Блог » Сталь Х12МФ характеристики, применение
Качества стали Х12МФ, придающие уникальность:
- износоустойчивая;
- хорошо прокаливается;
- технологичная в плане производства и применения;
- прочная;
- теплостойкая;
- после закалки очень твердая.
ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ИНСТРУМЕНТАЛЬНОЙ СТАЛИ Х12МФ
- Хром (Cr). Содержание 11 – 12,5%. Хром повышает износоустойчивость и режущие свойства. Делает металл устойчивым к коррозии.
- Углерод (С). Содержание 1,45 – 1,65%. Придает стали твердость и долговечность, увеличивает стойкость сплава при термообработке, а также делает его более прочным.
- Молибден (Мо) — 0,40 – 0,60%, Ванадий (V) — 0,15 – 0,30%. Кремний (Si) — 0,10 0,40%. Сталь закаливается в глубоких слоях благодаря этому элементу.
- Марганец (Mn) – 0,15 – 0,45%. Благодаря ему сплав меньше деформируется при закалке.
- Никель (Ni) — не более 0,35% и Медь (Cu) – не более 0,30%. Содержание элементов в составе стали не дает углероду вступать в реакцию с другими компонентами и улучшает пластичность, а также исключает хрупкость при отпуске.
- Фосфор (Р) позволяет плавно отливать металл на стадии отжига и улучшает пластичность. Его содержание для качественной стали должно быть не более 0,030%.
СУЩНОСТЬ ПРОЦЕССА ПРОИЗВОДСТВА СТАЛИ
Инструментальную штамповую сталь тяжело обрабатывать. Нужно точно соблюдать технологию закалки и отпуска, чтобы получить качественный сплав.
Металл выплавляют в электропечах, мартеновских печах и кислородных конвертерах, строго выдерживая температуры до 950 0С. Если нарушить температурный режим, сталь при охлаждении станет хрупкой и раскрошится при ковке. Температура ковки 850 – 1140 0С.
Кристаллическая решетка становится устойчивой после закалки и отжига. Раскаленный металл сбрасывает внутреннее напряжение и становится твердым.
Сталь Х12МФ несколько раз закаливают с отпуском, чтобы сделать ее максимально прочной. Затем стальное полотно отбивают молотком, чтобы придать сплаву устойчивость. Выносливость стали 650 – 800 Мпа.
Листы обжигают в вакуумной печи и отправляют на металлургические заводы в виде проката, кругов, шлифованных и калиброванных прутков, полос, листов и пластин, болванок, склябов, поковок и кованых заготовок.
Сталь Х12МФ отливают исключительно в производственных литейных цехах.
СТАЛЬ Х12МФ ХАРАКТЕРИСТИКИ, ПРИМЕНЕНИЕ
Легированная сталь незаменима в металлургии, машиностроении, изготовлении инструментов с холодной деформацией, при производстве электрического оборудования.
Авиа-, мото-, судостроительные отрасли активно используют сплав Х12МФ в производстве деталей.
Из нее изготавливают шестерни, кузовные и формовочные штампы, дыропрошивные матрицы, штамповки электрических машин, накатные плашки, волоки, матрицы и пуансоны вырубных штампов со сложными формами. Штампы остаются острыми даже после того, как по ним вырубили больше 5000 заготовок.
Штампованный инструментальный сплав считают лучшим в производстве холодного оружия, ножей для домашнего использования, а также инвентаря для охотников и туристов.
Х12МФ сталь для ножа плюсы и минусы
Ножи из этой стали вне конкуренции. Но и у нее есть недостатки. Начнем с плюсов:
- Низкая стоимость за счет доступных компонентов.
- Выдерживает как низкие, так и высокие температуры.
- Лезвие ножей остается острым без заточки долгое время.
- Не нужно пропитывать сплав антикоррозийными средствами или постоянно полировать. Металл при бережном использовании не ржавеет.
Теперь о минусах:
- Для заточки лезвия нужно специальное оборудование.
- Ограниченная длина лезвия.
- Если сталь регулярно соприкасается с кислотами и солями – на поверхности образуется точечная ржавчина.
- Нож не блестящий, а матовый.
Сталь х12мф аналоги
Аналоги российского производства
Зарубежные аналоги
Компания ООО «ЛипецкТехноЛит» выплавляет сталь марки Х12МФ в собственном цехе литья и использует для производства дробеметного оборудования.
Сталь Х12МФ для ножей: плюсы и минусы
Для создания ножей используются различные марки стали. Однако еще в середине прошлого столетия мастера отмечали уникальные характеристики, которыми обладает сталь Х12МФ.
Впрочем, в то время она была известна под маркировкой Х12М.
Именно из этого металла эксперты рекомендовали производить клинки для ножей, которые использовались на предприятиях полиграфической и деревообрабатывающей отраслей.
Характеристики стали Х12МФ
Стальную марку Х12МФ называют инструментальной. У нее уникальные технические показатели, что, во многом, объясняется химическим составом. Разнообразие химических элементов строго определено, и каждый компонент имеет собственную функциональную нагрузку.
В Х12МФ химический состав входят:
- углерод;
- молибден;
- фосфор;
- ванадий;
- хром;
- кремний;
- никель.
Остальные дополнения вносятся в состав стали для того, чтобы она была прочной, упругой и не восприимчивой к изменениям температур. Благодаря такой композиции элементов таблицы Менделеева, ножевая сталь Х12МФ может по праву называться эксклюзивной. У нее практически отсутствуют аналоги в числе прочих современных сплавов.
По мнению знающих людей, охотничьи ножи из стали Х12МФ отличаются безукоризненной прочностью, долговечностью. Способности к разрезанию самых различных материалов у данной стали уникальны, кроме того, она чрезвычайно устойчива к коррозионным проявлениям. Нужно отметить, что эта марка производится исключительно в строгом соответствии с нормами ГОСТ.
Однако производители учитывают и определенную прихотливость Х12МФ в обработке. Так кованая сталь Х12МФ, на самом деле, весьма трудно поддается кузнечным действиям.
Ковка во многом осложняется тем, что этот металл необходимо закаливать при температуре не более 950 градусов. Если кузнецами допущено превышение температурного показателя, то сплав приобретает хрупкость.
А это негативно отразится на качестве будущего изделия из стали.
Многие потребители задают вопрос, какая сталь лучше – Х12МФ или дамаск. Ответить однозначно здесь сложно. Известно, что дамасские ножи ценятся во всем мире за свою прочность, упругость.
Сталь рассматриваемой маркировки несколько уступает им в уровне хрупкости. Однако дамаск всегда гораздо дороже, а вот Х12МФ заслужила известность благодаря своей функциональности.
И там, где пользователь пожалеет применять нож дамасский, он всегда с успехом задействует режущее оружие из отечественной стали.
Марка стали Х12МФ для ножей: плюсы и минусы
Как и любая другая сталь, марка Х12МФ имеет свои преимущества и недостатки.
Плюсами ее считаются:
- высокие режущие свойства;
- демократичная цена;
- длительное удерживание заточки;
- повышенная прочность лезвия.
Специалисты подтвердят, что стальные ножи имеют одну особенность: максимально заточенное острие заточку держит мало, быстро становится тупым. О ножах Х12МФ этого сказать нельзя.
Оптимальный процент углерода обеспечивает особую устойчивость к износу, поэтому изделие с такой маркировкой очень долго будет оставаться острым. В походных условиях ножом можно будет без опаски вырубать кусты длительное время, и клинок все равно сохранит хорошие способности к разрезанию.
При этом, если вы все же намерены поправить остроту, то в использование бруска с алмазной крошкой ускорит время заточки.
Есть у стали свои недостатки. В частности, не стоит использовать нож из стали данной маркировки для разрубания твердых предметов (например, кости) – есть риск появления сколов на лезвии. Несмотря на определенный уровень упругости, постарайтесь все же не проверять нож на изгиб. Причиной всего этого является некоторая хрупкость металла.
Где используется Х12МФ
В советский период тоже выпускались ножи из стали Х12МФ. Однако, чаще всего, этот сплав применялся для создания рабочих инструментов – фрез, пил, разнообразных резцов, деревообрабатывающих ножей. Сегодня сфера использования гораздо шире. Из стали этого сплава изготавливают подшипники, штампы кузовные, формовочные, для электромагнитного, электрического оборудования.
Применяются изделия Х12МФ в быту. Прежде всего, это ножи – как охотничьи, так и хозяйственные. Наиболее часто из этой стали производятся ножи для охотников, рыбаков. Все они уже давно успели оценить преимущества маркировки, изделий из такого уникального сплава. Вы можете присоединиться к их мнению, приобретя качественный нож по умеренной стоимости.
Сталь Х12МФ инструментальная штамповая
- Согласно ГОСТ 5950-2000 отсутствие цифр перед буквенным обозначение указывает, что массовая доля углерода в стали примерно равна 1%.
- Буква Х в обозначении стали указывает, что сталь легирована хромом. Цифра 12 за буквой означает, что массовая доля хрома легирующего элемента примерно равна 12%.
- Буква М в обозначении стали указывает, что сталь легирована молибденом. Отсутствие за буквой цифр означает, что массовая доля этого легирующего элемента примерно равна 1%.
- Буква Ф в обозначении стали указывает, что сталь легирована ванадием. Отсутствие за буквой цифр означает, что массовая доля этого легирующего элемента примерно равна 1%.
Заменитель
стали Х6ВФ, Х12Ф1, Х12ВМ.
Иностранные аналоги [1, 2]
| D2(США) | AISI |
| Z160CDV12(Франция) | AFNOR |
| X165CrMoV12(Германия) | |
| SKD11(Япония) | |
| 19 572(Чехословакия) | CSN 419572 |
| Cr12MoV(Китай) | GB 1299-85 |
| DTC-AR(Италия) | 1-09 |
- Сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 5950-73, ГОСТ 2590-88, ГОСТ 2591-88.
- Калиброванный пруток ГОСТ 5950-73, ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78.
- Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 5950-73, ГОСТ 14955-77.
- Полоса ГОСТ 4405-75.
- Поковки и кованые заготовки ГОСТ 5950-73, ГОСТ 1133-71.
Сталь Х12МФ является высоколегированной (высокохромистой) инструментальной полутеплостойкой сталью высокой твердости с повышенной износостойкостью. Данная сталь широко применяется для изготовления холодных штампов и других инструментов, деформирующих металл в холодном или относительно невысоко нагретом состоянии. Большинство высокохромистых штампованных сталей содержат в среднем 12% хрома (Cr) и высокий процент углерода. Это приводит к образованию большого количества хромистых карбидов (Cr7C3).
- Именно большое количество карбидной фазы (при всех режимах термической обработки) и делает сталь высокоизносоустойчивой.
- Сталь Х12МФ также обладает хорошей ковкостью и шлифуемостью [1].
- Необходимую высокую твердость стали типа Х12 можно получить, закаливая
ее от высоких температур (1150 °C) в масле и получая, следовательно, большое количество остаточного аустенита, а затем путем обработки холодом и отпуска - добиваться разложения остаточного аустенита и получать высокую твердость (>60 HRC).
- Но чаще сталь типа X12 закаливают с температур, дающих наибольшую твердость
после закалки (от 1050-1075 °C) и последующего низкого отпуска (при 150-180 °C). - Твердость в обоих случаях одинаковая (61-63 HRC), но в первом случае сталь
обладает более высокой красностойкостью, а во втором — большей прочностью. - Твердость стали Х12МФ достигает максимального значения (61-63 HRC) после закалки с 980-1020 °C; сталь сохраняет при этом зерно балла 10 и 15-20 % аустенита (что больше, чем у многих нетеплостойких сталей) [1].
При еще большем увеличении температуры закалки твердость снижается с 50-55 HRC и ниже из-за резкого повышения количества аустенита. С повышением температуры нагрева >1000-1020 °C прочность также снижается, вследствие роста зерен и влияния аустенита [1].
Предел упругости стали Х12МФ (для твердости 56-57 HRC) ~1300 МПа.
Сталь Х12МФ мало деформируются при закалке, а при применении термической доводки деформацию можно свести практически к нулю. Поэтому эту сталь следует рекомендовать для инструмента сложной формы, для которого деформация при закалке недопустима.
Вязкость стали Х12МФ после закалки на мелкое зерно (с 1025 °C) и отпуска при 200 °C (58-60 HRC) составляет в продольном направлении 0,28-0,3 МДж/м2 для проката диаметром 16 мм и 0,26 и 0,16 МДж/м2 для проката диаметром 40 и 125 мм соответсвенно. В поперечном направлении она еще ниже: 0,11 и 0,07 МДж/м2 для проката диаметром 40 и 90 мм [1].
Молибден и ванадий в стали Х12МФ — необходимые добавки; они способствуют сохранению мелкого зерна и повышают прочность и вязкость [1].
Примерное назначение инструментальной легированной стали Х12МФ (ГОСТ 5950-2000)
- Для холодных штампов высокой устойчивости против истирания (преимущественно с рабочей частью округлой формы), не подвергающихся сильным ударам и толчкам;
- для волочильных досок и волок;
- глазки для калибрования пруткового металла под накатку резьбы;
- гибочные и формовочные штампы;
- сложные секций кузовных штампов, которые при закалке не должны подвергаться значительным объемным изменениям и короблению;
- матрицы и пуансоны вырубных и просечных штампов;
- штамповки активной части электрических машин и электромагнитных систем электрических аппаратов;
- для профилировочных роликов сложных форм;
- сложные дыропрошивочные матрицы при формовке листового металла;
- эталонные шестерени;
- накатные плашеки;
- волоки;
- матрицы и пуансоны вырубных, просечных штампов (в том числе совмещенных и последовательных) со сложной конфигурацией рабочих частей.
Температура критических точек, °C [4]
| Ac1 | Acm | Arcm | Ar1 | Mн |
| 810 | 860 | 780 | 760 | 225 |
| Маркастали | Массовая доля элемента, % | |||||||
| углерода | кремния | марганца | хрома | вольфрама | наладим | молибдена | никеля | |
| Х12МФ | 1,45-1,65 | 0,10-0,40 | 0,15-0,45 | 11,00-12,50 | — | 0,15-0,30 | 0,40-0,60 | — |
Температура закалки стали Х12МФ [1]
| Закалка на первичную твердость | Закалка на вторичную твердость | ||
| t, °C | твердость,HRC | t, °C | твердость,HRC |
| 990-1010* | 62-63 | 1080-1100 | 54-56 |
* 1050-1070 °C для повышения теплостойкости и сохранения твердости при значительном шлифовании и 1020-1040 °C для получения минимальной деформации.
Режимы термической обработки стали Х12МФ [4]
| Режимы | Температура, °C | Средаохлаждения | Твердость HRC(после закалки) | Количествоаустенита, % | Температураотпуска, °C | Числоотпусков | Твердость HRC(после отпуска) |
| I | 1070±10 | Масло (селитра) | 62-64 | 20-25 | 160 | 1 | 62-64 |
| II | 1070±10 | То же | 62-64 | 20-25 | 200 | 1 | 58-60 |
| III | 1170±10 | Масло (селитра)+обработка холодомпри -70 °С | 51-53 | 30-35 | 520 | 2-3 | 60-62 |
| IV | 1120±10 | Масло (селитра) | 57-59 | 35-45 | Термическая доводка | 57-59 |
ПРИМЕЧАНИЕ.
- I — обычный режим;
- II — применяют, если обработка по режиму I не обеспечивает необходимой вязкости:
- III -для режущих инструментов, когда требуется износостойкость;
- IV — используют тогда, когда требуется неизменность размеров.
Режимы окончательной термической обработки [4]
| Закалка | |||
| tп, °C | tа, °C | среда | HRC |
| 650-7000 | 1000-1030 | МаслоСелитра | 63-65 |
| Отпуск | |||
| t, °C | τ, ч | среда | HRC |
| 190-210320-350 | 1,51,5 | Воздух | 60-6257-58 |
Такая обработка с охлаждением до -70 °C повышает твердость на 1-3 HRC и сопротивление пластической деформации, но снижает вязкость. Возрастание износостойкости при этом незначительно. Обработка холодом используется сравнительно редко для повышения предела выносливости, но при условии выполнения длительного отпуска, в большей степени снимающего создающиеся дополнительные напряжения.
Структурная составляющая стали Х12МФ имеющей твердость 62-64 HRC (прокат из слитков 500-750 кг) [1]
| Сталь | Структурнаясоставляющая*1, %(по массе) | σизг, МПаиз прокатадиаметром, мм*4 | ||||
| послезакалки*2 | послеотпуска*3 | |||||
| K | Ao | K | Ao | 20 | 75 | |
| Ледобуритнаяполутеплостойкаявысокохромистаясталь Х12МФ | 8-9 | 18-20 | 15-16 | 18-20 | 2400 | 1500 |
ПРИМЕЧАНИЕ:
- *1Основная структура — мартенсит;
- *2Закалка на мелкое зерно (балл 10);
- *3Отпуск 160 °C, 1 ч;
- *4На расстоянии, близком к 0,5 радиуса;
- К — карбиды;
- Ao — аустенит остаточный.
Твердость в состоянии поставки металлопродукции, предназначенной для холодной механической обработки (ГОСТ 5950-2000)
| Маркастали | ТвердостьHB, не более | Диаметротпечатка, мм,не менее |
| Х12МФ | 255 | 3,8 |
| Маркастали | Температура, °C,и среда такалки образцов | Температура . °C | Твердость HRCэ(HRC),не менее |
| Х12МФ | 960-980, масло | 180 | 61(60) |
ПРИМЕЧАНИЕ. Отклонения от указанных в таблице температур отпуска не должны превышать ±10 °C.
Твердость стали после термообработки (ГОСТ 5950-73) [4]
| Состояниепоставки | ТвердостьHRCэ, НВ |
| Пруток и полоса отожженные или высокоотпущенные | До НВ 255 |
| Образцы. Закалка с 970 °C в масле; отпуск при 180 °C | Св. 61 |
| Закалка с 1020 °C на воздухе; отпуск при: | |
| 200 °C | 63 |
| 300 °C | 61 |
| 400 °C | 60 |
| 500 °C | 61 |
| Изотермический отжиг: нагрев 850-870 °C, охл. со скоростью 40 град/ч до 700-720 °C, выдержка 3-4 ч, охл. со скоростью 50 град/ч до 550 °C на воздухе | НВ 255 |
| Подогрев 650-700 °C. Закалка с 1000-1030 °C в масле; отпуск при 190- 210 °C, 1,5 ч, охл. на воздухе (режим окончательной термообработки) | 61-63 |
| Подогрев 650-700 °C. Закалка с 1000-1030 °C в селитре; отпуск при 320-350 °C, 1,5 ч, охл. на воздухе (режим окончательной термообработки) | 58-59 |
Относительная износостойкость стали Х12МФ в зависимости от количества и типа карбидов [1]
| Твердость HRC | Количество карбидов % (объема) | Объем изношенной лунки, мм3 | ||
| общее | в том числе | |||
| M7C3 | MC | |||
| 61 | 16-17 | 16-17 | — | 0,268 |
| 62 | 17 | 17 | — | 0,263 |
ПРИМЕЧАНИЕ. Испытание по Савину-Шкода с нагрузкой 150Н.
Ударная вязкость и твердость стали в зависимости от температуры отпуска [4]
| tотп. °C | KCU, Дж/см2 | Твердость HRCэ |
| 200 | 43 | 63 |
| 300 | 64 | 61 |
| 400 | 54 | 60 |
| 500 | 30 | 60 |
| 550 | — | 52 |
ПРИМЕЧАНИЕ. Закалка с 1000-1030 °C в масле; выдержка при отпуске 1,5 ч.
Механические свойства в зависимости от температуры испытания [5]
| tисп, °C | σв, МПа | δ5, % | ψ % |
| 700 | 140 | 44 | 68 |
| 800 | 125 | — | 58 |
| 900 | 81 | 46 | 54 |
| 1000 | 46 | — | 49 |
| 1100 | 25 | 48 | 48 |
| 1200 | 8 | 3 | 14 |
ПРИМЕЧАНИЕ. Образцы диаметром 10 мм, длиной 50 мм, кованые и отожженные. Скорость деформирования 1,1 мм/мин; скорость деформации 0,0004 1/с.
Предел выносливости при n = 107 [6]
| σ-1, МПа | Твердость HRCэ |
| 800 | 60 |
| 650 | 56 |
- Температура ковки, °C: начала 1140, конца 850. Охлаждение в колодцах или термостатах [7].
- Свариваемость — не применяется для сварных конструкций [5].
- Обрабатываемость резанием — Kv тв спл = 0,8 и Kv6cT = 0,3 в горячекатаном состоянии при НВ 217-228 и ав = 710 МПа [5].
- Склонность к отпускной хрупкости — склонна [8].
| Температура, °C | Время, ч | Твердость HRCэ |
| 150-170 | 1 | 63 |
| 490-510 | 59 |
ПРИМЕЧАНИЕ. Шлифуемость — удовлетворительная [5].
Критический диаметр, мм, при закалке [5] в различных средах
| Закалочная среда | ||
| масло | селитра | воздух |
| 80-100 | 80-100 | 50-60 |
| Сталь | 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 |
| Х12М | 7700 | — | — | — | — | — | — | — | — | — |
| Марка стали | α*106, К-1 при температуре испытаний, °С | |||||||||
| 20-100 | 20-200 | 20-300 | 20-400 | 20-500 | 20-600 | 20-700 | 20-800 | 20-900 | 20-1000 | |
| Х12М | 10,9 | — | — | 11,4 | — | 12,2 | — | — | — | — |
| марка стали | ρ нОм*м, при температуре испытаний, °С | |||||||||
| 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 | |
| Х12М | 580 | — | — | — | — | — | — | — | — | — |
- Шишков М.М. Марочник сталей и сплавов. 2000 г.
- Геллер Ю.А. Инструментальные стали-1983 г.
- Гуляев А.П. Металловедение. 1986г.
- Позняк Л.А. Инструментальные стали: Справочник. -М.: Металлургия. 1977 г.
- Сорокин В.Г. (под ред.). Марочник сталей и сплавов. 1989 г.
- Геллер Ю.А. Инструментальные стали. 1975 г.
- Крянин И.Р. (под ред.). Марочник стали и сплавов. 1977 г.
- Марочник сталей. -М.:ЦБТИ, 1961 г.
Сталь Х12МФ для ножей: плюсы и минусы, характеристики, отзывы, обзор, тест, сравнение с аналогами D2 и К340
Сталь — это ковкий сплав железа с углеродом и другими компонентами. Существует множество марок, различных по химическому составу, механическим и физическим свойствам. Сталь марки Х12МФ — легированная инструментальная. Представляет собой сплав из нескольких элементов. Изделия из нее широко используются в производстве и в быту.
Что это за сталь
Появилась марка Х12МФ в 30-х годах прошлого века. Советские инженеры разработали новый сплав для нужд бурно развивающейся промышленности. Первоначально из этой стали делали резаки и штампы для полиграфии, различные деревообрабатывающие инструменты.
Примерно в 50-е годы мастера стали применять этот материал для изготовления столовых и хозяйственных ножей. Сейчас марка Х12МФ очень популярна. Она широко используется в машиностроении. Также из этого сплава делают туристические и охотничьи ножи.
Промышленное производство стали Х12МФ.
Расшифровка названия
Маркировка стали в России производится по ее химическому составу. В нашем случае Х12 означает, что в сплаве 12 % хрома, МФ — присутствуют молибден и ванадий, их индексы не указываются, так как, согласно технологии, содержание этих элементов не превышает 1 %.
Высокое содержание хрома повышает коррозионную стойкость материала, а также увеличивает его твердость и прочность, не снижая пластичности.
Химический состав
| вещество | % |
| углерод | 1,45-1,65 |
| кремний | 0,1-0,4 |
| марганец | 0,15-0,45 |
| никель | до 0,35 |
| сера | до 0,03 |
| фосфор | до 0,03 |
| хром | 11-12,5 |
| молибден | 0,4-0,6 |
| ванадий | 0,15-0,3 |
| медь | До 0,3 |
| железо | ~84 |
Каждый элемент сплава отвечает за определенное качество получаемого материала.
Значение химических элементов в составе стали для ножей:
| Углерод (C) | Самый важный элемент в стали, он повышает её прочность. |
| Хром (Cr) | Придаёт сплаву повышенные антикоррозийные свойства. Влияет на способность стали к закаливанию. Большое содержание хрома в сплаве увеличивает его хрупкость. |
| Марганец (Mn) | Повышает твердость, износостойкость, стойкость против ударных нагрузок, при этом не уменьшая пластичности. |
| Молибден (Mo) | Предотвращает возникновение ломкости, позволяет сохранять прочность при высоких температурах. Также увеличивает упругость и сопротивление к окислению. |
| Кремний (Si) | Увеличивает прочность и износоустойчивость стали, делает ее более стабильной и надежной. |
| Ванадий (V) | Отвечает за упругость стали. Усиливает свойства хрома. |
| Никель (Ni) | Повышает устойчивость к коррозии, предотвращает гниение стали. Увеличивает ее прочность. |
| Сера (S) | Является вредной примесью, снижает пластичность и коррозионную стойкость. Обычно содержание серы в высококачественной стали ограничено. Наличие сульфидов недопустимо для ответственных деталей. |
| Фосфор (P) | Также вредная примесь. Повышает хрупкость стали, особенно при повышенном содержании углерода. |
Характеристики стали
От химического состава сплава зависят механические характеристики стали. Также очень важна правильная термическая обработка. У любой стали 5 основных характеристик :
- твёрдость — сопротивляемость физическим воздействиям;
- жесткость — стойкость к механическим повреждениям (сколы, трещины);
- износоустойчивость;
- антикоррозийная стойкость — устойчивость к появлению ржавчины;
- длительность использования клинка без заточки.
Для ножевых сталей самой важной характеристикой является твердость по Роквеллу. Чем она выше, тем дольше прослужит изделие и продержится заточка. Для марки Х12МФ этот показатель варьируется в диапазоне 61 — 64 единиц. Это достаточно высокое значение.
Преимущества и недостатки
| ПЛЮСЫ | МИНУСЫ |
| Низкая стоимость производства. В составе материала простые компоненты, поэтому изделия из него доступны по цене. | Потеря блеска при контакте с кислыми продуктами. Отполировать клинок до блеска не получится, он останется мутным |
| Высокие режущие свойства. | Необходимы специальные приспособления для заточки. В походных условиях поправить нож не получится из-за его высокой твердости. |
| Длительное время удерживания остроты. Идеальный угол заточки 35 градусов. | Строгие требования к температурному режиму во время изготовления. Если температуру не выдержать, клинок получится хрупким. |
| Устойчивость при взаимодействии с влагой. Полностью нержавеющей сталь назвать нельзя. Однако антикоррозийные свойства у нее высокие. | Плохо переносит нагрузки на излом. Может сломаться от удара по кости или толстому стволу дерева. |
Сравнение с аналогами D2 и K340
Российским аналогом стали Х12МФ является сплав марки 95Х18.
Первоначально сталь 95Х18 использовалась для укрепления строительных конструкций, а позднее стала использоваться для изготовления ножей. Такой нож проще наточить, чем клинок из Х12МФ. Зато последний будет прочнее.
Из зарубежных, близки по составу и характеристикам американская D2 и сталь К340 австрийско — шведского концерна Bohler Uddeholm.
Ножи из стали D2.
Эксперты считают, что D2 и Х12МФ схожи по химическому составу и механическим свойствам, каких-то ярких отличий нет. Можно выбирать нож из той или другой стали, опираясь просто на личные впечатления, какой больше нравится.
Сталь D2 также является высокоуглеродистой легированной сталью. Первоначально была разработана для производства режущих зубьев. Твердость этой стали по Роквеллу от 57 до 61 единиц.
Сталь К340 более устойчива к коррозии, в составе сплава отсутствуют вредные сера и фосфор. Твердость стали 62-64 единицы. Главным недостатком К340 является ее высокая стоимость.
| МАРКА | ПРЕИМУЩЕСТВА | НЕДОСТАТКИ |
| Х12МФ | Высокая режущая способность, износоустойчивость, низкая цена. | Не переносит ударные нагрузки |
| D2 | Очень хорошо держит заточку, высокая прочность. | Низкая устойчивость к коррозии |
| K340 | Большая механическая прочность | Высокая стоимость |
Лучшие производители в России
В России ножи из стали Х12МФ очень популярны. Это связано с тем, что клинки из нее получаются высокопрочными, заточку держат длительное время. Стоимость изделий весьма доступна.
Также рекомендуем ознакомиться с актуальным рейтингом лучших сталей для ножей.
При нарушении технологии производства сталь теряет часть своих свойств!
Поэтому нужно покупать изделия только проверенных производителей, иначе нож может не выдержать первой же серьезной эксплуатации. Отличные клинки делают, например, кузница «Альбион» (Нижегородская область), ООО ПП «Кизляр», завод ножей «Lemax». На этих предприятиях используют и новейшие технологии производства, и опыт старых заслуженных мастеров. Поэтому изделия получаются высокого качества.
Производство в кузнице
Обзор ножей из стали Х12МФ
Чаще всего из материала Х12МФ делают охотничьи и туристические ножи. Их выбирают с особым вниманием, потому что такой нож должен выполнять множество функций и быть надежным помощником своему хозяину. Ножом вскрывают консервы в походе, выполняют работы по обустройству привала, разделывают мясо или рыбу.
Кто-то берет с собой несколько ножей для разных дел, а кто-то предпочитает иметь универсальный клинок. Но не только охотники и рыбаки пользуются ножами. Многим нравится иметь в сумке небольшой складной нож, чтобы и карандаш можно было заточить, и колбасу порезать, не испытывая бытовых затруднений.
Байкер — 1
Производитель ПП «Кизляр». Удобный складной нож, пригодится в быту и в походе. Рукоятка состоит из металлических пластин с пластиковыми накладками. Держит остроту длительное время.
Характеристики:
- длина рукояти – 130 мм;
- длина клинка – 98 мм;
- марка стали клинка – Х12МФ;
- материал ручки – пластик;
Рыбак
Небольшой ручной нож с рукоятью из карельской березы, производитель Lemax. Пригодится любому рыбаку, его острый нос прекрасно подходит, чтобы вскрыть брюшко рыбы.
Идет в комплекте с чехлом (ножнами) из натуральной кожи. Красивая деревянная рукоять и индивидуальная упаковка делают этот нож прекрасным подарком.
Характеристики:
- длина рукояти – 125 мм;
- длина клинка – 135 мм;
- марка стали клинка – Х12МФ;
- материал ручки – карельская береза;
Финский
Универсальный нож с рукоятью из эластрона, производитель ПП «Кизляр». На ручке выполнены выступающие рифления, благодаря им нож отлично удерживается в руке и не выскальзывает. Пригодится на рыбалке, охоте, при сборе грибов. В комплекте с ножом ножны из натуральной кожи. Характеристики:
- длина рукояти – 106 мм;
- длина клинка – 114 мм;
- марка стали клинка – Х12МФ;
- материал ручки – эластрон;
Тест ножа
Предлагаем посмотреть интересное видео, автор которого проводит тест ножа из кованной стали Х12МФ на прочность.
Как ухаживать
Чтобы ножи, выполненные из данной стали, служили долго, нужно соблюдать несложные правила ухода:
- мыть и вытирать насухо после каждого использования. Особенно тщательно нужно помыть, если он контактировал с кислыми продуктами;
- один раз в месяц смазывать лезвие маслом;
- для заточки ножа использовать специальный брусок с алмазной крошкой;
- хранить клинок в ножнах, чтобы не заводился грибок;
- обрабатывать антисептиком рукоятку.
Заточка ножа очень важный процесс, поэтому нужно использовать качественный алмазный брусок.
При должном уходе изделие прослужит долго и сохранит свои свойства. Многие люди пользуются такими ножами не один сезон, при этом каких-либо серьезных недостатков не выявляется.
Отзывы владельцев
Игорь Р., Ленинградская область: «Имею несколько ножей для охоты и туризма. Опыт показал, что сталь Х12МФ самое то! У меня нож складной из этой марки. Все лето ходил за грибами, был на рыбалке, за уходом сильно не следил. Нож по-прежнему острый, никаких следов коррозии.»
Сергей Н., Пензенская область: » Большинство моих ножей из Х12МФ. Немного темнеют, но коррозии нет. При частом использовании заточки хватает на 2 года. Всем рекомендую!»
Благодаря своим высоким рабочим качествам и невысокой стоимости, изделия из стали Х12МФ находят широкое применение в производстве и быту. Они могут долго служить человеку, не теряя своих свойств. Для этого необходимо использовать ножи по назначению и вовремя осуществлять уход за ними.
Сталь Х12МФ характеристики и применение
Технические характеристики стали Х12МФ обладают именно теми сложными свойствами, которые определяют ее уникальность. Одна из тех марок стали, которые пользуются популярностью не только на предприятиях, но и у мастеров–умельцев.
Применение стали Х12МФ универсальным не назовешь: пределы ее использования ограничены.
Набор легирующих элементов определяет ее структуру и определяет узконаправленное назначение: это инструментальная штамповая сталь. Высокая технологичность — обрабатываемость резанием и давлением позволяет изготавливать:
- штампы сложные форм для матриц:
- дыропрошивных;
- просечных;
- кузовных;
- профильных роликов;
- волоков;
- пуансонов вырубных;
- шестерен эталонных;
- плашки накатные.
Но большую известность сталь марки Х12МФ приобрела благодаря тому, что ее применяют для изготовления ножей.
И дело даже не в том, что клинок получается очень прочным и его не нужно длительное время править.
Коррозионная стойкость, хорошая обрабатываемость резанием и методом ковки — вот те характеристики, которые позиционируют марку Х12МФ как одну из самых лучших в данном сегменте.
Но использование ножей из этой марки стали, характеризуется высокой хрупкостью: их нельзя гнуть и метать в дерево.
Химические свойства
За получение конечных свойств Х12МФ изделия отвечают две составляющие: химический состав сплава и термомеханическая обработка (промежуточная и окончательная). Естественно, что обе составляющие зависят друг от друга, а определяется эта тонкая взаимосвязь в результате многочисленных исследований и опытов:
- на действующих металлургических и машиностроительных предприятиях;
- в металлографических лабораториях.
К вышеперечисленным изделиям предъявляются высокие требования:
- по прочности при обработке металла способом холодного штампования, прокатки;
- хорошую теплостойкость. — Набор этих свойств марки Х12МФ обеспечивает высокая концентрация следующих элементов, каждый из которых вносит свои особенности:
- C — 1.45-1.65%;
- Cr — 11–12.5%;
- Mo — 0.4–0.6%;
- Si — 0.1–0.4%;
- V — 0.15–0.3%;
- Mn — 0.15–0.45%;
- Сu — 3%;
- Ni — 0.35%.
Расшифровка стали Х12МФ
В данном случае в маркировке указаны только основные элементы:
- индекс: Х12 — содержание хрома 12 %;
- М — молибден (без цифрового индекса, содержание должно составлять до 1 %);
- Ф — вольфрам (содержание также до 1 %).
Углерод в данном случае не указывается, так как по умолчанию его содержание определяется в районе 1,5 %.
Углерод — важнейший элемент, повышающий прочность. Его участие оказывает как положительное влияние, так и отрицательное. При одновременной прочности он снижает пластичность, что делает сталь плохо деформируемой.
К тому же карбиды при высокой концентрации распределяются неравномерно, а также коагулируют при дальнейшем вылеживании, что приводит к неоднородности свойств в самом сплаве: в районе сегрегаций сплав наиболее прочен, а истощенное место становиться уязвимым при нагреве выше 300 ºC. Поэтому при интенсивной работе, когда рабочая поверхность нагревается, происходит разупрочнение.
Но этот недостаток нейтрализуют добавлением хрома, марганца, молибдена и вольфрама.
Основным легирующим элементом Х12МФ является хром. Он придает коррозионную стойкость, повышает прокаливаемость и исключает разупрочнение стали. Именно благодаря такому содержанию хрома, сталь характеризуется высокой:
- теплостойкостью (отсутствием разупрочнения при высоких температурах выше 300 ºC);
- прокаливаемостью;
- стойкостью к короблению при закалке.
Вольфрам улучшает режущую способность стали, что очень актуально при изготовлении ножей. Это происходит благодаря способности W образовывать тугоплавкие соединения, которые даже при нагревании режущей кромки не вызывают разупрочнения.
Высокая концентрация элементов, увеличивающих прочность, придают характеристикам стали отрицательные качества. Их нейтрализуют другие элементы, например, марганец и молибден.
Они также увеличивают прочность, но еще дополнительно работают на увеличение прокаливаемости (свойство стали которое при закалке увеличивает толщину металла, в которой образуется необходимая мартенситная структура).
К тому же уменьшают коробление при закалке.
Ванадий наряду с железом образует карбиды VC, которые характеризуются еще более высокой прочностью и тугоплавкостью, чем FeC. При чем содержание этого элемента в диапазоне всего 0,3-0,5 % не снижает пластичность стали.
Термомеханическая обработка
Расплавленный металл разливают в формы для получения:
- заготовок простых геометрических форм (круги, квадраты т. д.), из которых в дальнейшем изготавливают детали методом ковки;
- готовые изделия с учетом припусков на обработку.
При изготовлении изделий методом ковки, происходит дополнительное улучшение структуры. Происходящие изменения можно назвать как повышение плотности, потому что при этом происходит устранение дефектов:
- заполнение вакансий в кристаллической решетке;
- дендритной ликвации — измельчение зерен (устранение дендритной структуры, которая неизбежна при кристаллизации заготовок, слитков, повышает пластичность, без потери прочности).
Сложные молекулярные связи в насыщенной структуре, предъявляют высокие требования к температурному режиму. Нагрев стали при ковке не должен превышать 1050 ºC. При перегреве металла происходит переструктуризация, которая вызывает хрупкость, исправить ее, к сожалению, невозможно.
Преимущество стали, как малая усадка, позволяет изготавливать методом литья готовые детали и точные заготовки (размеры с учетом припусков для обработки). Тогда окончательную структуру изделие получает при выполнении термомеханической обработки:
- снятие лишнего слоя обеспечивает точные размеры и устранение издержек литейного производства;
- закалка в масло увеличивает прочность структуры верхнего слоя;
- отпуск снимает внутренние напряжения.
Стоимость
Известность стали Х12МФ существует благодаря ее доступности и возможности использования вторичного сырья.
Загрузка...
