами после термообработки. Применяется преимущественно в виде сортового проката.

Нормативный документ

Выпуск и контроль качества стали 4ХВ2С регламентируется стандартом ГОСТ 5950–2000 «Сталь инструментальная. Общие технические условия». В отдельных случаях допускается применение технических условий (ТУ), согласованных с заказчиком. Для зарубежных поставок и поиска аналогов используются стандарты DIN (Германия) и другие международные нормативы.

Расшифровка маркировки

Маркировка 4ХВ2С расшифровывается следующим образом:

• 4 — среднее содержание углерода (0,4%);
• Х — хром (Cr);
• В — вольфрам (W);
• 2 — содержание вольфрама около 2%;
• С — кремний (Si).

Данная система обозначения позволяет быстро определить основные легирующие элементы и их концентрацию в составе стали.

Химический состав

Элемент	Содержание, %
Углерод (C)	0,35–0,45
Хром (Cr)	1,0–1,3
Вольфрам (W)	2,0–2,5
Кремний (Si)	0,6–0,9
Марганец (Mn)	0,15–0,4
Медь (Cu)	до 0,3
Никель (Ni)	до 0,35
Сера (S)	до 0,04
Фосфор (P)	до 0,035

Механические свойства

Механические свойства стали 4ХВ2С зависят от режима термообработки. Наиболее часто применяется закалка с последующим отпуском, что обеспечивает высокую прочность и твердость.

Режим термообработки	Температура, °C	KCU, кДж/м²	Относительное удлинение, % (δ5)	Относительное сужение, % (ψ)	Предел текучести, МПа (σT)	Предел прочности, МПа (σв)	Твердость, HB
Закалка (масло)	880	290	8	35	1300	1470	—
Отжиг	—	—	—	—	—	—	229

Температура критических точек

Критическая точка	Температура, °C
Ac1	780
Ac3	840
Mn	315

Физические характеристики

Сталь 4ХВ2С обладает следующими физическими свойствами:

• Плотность: 7,8 г/см³
• Температура плавления: 1420–1460 °C
• Теплопроводность: 25–30 Вт/(м·К)
• Удельное электрическое сопротивление: 0,6–0,7 Ом·мм²/м
• Коэффициент линейного расширения: 12,5·10⁻⁶ 1/°C

Данные параметры обеспечивают стабильность размеров и эксплуатационных характеристик изделий при термических и механических нагрузках.

Технологические особенности

Сталь 4ХВ2С хорошо поддается термообработке, ковке и механической обработке. Основные технологические параметры:

• Термообработка: закалка при температуре 880 °C с охлаждением в масле;
• Ковка: температура начала — 1180 °C, окончания — 850 °C, охлаждение в колодце (замедленное);
• Свариваемость: не рекомендуется для сварных конструкций;
• Флокеночувствительность: чувствительна (возможность образования внутренних дефектов при быстром охлаждении);
• Склонность к отпускной хрупкости: не склонна.

Области применения

Сталь 4ХВ2С применяется в следующих отраслях:

• Машиностроение;
• Производство пневматического и ударного инструмента;
• Изготовление штампов для вырубки и обрезки сложной конфигурации;
• Производство обжимок, зубил, пуансонов;
• Изготовление деталей, работающих при высоких динамических нагрузках.

Типы деталей, изготавливаемых из стали 4ХВ2С

• Обрезные и вырубные штампы сложной конфигурации;
• Обжимки и пуансоны;
• Зубила и керны;
• Пневматический инструмент;
• Детали пресс-форм и штамповочных оснасток;
• Рабочие элементы машин и механизмов, подвергающихся ударным нагрузкам.

Аналоги в других странах

Страна	Стандарт	Марка аналога
Германия	DIN, WNr	35WCrV7
Россия	ГОСТ	3Х2В8Ф, 4Х3В2М2, 4Х3В8М, 4Х5В2ФС, 4Х8В2

Преимущества и ограничения

Преимущества

• Высокая прочность и твердость после термообработки;
• Отличная износостойкость при ударных и абразивных нагрузках;
• Устойчивость к отпускной хрупкости;
• Хорошая прокаливаемость;
• Стабильность размеров после термообработки.

Ограничения

• Чувствительность к флокенам (внутренним дефектам);
• Не рекомендуется для сварных конструкций;
• Требует строгого соблюдения режимов термообработки;
• Ограниченная свариваемость.

FAQ — часто задаваемые вопросы

• Можно ли использовать сталь 4ХВ2С для сварных конструкций?
  Нет, данная марка не предназначена для сварных соединений из-за риска образования трещин и внутренних дефектов.
• Какой режим термообработки рекомендуется для стали 4ХВ2С?
  Оптимальный режим — закалка при 880 °C с охлаждением в масле, последующий отпуск для снятия внутренних напряжений.
• Какие детали изготавливают из стали 4ХВ2С?
  Обрезные и вырубные штампы, обжимки, зубила, пуансоны, пневматический инструмент.
• Есть ли зарубежные аналоги у стали 4ХВ2С?
  Да, ближайший аналог по DIN — 35WCrV7 (Германия).
• В чем основные преимущества стали 4ХВ2С?
  Высокая прочность, износостойкость, устойчивость к отпускной хрупкости, стабильность размеров после термообработки.

Заключение

Сталь 4ХВ2С — оптимальный выбор для изготовления инструментов и деталей, работающих при высоких ударных и абразивных нагрузках. Материал сочетает высокую прочность, износостойкость и стабильность эксплуатационных характеристик. Если вы ищете надежного поставщика стали 4ХВ2С или аналогичных инструментальных марок, оставьте заявку на сайте компании «ОборонСпецСплав» — специалисты помогут подобрать оптимальное решение для ваших задач.