Сталь х12мф описание свойства характеристики

Сталь Х12МФ инструментальная штамповая

Расшифровка

  • Согласно ГОСТ 5950-2000 отсутствие цифр перед буквенным обозначение указывает, что массовая доля углерода в стали примерно равна 1%.
  • Буква Х в обозначении стали указывает, что сталь легирована хромом. Цифра 12 за буквой означает, что массовая доля хрома легирующего элемента примерно равна 12%.
  • Буква М в обозначении стали указывает, что сталь легирована молибденом. Отсутствие за буквой цифр означает, что массовая доля этого легирующего элемента примерно равна 1%.
  • Буква Ф в обозначении стали указывает, что сталь легирована ванадием. Отсутствие за буквой цифр означает, что массовая доля этого легирующего элемента примерно равна 1%.

к содержанию ↑

Заменитель

стали Х6ВФ, Х12Ф1, Х12ВМ.

Иностранные аналоги [1, 2]

Вид поставки

  • Сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 5950-73, ГОСТ 2590-88, ГОСТ 2591-88.
  • Калиброванный пруток ГОСТ 5950-73, ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78.
  • Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 5950-73, ГОСТ 14955-77.
  • Полоса ГОСТ 4405-75.
  • Поковки и кованые заготовки ГОСТ 5950-73, ГОСТ 1133-71.

Характеристики и применение [3]

Сталь Х12МФ является высоколегированной (высокохромистой) инструментальной полутеплостойкой сталью высокой твердости с повышенной износостойкостью. Данная сталь широко применяется для изготовления холодных штампов и других инструментов, деформирующих металл в холодном или относительно невысоко нагретом состоянии. Большинство высокохромистых штампованных сталей содержат в среднем 12% хрома (Cr) и высокий процент углерода. Это приводит к образованию большого количества хромистых карбидов (Cr7C3).

Именно большое количество карбидной фазы (при всех режимах термической обработки) и делает сталь высокоизносоустойчивой.

Сталь Х12МФ также обладает хорошей ковкостью и шлифуемостью [1].

Необходимую высокую твердость стали типа Х12 можно получить, закаливая
ее от высоких температур (1150 °C) в масле и получая, следовательно, большое количество остаточного аустенита, а затем путем обработки холодом и отпуска
добиваться разложения остаточного аустенита и получать высокую твердость (>60 HRC).

Но чаще сталь типа X12 закаливают с температур, дающих наибольшую твердость
после закалки (от 1050-1075 °C) и последующего низкого отпуска (при 150-180 °C).

Твердость в обоих случаях одинаковая (61-63 HRC), но в первом случае сталь
обладает более высокой красностойкостью, а во втором — большей прочностью.

Твердость стали Х12МФ достигает максимального значения (61-63 HRC) после закалки с 980-1020 °C; сталь сохраняет при этом зерно балла 10 и 15-20 % аустенита (что больше, чем у многих нетеплостойких сталей) [1].

При еще большем увеличении температуры закалки твердость снижается с 50-55 HRC и ниже из-за резкого повышения количества аустенита. С повышением температуры нагрева >1000-1020 °C прочность также снижается, вследствие роста зерен и влияния аустенита [1].

Предел упругости стали Х12МФ (для твердости 56-57 HRC)

Сталь Х12МФ мало деформируются при закалке, а при применении термической доводки деформацию можно свести практически к нулю. Поэтому эту сталь следует рекомендовать для инструмента сложной формы, для которого деформация при закалке недопустима.

Вязкость стали Х12МФ после закалки на мелкое зерно (с 1025 °C) и отпуска при 200 °C (58-60 HRC) составляет в продольном направлении 0,28-0,3 МДж/м 2 для проката диаметром 16 мм и 0,26 и 0,16 МДж/м 2 для проката диаметром 40 и 125 мм соответсвенно. В поперечном направлении она еще ниже: 0,11 и 0,07 МДж/м 2 для проката диаметром 40 и 90 мм [1].

Молибден и ванадий в стали Х12МФ — необходимые добавки; они способствуют сохранению мелкого зерна и повышают прочность и вязкость [1].

Примерное назначение инструментальной легированной стали Х12МФ (ГОСТ 5950-2000)

  • Для холодных штампов высокой устойчивости против истирания (преимущественно с рабочей частью округлой формы), не подвергающихся сильным ударам и толчкам;
  • для волочильных досок и волок;
  • глазки для калибрования пруткового металла под накатку резьбы;
  • гибочные и формовочные штампы;
  • сложные секций кузовных штампов, которые при закалке не должны подвергаться значительным объемным изменениям и короблению;
  • матрицы и пуансоны вырубных и просечных штампов;
  • штамповки активной части электрических машин и электромагнитных систем электрических аппаратов;
  • для профилировочных роликов сложных форм;
  • сложные дыропрошивочные матрицы при формовке листового металла;
  • эталонные шестерени;
  • накатные плашеки;
  • волоки;
  • матрицы и пуансоны вырубных, просечных штампов (в том числе совмещенных и последовательных) со сложной конфигурацией рабочих частей.

к содержанию ↑

Температура критических точек, °C [4]

D2
(США)
AISI
Z160CDV12
(Франция)
AFNOR
X165CrMoV12
(Германия)
SKD11
(Япония)
19 572
(Чехословакия)
CSN 419572
Cr12MoV
(Китай)
GB 1299-85
DTC-AR
(Италия)
1-09

Химический состав, % (ГОСТ 5950-2000)

Ac1 Acm Arcm Ar1 Mн
810 860 780 760 225
Марка
стали
Массовая доля элемента, %
углерода кремния марганца хрома вольфрама наладим молибдена никеля
Х12МФ 1,45-1,65 0,10-0,40 0,15-0,45 11,00-12,50 0,15-0,30 0,40-0,60

Температура закалки стали Х12МФ [1]

Закалка на первичную твердость Закалка на вторичную твердость
t, °C твердость,
HRC
t, °C твердость,
HRC
990-1010 * 62-63 1080-1100 54-56
* 1050-1070 °C для повышения теплостойкости и сохранения твердости при значительном шлифовании и 1020-1040 °C для получения минимальной деформации.

Режимы термической обработки стали Х12МФ [4]

Режимы Температура, °C Среда
охлаждения
Твердость HRC
(после закалки)
Количество
аустенита, %
Температура
отпуска, °C
Число
отпусков
Твердость HRC
(после отпуска)
I 1070±10 Масло (селитра) 62-64 20-25 160 1 62-64
II 1070±10 То же 62-64 20-25 200 1 58-60
III 1170±10 Масло (селитра)+
обработка холодом
при -70 °С
51-53 30-35 520 2-3 60-62
IV 1120±10 Масло (селитра) 57-59 35-45 Термическая доводка 57-59
ПРИМЕЧАНИЕ.
  1. I — обычный режим;
  2. II — применяют, если обработка по режиму I не обеспечивает необходимой вязкости:
  3. III -для режущих инструментов, когда требуется износостойкость;
  4. IV — используют тогда, когда требуется неизменность размеров.

Режимы окончательной термической обработки [4]

Обработка холодом [1]

Такая обработка с охлаждением до -70 °C повышает твердость на 1-3 HRC и сопротивление пластической деформации, но снижает вязкость. Возрастание износостойкости при этом незначительно. Обработка холодом используется сравнительно редко для повышения предела выносливости, но при условии выполнения длительного отпуска, в большей степени снимающего создающиеся дополнительные напряжения.

Структурная составляющая стали Х12МФ имеющей твердость 62-64 HRC (прокат из слитков 500-750 кг) [1]

Закалка
tп, °C tа, °C среда HRC
650-7000 1000-1030 Масло
Селитра
63-65
Отпуск
t, °C τ, ч среда HRC
190-210
320-350
1,5
1,5
Воздух 60-62
57-58
Сталь Структурная
составляющая *1 , %
(по массе)
σизг, МПа
из проката
диаметром, мм *4
после
закалки *2
после
отпуска *3
K Ao K Ao 20 75
Ледобуритная
полутеплостойкая
высокохромистая
сталь Х12МФ
8-9 18-20 15-16 18-20 2400 1500
ПРИМЕЧАНИЕ:
  1. *1 Основная структура — мартенсит;
  2. *2 Закалка на мелкое зерно (балл 10);
  3. *3 Отпуск 160 °C, 1 ч;
  4. *4 На расстоянии, близком к 0,5 радиуса;
  5. К — карбиды;
  6. Ao — аустенит остаточный.

к содержанию ↑

Источник

Инструментальная сталь Х12МФ

Инструментальная сталь Х12МФ обладает антикоррозийными характеристиками. Она прочна и не нуждается в постоянной заточке. В советское время из Х12МФ изготовляли технологические ножи, резаки и штампы. В наше время данный материал используется для создания высококачественных ножей и деталей для машиностроения.

Особенности стали

Основной продукцией, которую изготавливают из сплава Х12МФ, являются лезвия ножей. А определенное добавление металлов в сплав определяет ее место применения. Например, в тот сплав, о котором идет речь в этой статье, добавлен хром. В процентном соотношении к другим металлам в этой марке стали его всего лишь двенадцать процентов.

Многим людям интересно ржавеет или нет сталь Х12МФ. Да, нож склонен к ржавчине на кухне, где постоянно нож будет пребывать в сырости, ему не место.

Сталь Х12МФ более подходит для охотников. Так как за счет добавления хрома у изделия повышается износостойкость и режущие свойства.

При правильном уходе Х12МФ довольно долго не будет ржаветь. А расшифровка названия сплава металлов означает следующее:

  • Х – добавление хрома, где цифра 12 означает его процент среди всех остальных металлов;
  • М – в ней присутствует молибден;
  • Ф – ванадий.

Химический состав

По составу эта сталь Х12МФ очень разнообразна и насыщена разновидностями металлов. Она не имеет аналогов среди остальных сплавов. Далее представлен химический состав Х12МФ:

  • Хром – 12%. Добавляется для повышения режущих свойств и износостойкости.
  • Молибден — 0,6%. Увеличивается вязкость и прокаливаемость металла. При слишком большой концентрации понижается стойкость.
  • Углерод — 1,6%. Придает твердость. Сталь становится износостойкой.
  • Ванадий — 0,3%. Снижает чувствительность стали к перегревам.
  • Кремний – 0,4%. Дает стойкость против отпуска при температурной обработке.
  • Медь – 0,3%. Повышение прочности.
  • Марганец – 0,45%. При добавлении марганца сплав меньше подвергается короблению при закаливании его.
  • Никель 0,35%. Не позволяет образовываться карбидам.
  • Фосфор – 12%. Добавляет пластичные качества.
  • Сера – 0,3%. Улучшает упругость.

Процентное соотношение указано в максимальных значениях его нахождения в стали. На самом деле оно может колебаться от одной десятой до четырех десятых процента того или иного содержания металла. Каждый из металлов влияет на определенное свойство Х12МФ.

Механические характеристики

По механическим характеристикам сталь Х12МФ имеет следующие достоинства:

  • Высокая прочность.
  • Хорошие режущие способности.
  • Высокая коррозийная стойкость.
  • Долговечность.

Легированная сталь Х12МФ создается в точном соответствии, которые предъявляет ГОСТ и ТУ.

Технологические свойства

Сталь – это сплав углерода с железом. А данный сплав изготавливают, добавляя в него еще множество металлов, которые были перечислены выше. Поэтому Х12МФ очень капризна в обработке. Характеристики Х12МФ:

  • Тяжело поддается ковке.
  • Подвергается сложной термообработке, так как необходимо выдерживать предельно точную температуру отпуска, выдержки и других параметров.
  • Закаливается при температуре 950 градусов по Цельсию. Перенагрев не должен допускаться. Так как излишняя температура сильно влияет на структуру сплава, делая его более хрупким.
  • Обладает твердостью до 64 единиц HRC.

Несмотря на то, что из этой стали очень трудно изготавливать штучные изделия, все-таки находятся кузнец, которые делают прекрасные ножи. Благодаря свойствам стали, в особенности присутствию хрома (Х12), полученные изделия славятся прочностью и остротой лезвия. Эти характеристики ножей из дамасской стали позволяют мгновенно разделывать плоть убитого животного. Для охотника это просто прекрасное орудие.

Физические характеристики

По своим физическим свойствам данная марка нержавеющей стали Х12МФ не предназначена для метания или проверки на изгиб. Если во время производства не были соблюдены правила закалки и выдерживания точности температур, то такая оплошность плохо повлияет на твердость сплава. Лезвие ножа можно будет легко сломать.

Изделие изготовленное из этого сплава будет долго служить хозяину при соблюдении двух условий:

  • При производстве соблюдались все технологии.
  • Владелец тщательно следит и ухаживает за своим инструментом.

А также Х12МФ может:

  • Легко выполнять работу по строганию и полировке (используется на деревообрабатывающих заводах).
  • Не требовательна к частой заточке.
  • Легко выдерживает и сорокаградусные морозы и такую же жару.
  • При воздействии на металл высоко температуры, сталь не портится и не коробится.
  • Долгий срок службы. Такое свойство данной стали дает присутствие ванадия.
  • Человек может самостоятельно провести заточку инструмента.
  • Имеет сопротивляемость к коррозии.
  • Не ломается, если сплав однороден по структуре.

Области применения

Этот вид стали и изделия из него применяют как в быту, так и в промышленности. В быту Х12МФ славится прекрасными и износостойкими лезвиями для ножей. Ножами из этой стали можно пользоваться как дома, так на охоте или рыбалке. Нежную зеленую поросль, камыш, тонкие ветки остро заточенная сталь перерубает легко. Главное не увлекаться и не разрубать кости им, и не использовать, как топор. Так как на его полотне потом появляются сколы. Это испортит не только эстетичность лезвия, но и его функциональность.

Ножи из инструметальной стали Х12МФ требуют особого подхода в уходе за ними. Лезвие ножа обрабатывается минеральным маслом. Для заточки или правки его используются мелкозернистые алмазы, кожаные ремни и паста ГОИ. Правильно выбранный угол заточки – основа его остроты и износостойкости. Он равняется тридцати пяти градусом в наклоне.

Кроме того ниже будут приведены некоторые рекомендации по уходу за такими ножами:

  • После использования нож промывается под водопроводной струей. Затем он протирается бумажной салфеткой. Потому что именно это изделие хорошо вбирает в себя влагу в отличие от ткани. А лезвие не должно ни в коем случае соединяться на долгое время с элементами воды для многоквартирных домов. Так как в ней содержится хлор, который обязательно войдет во взаимодействие с этим сплавом. На лезвии появятся пятна и он может потемнеть.
  • Для того, чтобы он обрел первозданный вид, его необходимо смазать специальным составом, который продается в оружейном магазине.
  • Раз в четыре месяца его необходимо полировать.
  • Не использовать для его чистки посудомоечную машину. Иначе клинок может затупится или вообще повредиться.
  • Его необходимо хранить в специальных ножах, которые шли к нему при продаже.
  • Рукоять из древесины необходимо обрабатывать антисептиками, чтобы ее не повредили бактерии и грибки, для которых на является излюбленной пищей. А, если металлическая рукоять, то необходимо ликвидировать сколы и царапины. Если в этих местах появится ржа, то она в скором времени доберется и до лезвия.

А, чтобы доказать преимущество этого продукта из инструментальной стали марки Х12МФ перед другими изделиями, проводились многочисленные опыты. Данные из которых будут раскрыты ниже. Лезвие из дамасской стали зарекомендовало себя, как лучшее.

  • Данным изделием были нарезаны канаты из синтетического волокна диаметром два сантиметра.
  • Были нарезаны более сотни раз дубовые бруски.
  • Многочисленные консервные банки были вскрыты этим ножом.
  • Позвоночник и кости кабана были разрезаны данным лезвием.
  • Лезвие, под своим давлением, разрезало вдоль газетный лист.

Подшипник из стали Х12МФ

Испытаниям были подвержены многие изделия из этого сплава. Он показал себя, как исключительно совершенный сплав, который когда-либо был произведен человечеством.

Применение в промышленности

Сталь Х12МФ нашла свое применение и в промышленности. Она необходима там, где изготавливаются такие инструменты, как:

  • Волочильные доски.
  • Формовочные штампы.
  • Гибочные штампы.
  • Калибровочные глазки пруткового металла для накатки резьбы.
  • Секции сложной конструкции кузовных штампов.
  • Из нее также изготавливаются штампы активных частей электрических машин.
  • Части электромагнитных систем электрических аппаратов.
  • Подшипники.
  • Профильные ролики.

Штамп из стали Х12МФ

Сталь Х12МФ доказала, что является долговечным, износостойким металлическим сплавом, который послужит человечеству еще долгое время.

Источник

Читайте также:  Почему не стали снимать кремлевские курсанты