Стальной круг Х12ВМ — инструментальная штамповая сталь повышенной теплостойкости
Стальной круг Х12ВМ — сортовой прокат круглого сечения из инструментальной легированной стали с высоким содержанием хрома, вольфрама и молибдена. Материал относится к группе полутеплостойких штамповых сталей и предназначен для изготовления инструмента, работающего в условиях интенсивного абразивного износа, ударных нагрузок и нагрева рабочих кромок до 400–500 C. Круглый прокат Х12ВМ поставляется в горячекатаном и кованом исполнении, преимущественно в отожжённом состоянии с твёрдостью 241–255 HB, что обеспечивает обрабатываемость резанием на универсальных металлорежущих станках.
Химический состав и структурные особенности
Легирующая система Х12ВМ формирует в структуре стали карбиды хрома, вольфрама и молибдена, которые обеспечивают высокую износостойкость и сопротивление разупрочнению при нагреве. Содержание хрома на уровне 11,0–12,5 % сообщает материалу склонность к вторичной твёрдости после закалки с высоким отпуском. Вольфрам и молибден повышают красностойкость и препятствуют росту зерна при нагреве под закалку.
- Хром (Cr) — 11,0–12,5 %
- Вольфрам (W) — 0,6–0,9 %
- Молибден (Mo) — 0,4–0,6 %
- Ванадий (V) — 0,15–0,30 %
- Углерод (C) — 1,25–1,45 %
Механические свойства после термической обработки
Оптимальный комплекс свойств круга Х12ВМ достигается после закалки от 1020–1060 C с последующим отпуском. Твёрдость после закалки составляет 62–64 HRC, после отпуска при 400–450 C сохраняется на уровне 58–61 HRC. Предел прочности при изгибе достигает 2550–2850 МПа, ударная вязкость KCU — 0,25–0,35 МДж/м. Материал характеризуется минимальной деформацией при закалке, что позволяет изготавливать из него инструмент сложной конфигурации с допусками по 6–7 квалитету без последующего шлифования.
| Параметр | Состояние поставки | После закалки | После отпуска | Метод контроля |
|---|---|---|---|---|
| Твёрдость, HRC | 20–24 | 62–64 | 58–61 | ГОСТ 9013 |
| Предел прочности при изгибе, МПа | — | — | 2550–2850 | ГОСТ 14019 |
| Ударная вязкость KCU, МДж/м | — | — | 0,25–0,35 | ГОСТ 9454 |
| Теплостойкость, C | — | — | 400–500 | — |
Сортамент и геометрические параметры
Круг Х12ВМ выпускается в диаметрах от 10 до 250 мм. Горячекатаный прокат диаметром 10–80 мм поставляется в прутках мерной и немерной длины 2–6 м, кованый круг диаметром 90–250 мм — в прутках длиной 1,5–4 м. Предельные отклонения по диаметру соответствуют классу точности Б по ГОСТ 2590. Кривизна прутков не превышает 2 мм на 1 метр длины. Для инструментального производства круг поставляется в отожжённом состоянии с контролем макроструктуры и карбидной сетки.
Применение в промышленности
Круглый прокат Х12ВМ востребован в цехах холодной штамповки, на предприятиях машиностроительного и метизного профиля. Из материала изготавливают инструмент, эксплуатируемый при циклических нагрузках с разогревом рабочих поверхностей:
- пуансоны и матрицы вырубных и пробивных штампов для листовой штамповки
- формовочный инструмент для гибки и вытяжки листовых заготовок
- ролики и валки профилегибочных станов
- высадочный инструмент холодновысадочных автоматов
- ножи для холодной резки металла и плашки резьбонакатных головок
- калибры сложной конфигурации и корпуса пресс-форм для литья под давлением
Технологические рекомендации по обработке
Механическая обработка круга Х12ВМ в отожжённом состоянии выполняется твердосплавным инструментом на токарных и фрезерных станках с ЧПУ. Шлифование закалённого инструмента производят кругами на электрокорундовой основе с обильным охлаждением для исключения прижогов. При закалке в масле детали сложной формы рекомендуется предварительный подогрев до 600–650 C для снижения термических напряжений. Отпуск проводят двукратно с промежуточным охлаждением до комнатной температуры для стабилизации остаточного аустенита.
Вопросы и ответы
Чем отличается круг Х12ВМ от стали Х12МФ?
Х12ВМ дополнительно легирована вольфрамом, что повышает теплостойкость и сопротивление разупрочнению при нагреве рабочих кромок до 450–500 C. Сталь Х12МФ без вольфрама сохраняет твёрдость до 300–350 C и применяется для менее теплонагруженного инструмента.
Какая твёрдость достигается после полной термической обработки?
После закалки от 1020–1060 C твёрдость составляет 62–64 HRC. После двукратного отпуска при 400–450 C сохраняется 58–61 HRC, что обеспечивает оптимальное сочетание износостойкости и вязкости для штампового инструмента.
В каком состоянии поставляется круг Х12ВМ?
Прокат поставляется в отожжённом состоянии с твёрдостью 241–255 HB. Такая структура обеспечивает обрабатываемость резанием и исключает трещинообразование при последующей закалке.
Для каких операций холодной штамповки применим этот материал?
Круг Х12ВМ используют для вырубных, пробивных, формовочных и вытяжных штампов, работающих с листовыми материалами толщиной до 6–8 мм, а также для высадки крепёжных изделий на холодновысадочных автоматах.
