Стальной пруток Х12МФШ в Минске


Стальной пруток Х12МФШ — штамповая сталь повышенной чистоты

Стальной пруток Х12МФШ — это горячекатаный или кованый сортовой прокат из инструментальной штамповой стали с электрошлаковым переплавом (Ш), что обеспечивает повышенную чистоту по неметаллическим включениям и сниженную ликвационную неоднородность. Материал относится к полутеплостойким штамповым сталям с высоким содержанием хрома (11,0–12,5 %) и предназначен для изготовления инструмента, работающего в условиях интенсивного абразивного износа и ударных нагрузок.

Буква «Ш» в маркировке указывает на выплавку методом электрошлакового переплава, который позволяет получить плотную мелкозернистую структуру и равномерное распределение карбидной фазы по сечению прутка. Это критически важно для крупногабаритного инструмента, где ликвация карбидов приводит к преждевременному выкрашиванию режущих кромок и снижению стойкости.

Химический состав и структура

Основные легирующие элементы Х12МФШ — хром, молибден и ванадий — формируют карбиды типа M7C3 и MC, обеспечивающие высокую износостойкость при сохранении достаточной вязкости. Содержание серы и фосфора ограничено до 0,030 % каждого, что в сочетании с ЭШП гарантирует стабильные механические свойства в продольном и поперечном направлениях.

  • Хром (Cr) — 11,0–12,5 % — формирует карбидную фазу, обеспечивает прокаливаемость
  • Молибден (Mo) — 0,40–0,60 % — повышает теплостойкость и сопротивление разупрочнению
  • Ванадий (V) — 0,15–0,30 % — измельчает зерно, повышает вторичную твердость
  • Углерод (C) — 1,45–1,65 % — обеспечивает высокую твердость после закалки

Механические свойства после термической обработки

Оптимальный комплекс свойств достигается после закалки от 1020–1040 C с последующим двухкратным отпуском при 520–540 C. Твердость после такой обработки составляет 60–63 HRC, что позволяет использовать пруток для изготовления инструмента, работающего при температурах до 400 C без существенной потери режущих свойств.

ПараметрЗначениеМетод контроляСостояние поставкиПримечание
Твердость60–63 HRCГОСТ 9013После закалки и отпускаДля режущего инструмента
Предел прочности при изгибе2550–2850 МПаГОСТ 14019ТермообработанноеОбразцы без надреза
Ударная вязкость KCU25–35 Дж/смГОСТ 9454После отпускаПоперечные образцы
Теплостойкость400 CПрактический критерий—Сохранение твердости 58 HRC

Сортамент и форма поставки

Прутки Х12МФШ поставляются в горячекатаном, кованом или калиброванном исполнении диаметром от 10 до 250 мм. Для крупных сечений предпочтительна ковка, обеспечивающая более плотную проработку структуры и отсутствие осевой рыхлости. Калиброванные прутки с допуском h9–h11 применяются для изготовления инструмента без дополнительной механической обработки наружной поверхности.

Состояние поставки — термически обработанное (отожженное) с твердостью не более 255 HB, что обеспечивает обрабатываемость резанием. По требованию заказчика возможна поставка в закаленном и отпущенном состоянии с гарантированной твердостью.

Применение прутков Х12МФШ

Материал ориентирован на изготовление инструмента холодного деформирования и режущего инструмента, работающего в условиях высоких контактных нагрузок. Благодаря повышенной чистоте по неметаллическим включениям, прутки Х12МФШ пригодны для инструмента, работающего на автоматизированных линиях с высоким ресурсом.

  • Вырубные и пробивные штампы для листового проката толщиной до 6 мм
  • Пуансоны и матрицы холодной объемной штамповки крепежа
  • Ножи для гильотинных ножниц и продольной резки рулонной стали
  • Резьбонакатные ролики и плашки для метизного производства
  • Вытяжные штампы для глубокой вытяжки корпусных деталей
  • Холодновысадочный инструмент для производства болтов и гаек

Особенности эксплуатации

При изготовлении инструмента из прутков Х12МФШ необходимо учитывать анизотропию свойств: направление волокна при раскрое должно совпадать с направлением действия максимальных нагрузок. Для инструмента сложной конфигурации рекомендуется предварительная нормализация перед окончательной закалкой для снятия напряжений после механической обработки.

Шлифование закаленного инструмента следует выполнять с применением охлаждения для предотвращения прижогов и микротрещин, снижающих стойкость. При электроэрозионной обработке необходимо удаление дефектного слоя глубиной не менее 0,05 мм последующим шлифованием или полированием.

Вопросы и ответы

Чем Х12МФШ отличается от Х12МФ?

Индекс «Ш» означает выплавку электрошлаковым переплавом, что обеспечивает снижение содержания неметаллических включений, уменьшение ликвации и более равномерное распределение карбидов. Это повышает стабильность свойств по сечению прутка и увеличивает ресурс инструмента, особенно крупногабаритного.

Какая температура закалки рекомендуется для прутков Х12МФШ?

Оптимальная температура закалки — 1020–1040 C с выдержкой 20–30 минут после прогрева. Охлаждение производится в масле или в соляной ванне с подстуживанием до 850–900 C. После закалки обязателен двухкратный отпуск при 520–540 C в течение 2 часов.

До какой твердости обрабатывается пруток Х12МФШ в состоянии поставки?

В отожженном состоянии твердость не превышает 255 HB, что обеспечивает удовлетворительную обрабатываемость резанием. Для сложных инструментов рекомендуется отжиг на зернистый перлит при 760–780 C с медленным охлаждением.

При каких температурах эксплуатации сохраняет работоспособность инструмент из Х12МФШ?

Инструмент сохраняет твердость не менее 58 HRC при нагреве до 400 C в процессе работы. При превышении этой температуры наблюдается интенсивное разупрочнение, поэтому для горячего деформирования применяются другие марки — например, 5ХНМ или 4Х5МФС.