Стальной круг Х12МФ: инструментальная штамповая сталь повышенной теплостойкости
Стальной круг Х12МФ — горячекатаный или кованый сортовой прокат из инструментальной легированной стали перлитно-карбидного класса, содержащей 1,45–1,65 % углерода, 11–12,5 % хрома, до 0,6 % молибдена и до 0,6 % ванадия. Круг поставляется диаметром 12–200 мм в состоянии отжига с твёрдостью 217–255 HB, что обеспечивает обрабатываемость резанием и последующую термическую обработку под конкретный инструмент. Прокат регламентируется ГОСТ 5950-2000 и ГОСТ 2590-2006 по предельным отклонениям, кривизне и косому срезу.
Технические характеристики и режимы термообработки
Сталь Х12МФ относится к хромомолибденованадиевым штамповым материалам, сохраняющим работоспособность при нагреве до 480–520 C. Молибден и ванадий повышают прокаливаемость и стойкость к отпускной хрупкости, а карбиды хрома формируют износостойкий каркас. Закалка выполняется ступенчато: нагрев до 1020–1050 C, охлаждение в масле или расплаве солей, затем двух- или трёхкратный отпуск при 480–560 C. После термообработки достигается твёрдость 58–62 HRC при сохранении ударной вязкости, достаточной для работы под циклическими нагрузками.
| Параметр | Значение | Условие | Метод контроля | Единица |
|---|---|---|---|---|
| Твёрдость поставки | 217–255 | отжиг | ГОСТ 9012 | HB |
| Твёрдость после закалки | 58–62 | 1020–1050 C, масло | ГОСТ 9013 | HRC |
| Температура отпуска | 480–560 | 2–3 цикла | термопара | C |
| Ударная вязкость | 20–30 | после отпуска | ГОСТ 9454 | Дж/см |
| Диаметр круга | 12–200 | горячий прокат | ГОСТ 2590 | мм |
Области применения
Круг Х12МФ востребован там, где требуется сочетание износостойкости и теплостойкости при ударных нагрузках. Из него изготавливают:
- вырубные и гибочные штампы холодной листовой штамповки на кривошипных прессах усилием 100–400 тс;
- матрицы и пуансоны для холодной объёмной штамповки крепежа на автоматах-гвоздильщиках;
- ножницы для резки сортового проката и листа на гильотинных ножницах;
- накатные ролики резьбонакатных станков и профилегибочных агрегатов;
- детали пресс-форм литья под давлением алюминиевых сплавов с охлаждаемыми вставками;
- деформирующий инструмент прошивных и раскатных станов в трубопрокатном производстве.
Технологичность и особенности обработки
В отожжённом состоянии круг Х12МФ обрабатывается твёрдосплавным инструментом на токарных и фрезерных станках с ЧПУ; карбидная неоднородность требует снижения подачи на 15–20 % относительно углеродистых сталей. Перед закалкой заготовки подвергают нормализации или изотермическому отжигу для снятия напряжений после механической обработки. Шлифование ведут кругами из эльбора или зелёного карбида кремния с обильным охлаждением, поскольку локальный нагрев выше 600 C вызывает отпуск поверхностного слоя и потерю твёрдости. Электроэрозионная обработка применяется для сложных полостей матриц без риска коробления.
Вопросы и ответы
Чем Х12МФ отличается от Х12 и Х12М?
Ванадий в составе Х12МФ повышает износостойкость и препятствует росту зерна при закалке, тогда как Х12 без молибдена и ванадия уступает по прокаливаемости и теплостойкости. Х12М содержит молибден, но не легирован ванадием, что снижает стойкость к абразивному износу.
До какой температуры сохраняется работоспособность инструмента?
После трёхкратного отпуска при 520–540 C сталь устойчиво работает при нагреве кромки до 480–520 C. Превышение этого диапазона вызывает коагуляцию карбидов и падение твёрдости ниже 55 HRC.
Поставляется ли круг Х12МФ в термообработанном виде?
Стандартная поставка — отожжённый прокат 217–255 HB. Закалка и отпуск выполняются у потребителя под конкретную оснастку, поскольку требуемая твёрдость и вязкость зависят от типа штампа и характера нагрузок.
Какой диаметр круга доступен для механической обработки без предварительного обдира?
Прокат диаметром от 20 до 120 мм обычно поступает с допустимой кривизной не более 0,5 % длины и припуском под шлифование, что позволяет сразу зажимать заготовку в патрон токарного станка с ЧПУ.
