Поковки из инструментальной стали Х12: кованые заготовки для холодной штамповки и режущего инструмента
Поковки из инструментальной стали Х12 — это кованые заготовки из высокоуглеродистой хромистой стали ледебуритного класса с содержанием углерода 2,0–2,2 % и хрома 11,5–13,0 %. Ковка выполняется при температуре 1050–850 C с последующим замедленным охлаждением в термостатах или ямах с песком, что предотвращает образование флокенов и трещин в массивных сечениях. Структура после ковки — карбидная сетка по границам зерен перлита, требующая последующего отжига при 850–870 C для получения зернистого перлита с твердостью 207–255 HB.
Поковки Х12 применяются там, где требуется сочетание высокой износостойкости, прокаливаемости и сопротивления смятию при умеренных ударных нагрузках. Из них изготавливают вырубные и гибочные штампы, матрицы холодной объемной штамповки, ножи для резки металла, накатные ролики, калибры, а также детали узлов подачи в автоматических линиях.
Технические характеристики поковок из стали Х12
- Массовая доля углерода — 2,0–2,2 %; хрома — 11,5–13,0 %; кремния — 0,2–0,4 %; марганца — 0,15–0,45 %.
- Температурный интервал ковки — 1050–850 C; охлаждение — замедленное, в термостате или зольной яме.
- Твердость после отжига — 207–255 HB; после закалки — 60–64 HRC.
- Температура закалки — 950–1000 C (масло или ступенчатая закалка); отпуск — 150–500 C в зависимости от назначения.
- Прокаливаемость — сквозная в сечениях до 150–200 мм.
- Плотность — 7,7 г/см; теплопроводность при 20 C — около 20 Вт/(мК).
Сортамент и геометрия кованых заготовок
Поковки Х12 поставляются в виде цилиндрических заготовок, плит, брусков и фасонных поковок по чертежам заказчика. Свободная ковка на гидравлических прессах усилием 1000–3000 тс обеспечивает припуск под механическую обработку 8–15 мм на сторону для габаритов до 500 мм. Для крупных плит (до 800 1200 мм) применяется ковка на подкладных штампах с последующей нормализацией.
| Параметр | Значение | Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Диаметр заготовки | 80–400 мм | Длина | до 2500 мм | свободная ковка |
| Толщина плиты | 40–300 мм | Ширина плиты | 200–800 мм | под механическую обработку |
| Припуск на сторону | 8–15 мм | Кривизна | не более 3 мм/м | после правки |
| Твердость поставки | 207–255 HB | Состояние | отожженное | зернистый перлит |
| Максимальная масса | до 1500 кг | Минимальная партия | от 1 шт. | по чертежу |
Термическая обработка и структура
Для получения равномерной структуры поковки Х12 подвергают изотермическому отжигу при 850–870 C с выдержкой 2–4 ч и охлаждением со скоростью не более 30 C/ч до 500 C. Карбидная неоднородность оценивается по шкале ГОСТ 5950 и не должна превышать 3 балла для ответственного инструмента. Закалка проводится в масле с подогревом до 950–1000 C; для снижения деформации применяется ступенчатая закалка в соляных ваннах при 180–220 C. Отпуск при 180–220 C дает твердость 62–64 HRC, при 400–500 C — 55–58 HRC с повышенной вязкостью.
Области применения
- Вырубные и пробивные штампы для листовой стали толщиной до 6 мм на кривошипных прессах.
- Матрицы и пуансоны холодной объемной штамповки крепежа на автоматах-гвоздильщиках.
- Ножи гильотинных ножниц и дисковых ножей продольной резки рулонов.
- Накатные ролики резьбонакатных станков и профилегибочных агрегатов.
- Калибры, пробки и скобы для контроля размеров в цехах механообработки.
- Детали узлов подачи и отрезки в автоматических линиях холодной штамповки.
Вопросы и ответы
Какая твердость достигается после закалки поковок из Х12?
После закалки в масле от 950–1000 C и отпуска при 180–220 C твердость составляет 62–64 HRC. При отпуске 400–500 C твердость снижается до 55–58 HRC, но возрастает ударная вязкость.
Почему поковки Х12 требуют замедленного охлаждения после ковки?
Сталь склонна к образованию флокенов и трещин из-за высокой твердости и низкой теплопроводности. Замедленное охлаждение в термостате или зольной яме предотвращает внутренние разрывы в массивных сечениях.
До какого сечения обеспечивается сквозная прокаливаемость?
Х12 обеспечивает сквозную прокаливаемость в сечениях до 150–200 мм при закалке в масле. Для больших сечений требуется ступенчатая закалка или применение стали Х12МФ.
Какой припуск оставляют на поковках под механическую обработку?
Для габаритов до 500 мм припуск составляет 8–15 мм на сторону. Кривизна после правки не превышает 3 мм на 1 м длины.
