Х12МФ

Сталь Х12МФ характеристики и применение

Технические характеристики стали Х12МФ обладают именно теми сложными свойствами, которые определяют ее уникальность. Одна из тех марок стали, которые пользуются популярностью не только на предприятиях, но и у мастеров–умельцев.

Применение стали Х12МФ универсальным не назовешь: пределы ее использования ограничены.

Набор легирующих элементов определяет ее структуру и определяет узконаправленное назначение: это инструментальная штамповая сталь. Высокая технологичность - обрабатываемость резанием и давлением позволяет изготавливать:

  • штампы сложные форм для матриц:
    • дыропрошивных;
    • просечных;
    • кузовных;
  • профильных роликов;
  • волоков;
  • пуансонов вырубных;
  • шестерен эталонных;
  • плашки накатные.

Но большую известность сталь марки Х12МФ приобрела благодаря тому, что ее применяют для изготовления ножей.

И дело даже не в том, что клинок получается очень прочным и его не нужно длительное время править.

Коррозионная стойкость, хорошая обрабатываемость резанием и методом ковки — вот те характеристики, которые позиционируют марку Х12МФ как одну из самых лучших в данном сегменте.

Но использование ножей из этой марки стали, характеризуется высокой хрупкостью: их нельзя гнуть и метать в дерево.

Химические свойства

За получение конечных свойств Х12МФ изделия отвечают две составляющие: химический состав сплава и термомеханическая обработка (промежуточная и окончательная). Естественно, что обе составляющие зависят друг от друга, а определяется эта тонкая взаимосвязь в результате многочисленных исследований и опытов:

  • на действующих металлургических и машиностроительных предприятиях;
  • в металлографических лабораториях.

К вышеперечисленным изделиям предъявляются высокие требования:

  • по прочности при обработке металла способом холодного штампования, прокатки;
  • хорошую теплостойкость. — Набор этих свойств марки Х12МФ обеспечивает высокая концентрация следующих элементов, каждый из которых вносит свои особенности:
  1. C — 1.45-1.65%;
  2. Cr — 11–12.5%;
  3. Mo — 0.4–0.6%;
  4. Si — 0.1–0.4%;
  5. V — 0.15–0.3%;
  6. Mn — 0.15–0.45%;
  7. Сu — 3%;
  8. Ni — 0.35%.

Расшифровка стали Х12МФ

В данном случае в маркировке указаны только основные элементы:

  1. индекс: Х12 — содержание хрома 12 %;
  2. М — молибден (без цифрового индекса, содержание должно составлять до 1 %);
  3. Ф — вольфрам (содержание также до 1 %).

Углерод в данном случае не указывается, так как по умолчанию его содержание определяется в районе 1,5 %.

Углерод — важнейший элемент, повышающий прочность. Его участие оказывает как положительное влияние, так и отрицательное. При одновременной прочности он снижает пластичность, что делает сталь плохо деформируемой.

К тому же карбиды при высокой концентрации распределяются неравномерно, а также коагулируют при дальнейшем вылеживании, что приводит к неоднородности свойств в самом сплаве: в районе сегрегаций сплав наиболее прочен, а истощенное место становиться уязвимым при нагреве выше 300 ºC. Поэтому при интенсивной работе, когда рабочая поверхность нагревается, происходит разупрочнение.

Но этот недостаток нейтрализуют добавлением хрома, марганца, молибдена и вольфрама.

Основным легирующим элементом Х12МФ является хром. Он придает коррозионную стойкость, повышает прокаливаемость и исключает разупрочнение стали. Именно благодаря такому содержанию хрома, сталь характеризуется высокой:

  • теплостойкостью (отсутствием разупрочнения при высоких температурах выше 300 ºC);
  • прокаливаемостью;
  • стойкостью к короблению при закалке.

Вольфрам улучшает режущую способность стали, что очень актуально при изготовлении ножей. Это происходит благодаря способности W образовывать тугоплавкие соединения, которые даже при нагревании режущей кромки не вызывают разупрочнения.

Высокая концентрация элементов, увеличивающих прочность, придают характеристикам стали отрицательные качества. Их нейтрализуют другие элементы, например, марганец и молибден. Они также увеличивают прочность, но еще дополнительно работают на увеличение прокаливаемости (свойство стали которое при закалке увеличивает толщину металла, в которой образуется необходимая мартенситная структура). К тому же уменьшают коробление при закалке.

Ванадий наряду с железом образует карбиды VC, которые характеризуются еще более высокой прочностью и тугоплавкостью, чем FeC. При чем содержание этого элемента в диапазоне всего 0,3-0,5 % не снижает пластичность стали.

Термомеханическая обработка

Расплавленный металл разливают в формы для получения:

  1. заготовок простых геометрических форм (круги, квадраты т. д.), из которых в дальнейшем изготавливают детали методом ковки;
  2. готовые изделия с учетом припусков на обработку.

При изготовлении изделий методом ковки, происходит дополнительное улучшение структуры. Происходящие изменения можно назвать как повышение плотности, потому что при этом происходит устранение дефектов:

  • заполнение вакансий в кристаллической решетке;
  • дендритной ликвации — измельчение зерен (устранение дендритной структуры, которая неизбежна при кристаллизации заготовок, слитков, повышает пластичность, без потери прочности).

Сложные молекулярные связи в насыщенной структуре, предъявляют высокие требования к температурному режиму. Нагрев стали при ковке не должен превышать 1050 ºC. При перегреве металла происходит переструктуризация, которая вызывает хрупкость, исправить ее, к сожалению, невозможно.

Преимущество стали, как малая усадка, позволяет изготавливать методом литья готовые детали и точные заготовки (размеры с учетом припусков для обработки). Тогда окончательную структуру изделие получает при выполнении термомеханической обработки:

  • снятие лишнего слоя обеспечивает точные размеры и устранение издержек литейного производства;
  • закалка в масло увеличивает прочность структуры верхнего слоя;
  • отпуск снимает внутренние напряжения.
закрыть

Оставить заявку

Это поле обязательно

Потребность


закрыть

Пригласить на тендер

Это поле обязательно
Добавить

Потребность

закрыть

Письмо руководителю

Если письмо требует ответа, пожалуйста напишите контактную информацию в письме.

Сообщение