Инструментальный лист Х12ВМ: характеристики и применение
Инструментальный лист Х12ВМ — это листовой прокат из штамповой стали холодной деформации с высоким содержанием хрома, вольфрама и молибдена. Материал относится к группе полутеплостойких инструментальных сталей и предназначен для изготовления деталей, работающих в условиях интенсивного абразивного износа, ударных нагрузок и повышенного нагрева до 250–300 C. Лист Х12ВМ поставляется в термически обработанном состоянии (отожжённом) с твёрдостью 207–255 HB, что обеспечивает обрабатываемость резанием перед окончательной закалкой.
Химический состав стали Х12ВМ регламентируется ГОСТ 5950-73 и характеризуется содержанием углерода 2,0–2,2%, хрома 11,0–12,5%, вольфрама 0,5–0,8% и молибдена 0,6–0,9%. Легирование вольфрамом и молибденом повышает прокаливаемость и сопротивление разупрочнению при нагреве, что отличает Х12ВМ от базовой стали Х12. Карбидная неоднородность листового проката контролируется по баллам, что критично для последующего изготовления режущего инструмента с тонкими кромками.
Технологические свойства листа Х12ВМ
Листовой прокат Х12ВМ демонстрирует минимальную деформацию при закалке — изменение геометрических размеров не превышает 0,15–0,20% при корректно выбранном режиме термообработки. Это свойство позволяет изготавливать из листа плоские детали сложной конфигурации без последующего шлифования по плоскости. Закалка проводится с нагревом до 1020–1040 C с охлаждением в масле или в расплаве соли, отпуск — при 150–200 C для получения твёрдости 60–63 HRC либо при 500–540 C для режима вторичной твёрдости.
Для листов толщиной 2–25 мм характерна равномерная прокаливаемость по сечению. Тонкие листы (до 5 мм) применяются для вырубных пуансонов и матриц, работающих на высоких скоростях деформирования. Толстые листы (свыше 10 мм) используются для изготовления ножей гильотинных ножниц, работающих на холодном металле толщиной до 8–10 мм.
Применение листового проката Х12ВМ
Инструментальный лист Х12ВМ востребован в производствах, где требуется сочетание высокой износостойкости и вязкости при знакопеременных нагрузках. Основные области применения включают:
- вырубные и пробивные штампы для холодной листовой штамповки конструкционных сталей и цветных сплавов;
- ножи для холодной резки металла, включая гильотинные ножницы и дисковые ножи продольной резки;
- формовочные пуансоны и матрицы для гибки и вытяжки листовых заготовок;
- ролики и валки правильных машин, работающие при умеренном нагреве;
- калибровочные плиты, резьбонакатные плашки и холодновысадочный инструмент.
В отличие от быстрорежущих сталей, лист Х12ВМ не предназначен для работы при температурах выше 300 C, однако при холодной штамповке с локальным нагревом зоны деформации он сохраняет твёрдость до 58 HRC. Материал также применяется для изготовления корпусных деталей пресс-форм для литья под давлением цинковых сплавов, где требуется сопротивление эрозионному износу.
Механические характеристики листа Х12ВМ после термообработки
| Параметр | Значение после отжига | После закалки и низкого отпуска | После закалки и высокого отпуска | Метод контроля |
|---|---|---|---|---|
| Твёрдость | 207–255 HB | 60–63 HRC | 56–58 HRC | ГОСТ 9013 |
| Предел прочности при сжатии | — | 2800–3200 МПа | 2200–2500 МПа | ГОСТ 25.503 |
| Ударная вязкость KCU | — | 25–35 Дж/см | 40–50 Дж/см | ГОСТ 9454 |
| Теплостойкость | — | до 250 C | до 300 C | — |
Листовой прокат Х12ВМ поставляется толщиной 2–25 мм, шириной до 1500 мм. Допуски по толщине соответствуют классу точности Б по ГОСТ 19903-74. Поверхность листа не имеет прокатной окалины после травления или обточки, что позволяет проводить разметку и раскрой без предварительной механической обработки. Для крупногабаритных деталей штампов рекомендуется раскрой листа с припуском 3–5 мм на сторону с учётом деформаций при закалке.
Вопросы и ответы
Чем лист Х12ВМ отличается от листа Х12?
Лист Х12ВМ дополнительно легирован вольфрамом (0,5–0,8%) и молибденом (0,6–0,9%), что повышает прокаливаемость на 20–30% и увеличивает сопротивление разупрочнению при нагреве до 300 C. После закалки сталь Х12ВМ сохраняет твёрдость 58 HRC при нагреве до 250 C, тогда как Х12 разупрочняется уже при 200 C.
Какая оптимальная толщина листа для вырубных штампов?
Для вырубки листового металла толщиной до 3 мм применяются листы Х12ВМ толщиной 8–12 мм. Для более толстых заготовок или при высоких усилиях штамповки рекомендуется толщина 15–25 мм с учётом запаса на перешлифовку рабочих поверхностей.
Какой режим термообработки обеспечивает минимальную деформацию?
Минимальное изменение геометрии достигается при закалке с 1020–1030 C в масло с температурой 40–60 C и последующим отпуском при 180–200 C в течение 2 часов. Для ответственных плоских деталей рекомендуется ступенчатая закалка с выдержкой в соляной ванне при 400–450 C.
Применяется ли лист Х12ВМ для ножей холодной резки?
Да, лист Х12ВМ толщиной 10–20 мм используется для изготовления ножей гильотинных ножниц, режущих листовую сталь толщиной до 8 мм. Твёрдость режущей кромки после термообработки составляет 58–60 HRC, что обеспечивает стойкость до 15 000 резов без переточки.
