Главная  >  Справочник  >  Сталь инструментальная легированная 11ХФ

Сталь инструментальная легированная 11ХФ: описание, свойства, применение

Сталь 11ХФ – это инструментальная легированная сталь, обладающая высокой износостойкостью, прочностью и способностью сохранять режущие свойства при повышенных температурах. Благодаря своему сбалансированному химическому составу и специальной технологии производства, она широко используется для изготовления инструментов, предназначенных для обработки металлов, дерева и других материалов.

Свойства стали 11ХФ:

• Высокая износостойкость: Легирование хромом и ванадием обеспечивает стали 11ХФ высокую твердость и сопротивление абразивному износу, что значительно увеличивает срок службы инструментов, изготовленных из этой стали.
• Высокая прочность: Сталь 11ХФ обладает высокой прочностью на растяжение и сжатие, что позволяет инструментам выдерживать значительные нагрузки при обработке материалов.
• Сохранение режущих свойств при повышенных температурах: Наличие в составе стали вольфрама и молибдена способствует сохранению твердости и режущих свойств при нагреве, что позволяет использовать инструменты из 11ХФ для обработки материалов с повышенным сопротивлением.
• Хорошая обрабатываемость: Сталь 11ХФ хорошо поддается механической обработке, что упрощает изготовление инструментов сложной формы.
• Умеренная закаливаемость: Сталь 11ХФ обладает умеренной закаливаемостью, что позволяет получать изделия с высокой твердостью по всему сечению.
• Невысокая склонность к обезуглероживанию: Эта особенность стали 11ХФ упрощает процесс термической обработки и позволяет получать изделия с более равномерными свойствами.

Химический состав стали 11ХФ (ГОСТ 5950-2000):

Элемент	Содержание, %
Углерод (C)	1.00 - 1.20
Хром (Cr)	0.90 - 1.20
Марганец (Mn)	0.15 - 0.40
Кремний (Si)	0.10 - 0.40
Ванадий (V)	0.15 - 0.30
Никель (Ni)	до 0.40
Медь (Cu)	до 0.30
Сера (S)	до 0.030
Фосфор (P)	до 0.030
Железо (Fe)	Остальное

Расшифровка обозначения:

• 11: Указывает на содержание углерода в сотых долях процента (примерно 1.1%).
• Х: Обозначает наличие хрома (Cr) в стали.
• Ф: Обозначает наличие ванадия (V) в стали.

Механические свойства стали 11ХФ:

Механические свойства стали 11ХФ зависят от режима термической обработки. Приведем примерные значения для закаленной и отпущенной стали:

Свойство	Значение
Твердость после закалки и отпуска, HRCэ	62-66
Предел прочности на изгиб, σизг, МПа	2500-3000
Ударная вязкость, KCU, Дж/см2	20-30

Физические свойства стали 11ХФ:

Свойство	Значение
Плотность, ρ, кг/м3	7700 - 7800
Модуль упругости, E, ГПа	210
Коэффициент линейного расширения, α, 1/°C	11.5 x 10-6 (при 20-100 °C)
Теплопроводность, λ, Вт/(м·°C)	29 - 33
Удельная теплоемкость, С, Дж/(кг·°C)	460 - 480

Области применения стали 11ХФ:

Сталь 11ХФ широко используется для изготовления следующих видов инструментов:

• Метчики и плашки: Для нарезания внутренней и внешней резьбы.
• Развертки: Для чистовой обработки отверстий.
• Протяжки: Для обработки внутренних поверхностей сложной формы.
• Зуборезный инструмент: Для нарезания зубьев на шестернях и других деталях. (зуборезные фрезы, долбяки)
• Кернеры, зубила, напильники: Для слесарных работ.
• Холодновысадочный инструмент: Для изготовления крепежных изделий методом холодной высадки.
• Пуансоны и матрицы: Для штамповки и вырубки деталей.
• Инструмент для обработки дерева: Сверла, стамески, ножи для рубанка.
• Пресс-формы для литья под давлением (небольшие серии): благодаря износостойкости и возможности работы при повышенных температурах.

Виды металлопроката из стали 11ХФ:

Сталь 11ХФ поставляется в виде:

• Круг: Наиболее распространенный вид проката для изготовления различных инструментов.
• Полоса: Используется для изготовления плоских инструментов, таких как ножи, пластины.
• Квадрат: Применяется для изготовления инструментов простой формы.
• Лист: Используется для изготовления штампов и матриц.

ГОСТы, регламентирующие сталь 11ХФ и металлопрокат из нее:

• ГОСТ 5950-2000: Сталь сортовая инструментальная легированная и специальные стали. Общие технические условия. (Определяет химический состав и общие требования к качеству стали 11ХФ).
• ГОСТ 2590-2006: Прокат сортовой стальной горячекатаный круглый. Сортамент. (Определяет размеры и сортамент круглого проката).
• ГОСТ 4405-75: Полосы горячекатаные и кованые из инструментальной стали. Сортамент.
• ГОСТ 2591-2006: Прокат сортовой стальной горячекатаный квадратный. Сортамент.
• ГОСТ 19265-73: Прутки и полосы из инструментальной стали. Технические условия. (Распространяется на прутки и полосы из инструментальных сталей, в том числе 11ХФ).
• ГОСТ 1435-99: Прутки, полосы и мотки из инструментальной нелегированной стали. Общие технические условия. (Хотя данный ГОСТ относится к нелегированной стали, он может использоваться в качестве справочного документа при работе с инструментальными сталями в целом).
• ГОСТ 7417-75: Сталь калиброванная круглая. Сортамент.

Операции в цехах, производимые с использованием материалов из стали 11ХФ:

В различных цехах предприятий сталь 11ХФ используется для изготовления и применения инструментов, используемых в следующих операциях:

• Механическая обработка (механический цех):
  • Токарная обработка: Изготовление деталей вращения на токарных станках (валы, оси, втулки) с использованием резцов из стали 11ХФ.
  • Фрезерная обработка: Обработка плоских и фасонных поверхностей фрезами из стали 11ХФ.
  • Сверление: Создание отверстий с использованием сверл из стали 11ХФ.
  • Нарезание резьбы: Нарезание внутренней и внешней резьбы метчиками и плашками из стали 11ХФ.
  • Шлифование: Доводка поверхностей до требуемой шероховатости с использованием шлифовальных кругов, правленных инструментом из стали 11ХФ.
  • Зубообработка: Нарезание зубьев шестерен, звездочек и других деталей с использованием зуборезных фрез и долбяков из стали 11ХФ.
• Инструментальный цех:
  • Изготовление режущего инструмента: Полный цикл изготовления метчиков, плашек, разверток, фрез, сверл и других режущих инструментов из стали 11ХФ.
  • Изготовление штампов и пресс-форм: Изготовление пуансонов, матриц и других элементов штампов и пресс-форм из стали 11ХФ.
  • Ремонт и восстановление инструмента: Восстановление режущих свойств инструмента путем переточки и шлифовки с использованием абразивного инструмента.
• Кузнечно-прессовый цех:
  • Холодная штамповка: Изготовление деталей методом холодной штамповки с использованием штампов и пуансонов из стали 11ХФ.
  • Высадка: Изготовление крепежных изделий (болтов, винтов, гаек) методом холодной высадки с использованием высадочного инструмента из стали 11ХФ.
• Деревообрабатывающий цех:
  • Обработка древесины: Использование пил, фрез, сверл, стамесок и других инструментов из стали 11ХФ для обработки древесины.
• Термический цех:
  • Термическая обработка: Закалка и отпуск инструментов из стали 11ХФ для придания им требуемой твердости и износостойкости. Применяются различные печи и закалочные среды для получения оптимальных свойств.

 

Сталь 11ХФ является универсальным материалом для изготовления широкого спектра инструментов, благодаря своим высоким эксплуатационным характеристикам и относительно невысокой стоимости. Правильный выбор режима термической обработки позволяет получить оптимальные свойства инструмента для конкретных условий эксплуатации. Знание свойств и особенностей стали 11ХФ позволяет эффективно использовать ее в различных отраслях промышленности.