Сталь 5ХНМ — это высококачественная легированная инструментальная сталь, применяемая для изготовления пресс-форм, штампов, матриц и деталей, работающих под значительными нагрузками. В Казахстане данный материал востребован в машиностроении, металлургии, нефтегазовом секторе и производстве инструментов, где важна точность, долговечность и высокая износостойкость.
Особая ценность стали 5ХНМ в сочетании высокой твёрдости, прочности, устойчивости к ударным нагрузкам и минимальной деформации после термической обработки.
Оптимальный выбор для предприятий Казахстана, стремящихся повысить производительность и снизить расходы на замену изношенных деталей. Материал позволяет создавать долговечный инструмент с высокой точностью размеров, что особенно важно при массовом производстве и изготовлении сложных прецизионных деталей.
Химический состав и особенности
Сталь 5ХНМ легирована хромом, никелем и молибденом, а содержание углерода тщательно контролируется для обеспечения оптимальной твердости и вязкости.
Влияние элементов на свойства стали:
- Хром. Обеспечивает высокую твёрдость и устойчивость к износу, что критично для инструментов и деталей, подвергающихся трению.
- Никель. Повышает вязкость и сопротивление ударным нагрузкам, предотвращая хрупкое разрушение при интенсивной эксплуатации.
- Молибден. Уменьшает склонность к отпускной хрупкости и повышает прочность при повышенных температурах, что делает сталь пригодной для работы в нагретых условиях.
- Оптимальное содержание углерода. Позволяет достичь баланса между твёрдостью и обрабатываемостью материала, обеспечивая точность размеров при механической обработке.
Химический состав стали 5ХНМ
| Элемент | Содержание, % |
| Углерод (C) | 0,45 — 0,55 |
| Молибден (Мо) | 0,2 — 0,3 |
| Кремний (Si) | 0,2 — 0,4 |
| Марганец (Mn) | 0,3 — 0,6 |
| Хром (Cr) | 0,9 — 1,2 |
| Никель (Ni) | 0,5 — 0,8 |
| Медь (Cu) | ≤0,3 |
| Фосфор (P) | не более 0,025 |
| Сера (S) | не более 0,025 |
Основные свойства
Сталь 5ХНМ отличается высокой твердостью, прочностью и износостойкостью. Она устойчива к температурным колебаниям, минимально деформируется после термической обработки и сохраняет точные размеры инструментов и деталей.
Физические свойства стали 5ХНМ
| Показатель | Значение |
| Плотность | 7,8 г/см³ |
| Теплопроводность | 25 — 27 Вт/(м·К) |
| Удельное электрическое сопротивление | 0,55 — 0,65 Ом·мм²/м |
| Температура плавления | 1490 — 1510 °С |
Высокая теплопроводность способствует равномерному распределению температуры при закалке, снижая риск внутренних напряжений.
После закалки и отпуска сталь 5ХНМ демонстрирует стабильные механические показатели для изготовления деталей сложной формы, подвергающихся интенсивной эксплуатации.
Механические характеристики стали 5ХНМ
| Показатель | Значение |
| Предел прочности σв | 1100 — 1300 МПа |
| Относительное удлинение δ | 12 — 15 % |
| Ударная вязкость KCU | 40–50 кДж/м² |
| Твёрдость после закалки | 48–52 HRC |
| Предел текучести σт | 950 — 1050 МПа |
Сферы применения
В Казахстане сталь 5ХНМ востребована в различных отраслях:
- Пресс-формы и штампы. Для холодной и горячей штамповки металлов и пластмасс.
- Матрицы и пуансоны. Элементы, работающие при высоких ударных и вибрационных нагрузках.
- Детали машин и оборудования. Валы, шестерни, направляющие, подшипники и втулки.
- Нефтегазовое и энергетическое оборудование. Элементы буровых установок, насосов и компрессоров, подвергающиеся трению и нагрузкам.
- Металлургические и машиностроительные предприятия. Детали, требующие высокой износостойкости и точности размеров.
Преимущества стали
- Высокая твердость и прочность. Детали сохраняют форму и функциональность даже при интенсивной эксплуатации.
- Износостойкость. Обеспечивает долгий срок службы инструментов и деталей, снижая затраты на ремонт.
- Устойчивость к отпускной хрупкости. Молибден предотвращает образование трещин при многократных нагревах.
- Стабильность размеров после термообработки. Минимальная деформация обеспечивает точность прецизионных изделий.
- Оптимальное сочетание твердости и вязкости. Позволяет применять сталь для деталей, работающих под ударными и вибрационными нагрузками.
- Универсальность применения. Подходит для штампов, пресс-форм, валов и шестерней.
Такая универсальность делает сталь 5ХНМ особенно ценной для казахстанских предприятий, обеспечивая стандартизацию материалов и упрощение производственных процессов.
Часто задаваемые вопросы
Можно ли использовать сталь 5ХНМ при температурах выше 500 °C?
Да, сталь сохраняет прочность и твёрдость до 500 °C, однако для более высоких температур применяются жаропрочные сплавы.
Как влияет никель в составе стали 5ХНМ?
Никель увеличивает вязкость и сопротивление ударным нагрузкам, снижая риск хрупкого разрушения при интенсивной эксплуатации.
Требуется ли термообработка после механической обработки?
Да, закалка с последующим отпуском обязательна для достижения оптимальной твердости, прочности и износостойкости.
