ГОСТ 5950-2000. Прутки, полосы и мотки из инструментальной легированной стали. Общие технические условия.
Стандарт распространяется на горячекатаные прутки, полосы и мотки, кованые прутки и полосы, калиброванные прутки и мотки, прутки со специальной отделкой поверхности из инструментальной легированной стали. На стали марок ЗХ2МНФ, 4ХМНФС, 9ХФМ, а также слитки, блюмсы, слябы, заготовки, поковки, лист, ленту, трубы стандарт распространяется только в части норм химического состава. Введен в действие с 1 января 2002 года взамен ГОСТ 5950-73.

Классификация. Металлопродукция подразделяется:
- по назначению на две группы: I – для изготовления инструмента, используемого в основном для обработки металлов и других материалов в холодном состоянии; II – для изготовления инструмента для обработки металлов давлением при температурах выше 300 °С.
- по способу дальнейшей обработки горячекатаную и кованую металлопродукцию I и II групп подразделяют на подгруппы: а – для горячей обработки давлением (осадка, высадка) и холодного волочения – без контроля структурных характеристик; б – для холодной механической обработки (обточка, строжка, фрезерование) – с полным объемом испытаний.
- по качеству и отделке поверхности: горячекатаную и кованую на 2ГП (для подгруппы а), ЗГП (для подгруппы б повышенного качества), 4ГП (для подгруппы б обычного качества); калиброванную – на Б и В; со специальной отделкой поверхности – на В, Г, Д.

Марки и химический состав. Марки и химический состав по плавочному анализу должны соответствовать таблице 1. Для группы I приведены марки: 13Х, 8ХФ, 9ХФ, 11ХФ, 9ХФМ, Х, 9X1, 12X1, 6ХС, 9Г2Ф, 9ХВГ, 6ХВГ, 9ХС, В2Ф, 4ХС, ХГС, ХВСГФ, ХВГ, 6ХВ2С, 5ХВ2СФ, 6ХЗМФС, 7ХГ2ВМФ, 9Х5ВФ, 8Х6НФТ, 6Х4М2ФС, Х6ВФ, 8Х4В2МФС2, 11Х4В2МФЗС2, 6Х6ВЗМФС, Х12, Х12МФ, Х12Ф1, Х12ВМФ. Для группы II: 5ХНМ, 5ХНВ, 5ХНВС, 7X3, 8X3, 4ХМФС, 4ХМНФС, ЗХ2МНФ, 5Х2МНФ, 4ХЗВМФ, ЗХЗМЗФ, 4Х5МФС, 4Х4ВМФС, 4Х5МФ1С, 4Х5В2ФС, 4Х2В5МФ, 5ХЗВЗМФС, 05Х12Н6Д2МФСГТ.

Для каждой марки указаны массовые доли углерода, кремния, марганца, хрома, вольфрама, ванадия, молибдена, никеля. Например, 9ХС: углерод 0,85-0,95 %, кремний 1,20-1,60 %, марганец 0,30-0,60 %, хром 0,95-1,25 %. Х12: углерод 2,00-2,20 %, хром 11,50-13,00 %. 5ХНМ: углерод 0,50-0,60 %, никель 1,40-1,80 %, молибден 0,15-0,30 %. 05Х12Н6Д2МФСГТ: углерод 0,01-0,08 %, хром 11,50-13,50 %, никель 5,00-6,00 %, медь 1,40-2,20 %, молибден 0,20-0,50 %, ванадий 0,20-0,50 %, ниобий 0,05-0,15 %, титан 0,40-0,80 %.

Массовая доля серы и фосфора не более 0,030 % каждого. В сталь 4ХМНФС вводят по расчету 0,05 % циркония и 0,003 % бора. В сталь 05Х12Н6Д2МФСГТ вводят по расчету магний и кальций по 0,03 % и 0,015 % циркония. Остаточный никель в сталях, не легированных никелем, допускается до 0,40 %, в стали 4Х4ВМФС – до 0,60 %. Остаточная медь не более 0,30 %. Допускается замена вольфрама молибденом и наоборот в определенных пределах.

В готовой продукции допускаются отклонения по химическому составу от норм таблицы 1 в соответствии с таблицей 2. Например, для углерода до 0,60 % – ±0,01 %, свыше 0,60 % – ±0,02 %. Для хрома до 1,00 % – ±0,02 %, 1,00-4,00 % – ±0,05 %, свыше 4,00 % – ±0,10 %. Для вольфрама до 2,50 % – ±0,05 %, свыше 2,50 % – ±0,10 %.

Сортамент. Металлопродукция изготовляется в виде прутков круглого и квадратного сечений, полос и мотков. Форма, размеры и предельные отклонения должны соответствовать ГОСТ 1133 (кованая), ГОСТ 2590 (горячекатаная круглая), ГОСТ 2591 (горячекатаная квадратная), ГОСТ 4405 (полосовая), ГОСТ 7417, ГОСТ 8559, ГОСТ 8560 (калиброванная) квалитетов h11 и h12, ГОСТ 14955 (со специальной отделкой поверхности) квалитетов h11 и h12.

Примеры условных обозначений:
- круг горячекатаный 80 мм, обычной точности В, 1 класса по кривизне, немерной длины, из стали 9ХС, подгруппы а, группы поверхности 2ГП: Круг В-1-НД-80 ГОСТ 2590 / 9ХС-а-2ГП ГОСТ 5950-2000.
- круг калиброванный 20 мм, с предельными отклонениями по h11, мерной длины, из стали ХВГ, группы поверхности В: Круг h11-МД-20 ГОСТ 7417 / ХВГ-В ГОСТ 5950-2000.
- полоса кованая 40×60 мм, мерной длины, из стали 7ХГ2ВМФ, подгруппы б, качества поверхности ЗГП: Полоса МД-40×60 ГОСТ 4405 / 7ХГ2ВМФ-б-ЗГП ГОСТ 5950-2000.

Технические требования. Металлопродукция изготовляется термически обработанной (после отжига или высокого отпуска). Стали 11ХФ, 13Х, 9X1, Х, 12X1, 9ХС, В2Ф, ХГС, 9ХВГ, ХВГ, ХВСГФ для режущего инструмента – отожженной (ОТ). Концы прутков должны быть обрезаны, длина смятых концов ограничена.

Твердость металлопродукции подгруппы а (кроме 05Х12Н6Д2МФСГТ) не более НВ 255 (диаметр отпечатка не менее 3,8 мм). Для стали 05Х12Н6Д2МФСГТ – НВ 293 (3,5 мм). Твердость для подгруппы б – по таблице 3. Например, для 13Х – НВ 248 (3,85 мм), 9ХС – НВ 241 (3,9 мм), Х12 – НВ 255 (3,8 мм), 5ХНМ – НВ 241 (3,9 мм), 05Х12Н6Д2МФСГТ – НВ 293 (3,5 мм).

Твердость образцов после закалки и отпуска (таблица 4). Для 13Х: закалка 790-810 °С в воде, отпуск 180 °С, твердость не менее 61 HRC. Для 9ХС: 840-860 °С в масле, без отпуска, 63 HRC. Для Х12: 960-980 °С в масле, отпуск 180 °С, 62 HRC. Для 5ХНМ: 840-860 °С в масле, отпуск 550 °С, 36 HRC. Для 4Х5МФ1С: 1020-1040 °С в масле, отпуск 550 °С, 48 HRC. Отклонения температур отпуска не более ±10 °С.

Глубина обезуглероженного слоя для горячекатаной и кованой продукции: для размеров 4-8 мм – не более 0,35 мм; 8-15 мм – 0,4 мм; 15-30 мм – 0,5 мм; 30-50 мм – 0,7 мм; 50-70 мм – 1,0 мм; 70-100 мм – 1,3 мм. Для калиброванной: не более 1,5 % диаметра (при кремнии до 0,5 % или молибдене до 1,0 %) и 2,0 % (при большем содержании). На прутках со спецотделкой обезуглероживание не допускается.

Качество поверхности для группы 2ГП: без трещин, закатов, плен, пузырей. Дефекты удаляются зачисткой, глубина не более половины суммы предельных отклонений (для размеров до 80 мм) и суммы отклонений (80-140 мм). Допускаются мелкие дефекты глубиной не более половины суммы отклонений. Для групп ЗГП и 4ГП глубина дефектов – не более половины суммы отклонений (для размеров до 80 мм) и суммы отклонений (для 80 мм и более). Для калиброванной – по ГОСТ 1051 (группы В и Б), для спецотделки – по ГОСТ 14955 (группы В, Г, Д).

Макроструктура не должна иметь подусадочной рыхлости, пузырей, расслоений, трещин, включений, раковин, флокенов. Допускаемые баллы: подусадочная ликвация – 1, ликвационный квадрат – 1, центральная пористость – 2, пятнистая ликвация – 2, точечная неоднородность – 3, повышенная травимость осевой зоны – 2.

Микроструктура для стали марок 11ХФ, 13Х, 9X1, X, 12X1, 9ХС, В2Ф, ХГС, 9ХВГ, ХВСГФ, ХВГ, 8ХФ, 9ХФ диаметром до 60 мм: зернистый перлит – баллы 1-6 (приложение Г); остатки карбидной сетки – не более балла 3 (для большинства) и 4 для 12X1, для 13Х и ХВГ – балл 3 или 4 по заказу (приложение Ж). Карбидная неоднородность для сталей 9Х5ВФ, 8Х6НФТ, 8Х4В2МФС2, Х6ВФ, Х12, Х12ВМФ, Х12МФ, Х12Ф1, 6Х6ВЗМФС, 11Х4В2МФЗС2, 6Х4М2ФС (приложения Д, Е) не должна превышать норм таблицы 6. Для размеров до 40 мм для сталей группы 9Х5ВФ и др. – не более 3 балла, для Х12 и др. – 4 балла; для 40-60 мм – 4 и 5; для 60-80 мм – 5 и 6; для 80-100 мм – 6 и 7.

Величина зерна аустенита (таблица 7). Для сталей 6ХС, 6ХВГ, 4ХС, 6ХВ2С, 5ХВ2СФ, 6ХЗМФС, 7ХГ2ВМФ, 6Х4М2ФС, Х6ВФ, 8Х4В2МФС2, 11Х4В2МФЗС2, 6Х6ВЗМФС, Х12, Х12МФ, Х12Ф1, Х12ВМФ при размере до 80 мм – не крупнее 9 номера по ГОСТ 5639 и 4 по шкале излома (приложение И). Для всех остальных марок при размере до 80 мм – не крупнее 8 и 3, при 80-140 мм – 6 и 2.

По соглашению изготовителя с потребителем могут устанавливаться дополнительные характеристики: электрошлаковый переплав (массовая доля серы не более 0,015 %); суженные пределы химического состава; контроль неметаллических включений (таблица 8) с баллами не более: оксиды 3-4, сульфиды 2,5-3, нитриды 3-3,5, силикаты 3-4; и др.

Маркировка и упаковка – по ГОСТ 7566. Сталь электрошлакового переплава маркируется буквой Ш (например, ЗХЗМЗФ-Ш). Прутки диаметром свыше 50 мм – 100 % клеймение. Упаковка калиброванной и со спецотделкой – по ГОСТ 1051 и ГОСТ 14955.

Правила приемки. Партия из прутков, полос или мотков одной плавки, подгруппы, размера, качества поверхности и режима термообработки. Документ о качестве по ГОСТ 7566. Химический состав – одна проба от плавки, один пруток от партии. Размеры – 10 % прутков. Твердость в состоянии поставки: для размеров до 30 мм – два прутка от 1 т (не менее шести от партии); свыше 30 мм – 5 % (не менее пяти). Твердость после закалки – один пруток от партии (не менее двух от плавки). Поверхность – все прутки. Обезуглероживание – два прутка. Макроструктура – два прутка. Микроструктура – два прутка. Неметаллические включения – два прутка (не менее шести образцов). При неудовлетворительных результатах – повторные испытания по ГОСТ 7566. При обнаружении флокенов партию не принимают.

Методы контроля. Химический анализ – по ГОСТ 12344-12352, 12354-12356, 12361, 18895, 28033, 28473. Отбор проб – по ГОСТ 7565. Размеры – универсальными инструментами или шаблонами по ГОСТ 26877. Твердость отожженной – по ГОСТ 9012 после снятия обезуглероженного слоя, не менее трех отпечатков. Твердость после закалки – по ГОСТ 9013 на образцах, закаленных от оптимальных температур. Глубина обезуглероживания – по ГОСТ 1763 (метод М при разногласиях). Поверхность – визуально. Макроструктура – на протравленных темплетах по ГОСТ 10243. Микроструктура: перлит – по шкале № 1 (приложение Г); карбидная сетка – по шкале № 4 (приложение Ж); карбидная неоднородность – по шкалам № 2 и № 3 (приложения Д, Е). Величина зерна – по излому (шкала № 5, приложение И) или по ГОСТ 5639. Неметаллические включения – по ГОСТ 1778 (методы Ш1 или Ш4).

В приложениях приведены:
- А – примерное назначение сталей (например, Х12 – для холодных штампов высокой устойчивости, волок, гибочных штампов; 5ХНМ – для молотовых штампов с массой падающих частей свыше 3 т);
- Б – твердость после закалки (например, Х12 после закалки 950-1000 °С в масле – 61 HRC; 5ХНМ – 57 HRC);
- В – кривые зависимости твердости от температуры отпуска;
- Г – шкала № 1 для оценки зернистого перлита (баллы 1-5 – зернистый перлит, 6-10 – с увеличением пластинчатого перлита);
- Д – шкала № 2 для карбидной неоднородности стали Х12 (баллы 1-10, от равномерного распределения до литой структуры);
- Е – шкала № 3 для карбидной неоднородности сталей 9Х5ВФ и др.;
- Ж – шкала № 4 для карбидной сетки (баллы 1-6, от равномерного распределения до замкнутой сетки);
- И – шкала № 5 для оценки зерна по излому (номера 1-5, от крупнозернистого до очень мелкозернистого);
- К – методика контроля микроструктуры (схема отбора образцов, подготовка шлифов, травление, оценка).

Транспортирование и хранение – по ГОСТ 7566. Калиброванная и со спецотделкой продукция хранится в закрытых помещениях.

Гарантии изготовителя – соответствие требованиям стандарта при соблюдении условий транспортирования и хранения.

Стандарт применяется при производстве, приемке и сертификации инструментальной легированной стали для изготовления режущего, штампового, измерительного инструмента, валков холодной прокатки, деревообрабатывающего инструмента и других изделий, требующих повышенной твердости, износостойкости и теплостойкости.