Горячекатаная стальная полоса Х12: характеристики легированной инструментальной стали
Горячекатаная полоса из стали Х12 — это сортовой прокат, получаемый прокаткой слитков и блюмов легированной инструментальной стали с массовой долей углерода 2,0–2,2 % и хрома 11,5–13,0 %. Материал относится к классу высокоуглеродистых хромистых инструментальных сталей, склонных к карбидной неоднородности, что определяет специфику режимов горячей деформации и последующей термической обработки. Прокат поставляется в виде полос толщиной 4–60 мм и шириной 40–200 мм с нормируемой твёрдостью в отожжённом состоянии не более 217 HB.
Сортамент и технические параметры
Полоса Х12 выпускается в горячекатаном, кованом или отожжённом состоянии. Ключевое значение для потребителя имеют глубина обезуглероженного слоя, макро- и микроструктура, а также отсутствие карбидной сетки, снижающей стойкость инструмента. Прокат проходит ультразвуковой контроль и контроль макроструктуры по излому.
| Параметр | Значение | Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Толщина полосы | 4–60 мм | Ширина | 40–200 мм | по согласованию |
| Твёрдость отожжённая | 217 HB | Твёрдость закалённая | 60–64 HRC | после отпуска |
| Углерод C | 2,0–2,2 % | Хром Cr | 11,5–13,0 % | основной легирующий |
| Температура закалки | 950–1000 C | Температура отпуска | 150–500 C | в зависимости от назначения |
| Обезуглероженный слой | 2 % толщины | Карбидная неоднородность | 1–3 балл | по шкале |
Химический состав и структура
Сталь Х12 содержит 2,0–2,2 % углерода, 11,5–13,0 % хрома, до 0,35 % кремния и до 0,35 % марганца. Высокое содержание углерода и хрома обеспечивает образование значительного объёма карбидов типа M7C3 и M23C6, которые придают материалу высокую износостойкость, но одновременно повышают хрупкость и снижают обрабатываемость резанием. Горячекатаная полоса имеет структуру перлита с включениями карбидов; после отжига — зернистый перлит с равномерно распределёнными карбидами.
Области применения
- Режущий инструмент для холодной листовой штамповки: вырубные и гибочные штампы, ножи гильотинных ножниц.
- Валки холодной прокатки и волочильные фильеры для метизного производства.
- Ножи для резки бумаги, картона и полимерных плёнок в перерабатывающих линиях.
- Детали дозирующих узлов и матрицы пресс-форм для керамической и абразивной промышленности.
- Измерительный инструмент повышенной износостойкости: калибры, шаблоны, направляющие планки.
Термическая обработка и эксплуатационные свойства
Закалка полосы Х12 проводится с 950–1000 C в масле или на воздухе с последующим отпуском при 150–500 C. Низкий отпуск (150–200 C) обеспечивает твёрдость 62–64 HRC и максимальную износостойкость, но сохраняет хрупкость. Для инструмента, работающего с ударными нагрузками, применяют отпуск при 400–500 C, что снижает твёрдость до 55–58 HRC и повышает вязкость. Прокат склонен к образованию трещин при нагреве, поэтому нагрев под закалку ведут ступенчато с выдержками при 600–650 C и 800–850 C.
Вопросы и ответы
Чем отличается полоса Х12 от Х12МФ?
Сталь Х12МФ дополнительно легирована молибденом и ванадием, что повышает прокаливаемость и теплостойкость. Полоса Х12 имеет более низкую стоимость, но уступает по стойкости при ударных нагрузках и нагреве выше 200 C.
Какая твёрдость достигается после закалки полосы Х12?
После закалки с 950–1000 C и низкого отпуска твёрдость составляет 62–64 HRC. При отпуске 400–500 C твёрдость снижается до 55–58 HRC.
Допускается ли сварка полосы Х12?
Сварка затруднена из-за высокого содержания углерода и хрома, склонности к образованию холодных трещин. При необходимости применяют предварительный подогрев до 300–400 C и последующую термообработку.
Как нормируется карбидная неоднородность в полосе Х12?
Карбидная неоднородность оценивается по шкале и не должна превышать 3 балла. Для ответственного инструмента заказывают прокат с баллом 1–2, что подтверждается контролем микроструктуры.
