Инструментальный круг Х12Ф1: характеристики и применение
Инструментальный круг Х12Ф1 — горячекатаный или кованый прокат круглого сечения из легированной инструментальной стали, содержащей 11–13 % хрома, 0,9–1,2 % углерода и 0,8–1,2 % ванадия. Сталь относится к группе высокохромистых штамповых инструментальных сталей, обладает высокой прокаливаемостью, износостойкостью и теплостойкостью до 500 C. Круг поставляется в отожжённом состоянии с твёрдостью 217–255 HB, что обеспечивает обрабатываемость резанием при изготовлении инструмента.
Сортамент и технические параметры
Круг Х12Ф1 выпускается диаметром от 12 до 200 мм в зависимости от способа производства. Горячекатаный прокат охватывает диапазон 12–120 мм, кованый — 80–200 мм. Длина прутков составляет 2–6 м, предельные отклонения по диаметру соответствуют ГОСТ 2590. Кривизна прутка не превышает 0,5 % длины. Поставка осуществляется без термической обработки или после отжига с нормированной твёрдостью.
| Диаметр, мм | Способ производства | Твёрдость, HB | Предел прочности, МПа | Ударная вязкость, Дж/см |
|---|---|---|---|---|
| 20–40 | горячекатаный | 217–241 | 750–820 | 18–22 |
| 50–80 | горячекатаный | 229–255 | 780–850 | 15–20 |
| 100–150 | кованый | 241–255 | 800–880 | 12–18 |
Химический состав и структура
Химический состав стали Х12Ф1 регламентируется ГОСТ 5950. Основные элементы:
- Углерод — 0,9–1,2 %
- Хром — 11,0–13,0 %
- Ванадий — 0,8–1,2 %
- Кремний — 0,1–0,4 %
- Марганец — 0,15–0,45 %
- Сера и фосфор — не более 0,030 % каждого
Структура отожжённого проката — зернистый перлит с карбидами хрома и ванадия. После закалки с 960–1000 C в масле и отпуска при 180–220 C формируется мартенситная матрица с равномерно распределёнными специальными карбидами, обеспечивающая твёрдость 58–62 HRC.
Области применения
Круг Х12Ф1 применяется для изготовления инструмента холодной деформации, работающего при высоких контактных нагрузках:
- Вырубные и пробивные штампы для листовой штамповки
- Гибочные и формовочные матрицы
- Ножи для резки металла на гильотинных ножницах
- Валки для холодной прокатки
- Пуансоны и матрицы для холодной высадки
- Инструмент для прессования порошковых материалов
В условиях ударно-абразивного износа и знакопеременных нагрузок сталь сохраняет режущую кромку благодаря карбидной фазе. Для инструмента, работающего при температуре выше 300 C, применяют дополнительное азотирование или напыление износостойких покрытий.
Термическая обработка и механические свойства
Закалка круга Х12Ф1 проводится в соляных ваннах или вакуумных печах с нагревом до 960–1000 C. Охлаждение — в масле или ступенчатое в расплаве солей при 180–220 C. Отпуск — 180–220 C, 1–2 ч, обеспечивает твёрдость 58–62 HRC. Для повышения вязкости применяют отпуск при 400–450 C с получением 54–56 HRC. Прокаливаемость стали позволяет получать мартенситную структуру по всему сечению круга диаметром до 150 мм.
Вопросы и ответы
Какая твёрдость у круга Х12Ф1 после закалки?
После закалки с 960–1000 C и отпуска при 180–220 C твёрдость составляет 58–62 HRC. При высоком отпуске 400–450 C твёрдость снижается до 54–56 HRC.
Для каких штампов применяется сталь Х12Ф1?
Сталь применяется для вырубных, пробивных, гибочных и формовочных штампов холодной листовой штамповки, а также для ножей гильотинных ножниц и валков холодной прокатки.
Какой диаметр круга Х12Ф1 доступен?
Горячекатаный прокат поставляется диаметром 12–120 мм, кованый — 80–200 мм. Длина прутков составляет 2–6 м.
При какой температуре эксплуатируется инструмент из Х12Ф1?
Инструмент сохраняет работоспособность при нагреве до 500 C. Для работы при более высоких температурах требуется дополнительное азотирование или износостойкие покрытия.
