Горячекатаный круглый пруток Х12Ф1: характеристики легированной инструментальной стали
Горячекатаный круглый пруток Х12Ф1 — сортовой прокат из легированной инструментальной стали, содержащей 11–13 % хрома и 0,6–1,0 % ванадия. Прокат поставляется в термообработанном или отожжённом состоянии, диаметром от 8 до 200 мм, с нормированной твёрдостью и структурой, пригодной для последующей механической обработки и закалки. Сталь Х12Ф1 относится к группе хромистых инструментальных сталей повышенной прокаливаемости и применяется для изготовления нагруженного инструмента холодной деформации.
Химический состав и структура
Химический состав стали Х12Ф1 регламентируется ГОСТ 5950 и ГОСТ 19265. Углерод — 1,45–1,65 %, хром — 11,0–13,0 %, ванадий — 0,6–1,0 %, кремний — 0,10–0,40 %, марганец — 0,15–0,45 %. Сера и фосфор — не более 0,030 % каждого. Ванадий образует карбиды VC, повышающие износостойкость и препятствующие росту зерна при нагреве под закалку. Структура горячекатаного прутка после отжига — зернистый перлит с карбидной неоднородностью не выше 3 балла по ГОСТ 5950.
Механические свойства после термической обработки
Закалка с 1000–1050 C в масле с последующим отпуском при 180–220 C обеспечивает твёрдость 60–63 HRC. При отпуске 400–500 C твёрдость снижается до 54–57 HRC, что применяется для инструмента, работающего с ударными нагрузками. Предел прочности на растяжение в закалённом состоянии — 2200–2500 МПа. Ударная вязкость KCU при 60 HRC — 20–30 Дж/см. Теплостойкость — до 300 C без существенной потери твёрдости.
| Диаметр прутка, мм | Состояние поставки | Твёрдость, HB | Предельное отклонение, мм | Кривизна на 1 м, мм |
|---|---|---|---|---|
| 8–20 | Отожжённый | 207–255 | +0,3 / –0,5 | не более 3 |
| 21–50 | Отожжённый | 207–255 | +0,4 / –0,8 | не более 4 |
| 51–100 | Отожжённый | 217–255 | +0,6 / –1,2 | не более 5 |
| 101–200 | Отожжённый | 217–255 | +1,0 / –2,0 | не более 6 |
Технологические особенности обработки
Пруток Х12Ф1 удовлетворительно обрабатывается резанием в отожжённом состоянии. После закалки обработка возможна только шлифованием или электроэрозионными методами. Свариваемость ограниченная — сварка требует подогрева до 300–400 C и последующей термообработки. Ковка проводится в интервале 1050–850 C с медленным охлаждением в золе или песке для предотвращения трещин. Обработка давлением в горячем состоянии применяется при изготовлении поковок для штампового инструмента.
Области применения
- Вырубные и пробивные штампы для листовой штамповки в автомобилестроении.
- Ножи для резки металла на гильотинных ножницах и агрегатах продольной резки.
- Формообразующие вставки пресс-форм для переработки пластмасс и прессования порошковых материалов.
- Прокатные валки для холодной прокатки тонколистовой стали.
- Инструмент для холодного выдавливания и калибровки в метизном производстве.
- Накатные ролики и матрицы резьбонакатных станков.
Нормативная база и маркировка
Пруток поставляется по ГОСТ 5950-2000 (сортамент — ГОСТ 2590). Возможна поставка по ТУ производителя с расширенным контролем карбидной неоднородности. Маркировка включает номер плавки, диаметр, номер партии и результаты входного контроля твёрдости. Сертификат качества содержит данные химического анализа, результаты испытаний на твёрдость и макроструктуру.
Вопросы и ответы
Какая твёрдость достигается после закалки прутка Х12Ф1?
Закалка с 1000–1050 C в масле и отпуск при 180–220 C обеспечивают твёрдость 60–63 HRC. Для инструмента с ударными нагрузками применяют высокий отпуск при 400–500 C, снижающий твёрдость до 54–57 HRC.
Чем отличается Х12Ф1 от Х12МФ?
Сталь Х12Ф1 содержит ванадий вместо молибдена и ванадия. Х12МФ дополнительно легирована молибденом, что повышает прокаливаемость и теплостойкость. Х12Ф1 применяется преимущественно для инструмента холодной деформации без нагрева.
Возможна ли сварка прутка Х12Ф1?
Свариваемость ограниченная. Требуется подогрев до 300–400 C, применение аустенитных электродов и последующая термообработка. Без подогрева в зоне термического влияния образуются трещины.
В каком состоянии поставляется горячекатаный пруток Х12Ф1?
Пруток поставляется в отожжённом состоянии с твёрдостью 207–255 HB, что обеспечивает обрабатываемость резанием. По согласованию возможна поставка без термообработки для последующей ковки.
