Инструментальный круг Х12ВМ — штамповая сталь повышенной износостойкости
Инструментальный круг Х12ВМ — это сортовой прокат круглого сечения из легированной штамповой стали с высоким содержанием хрома (11,5–12,5 %), вольфрама (0,5–0,8 %) и молибдена (0,4–0,6 %). Материал относится к группе полутеплостойких штамповых сталей и предназначен для изготовления инструмента, работающего в условиях интенсивного абразивного изнашивания и ударных нагрузок. Круг Х12ВМ поставляется в горячекатаном и кованом состоянии, преимущественно в отожжённом виде с твёрдостью 241–255 HB, что обеспечивает удовлетворительную обрабатываемость резанием при изготовлении инструмента.
Химический состав и структура
Легирование стали Х12ВМ сбалансировано для формирования карбидной фазы типа M7C3 и M6C. Хром обеспечивает сквозную прокаливаемость и образование высокотвёрдых карбидов, вольфрам и молибден повышают красностойкость и сопротивление разупрочнению при нагреве до 400–500 C. После закалки от 1020–1040 C и низкого отпуска при 150–200 C твёрдость достигает 60–62 HRC, что сопоставимо с быстрорежущими сталями при существенно меньшей стоимости.
Карбидная неоднородность контролируется по шкале ГОСТ 5950, для ответственного инструмента применяются круги с карбидной сеткой не выше 2–3 баллов. Микроструктура после отжига — зернистый перлит с равномерно распределёнными карбидами, что обеспечивает стабильную обрабатываемость и минимальное коробление при термической обработке.
Механические свойства круга Х12ВМ
| Параметр | Значение | Единица измерения | Условие | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Твёрдость после отжига | 241–255 | HB | отожжённое состояние | ГОСТ 5950 |
| Твёрдость после закалки | 60–62 | HRC | закалка 1020–1040 C, отпуск 150–200 C | масляная закалка |
| Предел прочности при сжатии | 2500–2800 | МПа | после закалки и отпуска | при 60 HRC |
| Ударная вязкость KCU | 25–35 | Дж/см | после закалки и низкого отпуска | образец без надреза |
| Теплостойкость | 400–500 | C | сохранение твёрдости 58 HRC | красностойкость |
Диапазон диаметров и точность прокатки
Инструментальный круг Х12ВМ выпускается в диаметрах от 10 до 250 мм. Для диаметров до 100 мм применяется горячая прокатка, для крупных сечений — ковка на гидравлических прессах. Предельные отклонения по диаметру соответствуют классу точности Б или В по ГОСТ 2590, для ответственных применений возможна поставка калиброванного круга с допуском h9–h11. Длина прутков — 2–6 м, допускается поставка мерной длины по согласованию.
Применение круга Х12ВМ
Круг Х12ВМ используется для изготовления инструмента холодного деформирования, работающего в условиях высоких контактных нагрузок и абразивного изнашивания. Основные области применения:
- вырубные и пробивные штампы для листовой штамповки толщиной до 6 мм;
- пуансоны и матрицы холодной высадки крепежа на многоударных автоматах;
- формовочные и гибочные штампы для производства деталей из низкоуглеродистых и нержавеющих сталей;
- ролики и валки профилегибочных станов, работающих без нагрева;
- ножи для холодной резки листового металла и сортового проката;
- калибровочные и чеканочные штампы, работающие при удельных давлениях до 2000 МПа.
Для повышения ресурса инструмента из круга Х12ВМ применяется азотирование при 500–540 C, увеличивающее поверхностную твёрдость до 900–1100 HV. Допустимая рабочая температура инструмента — до 400 C, при превышении наблюдается разупрочнение и снижение стойкости.
Термическая обработка круга Х12ВМ
Оптимальный режим термической обработки включает ступенчатый подогрев до 800–850 C с выдержкой для выравнивания температуры, затем нагрев под закалку до 1020–1040 C. Охлаждение — в масле или в расплаве солей при 400–500 C с последующим охлаждением на воздухе. Отпуск проводят при 150–200 C в течение 1–2 часов, для снятия напряжений после шлифования — дополнительный отпуск при 180–200 C.
Для инструмента, работающего с ударными нагрузками, рекомендуется закалка от 980–1000 C с отпуском при 200–250 C, что снижает твёрдость до 56–58 HRC, но повышает вязкость. Деформация при закалке минимальна благодаря высокой прокаливаемости и стабильному аустениту, что позволяет изготавливать инструмент с окончательными размерами до термической обработки.
Вопросы и ответы
Чем отличается круг Х12ВМ от стали Х12М?
Х12ВМ дополнительно легирована вольфрамом (0,5–0,8 %), что повышает теплостойкость на 50–100 C и сопротивление разупрочнению при длительной работе. Карбидная неоднородность Х12ВМ ниже, что улучшает стабильность свойств по сечению круга.
Какая твёрдость достигается после закалки круга Х12ВМ?
При закалке от 1020–1040 C и низком отпуске твёрдость составляет 60–62 HRC. Для ударного инструмента применяют режим с отпуском при 200–250 C, обеспечивающий 56–58 HRC при повышенной вязкости.
До какой температуры допустим нагрев инструмента из Х12ВМ?
Рабочая температура не должна превышать 400 C. При нагреве до 500 C твёрдость снижается до 58 HRC, что критично для вырубных штампов и пуансонов холодной высадки.
Какие диаметры круга Х12ВМ доступны для заказа?
Диапазон диаметров — от 10 до 250 мм. До 100 мм поставляется горячекатаный круг, свыше — кованый. Возможна поставка калиброванного круга с допуском h9–h11 для автоматизированного производства.
