Инструментальная легированная сталь марки ХВГ: состав, свойства и сферы применения

Сталь ХВГ относится к группе инструментальных легированных сталей, отличающихся высокой прочностью, износостойкостью и упругостью. Наличие хрома, вольфрама и марганца в составе повышает её режущие свойства, однако сплав не подходит для изготовления сложных металлических конструкций из-за флокеночувствительности и ограниченной сварочной пригодности.

Химический состав стали ХВГ (ГОСТ 5950–63)

Согласно государственному стандарту, в состав стали ХВГ входят:

• Углерод (C): 0,90–1,05%
• Марганец (Mn): 0,80–1,10%
• Кремний (Si): 0,15–0,35%
• Хром (Cr): 0,90–1,20%
• Вольфрам (W): 1,20–1,60%
• Остальное – железо (Fe) и небольшое содержание примесей (P, S)

Расшифровка маркировки «ХВГ»

Марка стали «ХВГ» говорит о том, что в легировании присутствуют следующие элементы:

• Х – хром (примерно 1%);
• В – вольфрам (примерно 1%);
• Г – марганец (примерно 1%).

Числовые значения в названии не указываются, поскольку их процентное содержание приблизительно равно 1% для каждого легирующего элемента.

Основные свойства и особенности стали ХВГ

• Высокая прочность и износостойкость: благодаря повышенному содержанию углерода, хрома и вольфрама, сталь сохраняет устойчивость к истиранию.
• Флокеночувствительность: склонность к появлению «белых пятен» (флокенов), которые формируются при наличии свободного водорода и углерода, что может приводить к разрывам при обработке и эксплуатации.
• Отсутствие склонности к отпускной хрупкости: прочностные характеристики при правильной термообработке сохраняются, не теряя своих качеств при нагреве до 200 °C и более.
• Низкая коррозионная стойкость в воде и щелочах: контакт с агрессивными средами может приводить к разрушению структуры металла. Сплав не следует использовать в конструкциях, работающих во влажных условиях или при повышенном содержании щелочи и кислот.
• Сварка: сталь ХВГ не рекомендуется для сварных конструкций, так как сварные швы не выдерживают нагрузок при эксплуатации.

Формы поставки и производство полуфабрикатов

Производство полуфабрикатов из стали ХВГ регламентировано ГОСТ 5950–69. Из данного сплава выпускают:

• Трубы, листы, прутки, поковки, штамповки, проволоку
• Другие заготовки, используемые для выпуска режущего инструмента и ответственных деталей.

Применение стали ХВГ

Благодаря высокой твёрдости и износостойкости, сталь ХВГ широко используется при производстве:

• Режущего инструмента: фрезы, протяжки, метчики, развертки, резьбовые калибры, плашки;
• Холодновысадочных матриц и пуансонов: обеспечивается высокая стойкость к деформации;
• Различных специальных инструментов, применяемых в машиностроении и приборостроении.

Преимущества и ограничения стали ХВГ

• Преимущества: высокая износостойкость, твёрдость, стабильная структура при термообработке (не склонна к отпускной хрупкости).
• Ограничения: флокеночувствительность, низкая коррозионная стойкость в воде и щелочах, крайне ограниченная свариваемость.

Рекомендации по термообработке

Хотя сталь ХВГ не склонна к отпускной хрупкости, необходимо соблюдать рекомендуемые режимы нагрева и охлаждения, чтобы избежать образования флокенов и не потерять механические свойства.

Зарубежные аналоги стали ХВГ

Ближайших зарубежных аналогов с точным соответствием марки ХВГ не существует, однако некоторые стали инструментального класса с похожими механическими и химическими параметрами могут применяться в схожих условиях.

Заключение

Инструментальная легированная сталь ХВГ представляет собой прочный и износостойкий сплав, предназначенный преимущественно для изготовления режущего и измерительного инструмента, где необходима высокая твёрдость и стойкость к нагрузкам. Учитывая флокеночувствительность и ограниченную свариваемость, эта сталь не подходит для производства сварных конструкций и эксплуатации во влажных или сильно щелочных средах.