Стальной пруток Х12Ф1: характеристики и применение инструментальной штамповой стали
Стальной пруток Х12Ф1 — горячекатаный или кованый сортовой прокат из легированной инструментальной штамповой стали повышенной теплостойкости. Марка Х12Ф1 содержит 11–13 % хрома, 0,8–1,2 % ванадия и 1,4–1,7 % углерода, что обеспечивает высокую прокаливаемость и стойкость к абразивному износу. Пруток поставляется в отожжённом состоянии с твёрдостью 217–255 HB, что допускает механическую обработку резанием до закалки.
Сортамент и нормативная база
Прокат выпускается по ГОСТ 5950-2000 (сортамент — ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006). Диаметр прутка — от 8 до 200 мм, длина — 2–6 м. Возможны кованые прутки с обточенной поверхностью для удаления обезуглероженного слоя. Предельные отклонения по диаметру — в пределах h11–h14 в зависимости от способа изготовления.
- Круг горячекатаный — ГОСТ 2590-2006, диаметр 8–200 мм
- Квадрат — ГОСТ 2591-2006, сторона 10–150 мм
- Пруток кованый обточенный — ГОСТ 14955-77, точность группы В
- Пруток шлифованный — h9–h11, для изготовления пресс-форм
- Пруток со специальной отделкой поверхности — для холодновысадочного инструмента
Химический состав и структура
Хром в количестве 11–13 % формирует карбиды Cr7C3 и обеспечивает коррозионную стойкость в атмосферных условиях и слабоагрессивных средах. Ванадий 0,8–1,2 % образует твёрдые карбиды VC, повышающие износостойкость. После закалки от 1000–1050 C в масле и отпуска при 180–220 C достигается твёрдость 58–62 HRC. Структура — мартенсит с равномерно распределёнными карбидами.
| Параметр | Значение | Условия | Единица | Метод контроля |
|---|---|---|---|---|
| Твёрдость поставки | 217–255 | отожжённое состояние | HB | ГОСТ 9012-59 |
| Твёрдость после закалки | 58–62 | закалка 1000–1050 C, масло | HRC | ГОСТ 9013-59 |
| Ударная вязкость | 20–30 | после отпуска 200 C | Дж/см | ГОСТ 9454-78 |
| Теплостойкость | до 400 | длительная эксплуатация | C | справочные данные |
| Предел прочности | 2100–2300 | закалка + отпуск 200 C | МПа | ГОСТ 1497-84 |
Технологические особенности обработки
Пруток Х12Ф1 склонен к образованию карбидной сетки при нагреве под закалку, поэтому требуется ступенчатый нагрев: предварительный при 600–650 C, затем нагрев до аустенитизации. Охлаждение — в масле или ступенчатое в расплаве солей при 400–450 C. Отпуск проводится дважды с промежуточным охлаждением для снижения остаточного аустенита. Шлифование закалённого прутка выполняется кругами из эльбора или карбида кремния зелёного.
Области применения
- Вырубные и гибочные штампы холодной листовой штамповки
- Ножи для резки металла на гильотинных ножницах и агрегатах продольной резки
- Пресс-формы для литья пластмасс под давлением с абразивным наполнителем
- Прокатные валки для холодной прокатки тонкой полосы
- Инструмент для холодного выдавливания и высадки крепежа
- Матрицы для волочения проволоки и прутков
Вопросы и ответы
Какая твёрдость прутка Х12Ф1 в состоянии поставки?
Пруток поставляется в отожжённом состоянии с твёрдостью 217–255 HB, что обеспечивает обрабатываемость резанием на токарных и фрезерных станках.
До какой температуры сохраняется работоспособность стали Х12Ф1?
Сталь сохраняет режущие свойства при нагреве до 400 C. При более высоких температурах наблюдается снижение твёрдости вследствие коагуляции карбидов.
Какой режим закалки применяется для прутка Х12Ф1?
Закалка проводится от 1000–1050 C с охлаждением в масле, затем двукратный отпуск при 180–220 C. Твёрдость после термообработки — 58–62 HRC.
Возможна ли сварка прутка Х12Ф1?
Сварка затруднена из-за высокого содержания углерода и хрома. При необходимости применяют предварительный подогрев до 300–400 C и последующую термообработку.
