Главная  >  Справочник  >  Сталь инструментальная штамповая Х12

Сталь инструментальная штамповая марки Х12
: описание, свойства и применение

Сталь Х12 относится к группе инструментальных штамповых сталей, предназначенных для холодной деформации. Она характеризуется высокой износостойкостью, прочностью и способностью сохранять режущие свойства при повышенных нагрузках. Благодаря своим свойствам, сталь Х12 широко используется в различных отраслях промышленности для изготовления инструментов, работающих в условиях интенсивного износа.

Основные Свойства Стали Х12:

• Высокая износостойкость: Обеспечивается высоким содержанием углерода и наличием карбидов в структуре стали. Карбиды, обладая высокой твердостью, противостоят абразивному износу.
• Высокая прочность и твердость: Достигается за счет легирования хромом, который способствует формированию прочной мартенситной структуры после закалки.
• Глубокая прокаливаемость: Позволяет получать высокую твердость по всему сечению изделия, даже при больших размерах.
• Незначительная деформация при закалке: Минимизирует риск коробления и изменения размеров деталей в процессе термической обработки.
• Умеренная теплостойкость: Сохраняет свои свойства при нагреве до 200-250°C.

Химический Состав Стали Х12 (ГОСТ 5950-2000):

Элемент	Содержание, %
Углерод (C)	1,45 - 1,65
Хром (Cr)	11,0 - 12,5
Марганец (Mn)	0,15 - 0,40
Кремний (Si)	0,10 - 0,40
Никель (Ni)	до 0,35
Медь (Cu)	до 0,30
Сера (S)	до 0,030
Фосфор (P)	до 0,030
Ванадий (V)	до 0,30
Молибден (Mo)	до 0,20

Расшифровка обозначения:

• Х – Хром (Cr)
• 12 – Содержание хрома около 12%

Механические Свойства Стали Х12:

Механические свойства стали Х12 зависят от режима термической обработки. Приведем типичные значения для закаленной и отпущенной стали:

• Твердость (HRC): 60-64 (после закалки и отпуска)
• Предел прочности при изгибе (σизг), МПа: 2500-3000
• Ударная вязкость (KCU), Дж/см²: 20-30 (после закалки и отпуска при 150-200°C)

Физические Свойства Стали Х12:

• Плотность (ρ), кг/м³: 7700
• Модуль упругости (E), ГПа: 210
• Коэффициент линейного расширения (α), 1/°C:
  • (20-100°C): 11.5 x 10⁻⁶
  • (20-200°C): 12.5 x 10⁻⁶
  • (20-300°C): 13.0 x 10⁻⁶
• Теплопроводность (λ), Вт/(м·°C): 20-25
• Удельная теплоемкость (c), Дж/(кг·°C): 460
• Электрическое сопротивление (ρ), мкОм·м: 0.25-0.30

Области Применения Стали Х12:

Благодаря своим высоким эксплуатационным характеристикам, сталь Х12 нашла широкое применение в различных отраслях промышленности:

• Производство штампов холодной деформации:
  • Вырубные и пробивные штампы
  • Формовочные штампы
  • Вытяжные штампы
  • Чеканочные штампы
  • Калибрующие штампы
  • Волочильные доски
• Изготовление режущего инструмента:
  • Ножи для резки металла
  • Дисковые пилы
  • Профильные ножи
  • Накатные ролики
• Производство измерительного инструмента:
  • Калибры
  • Шаблоны
  • Пластины
• Изготовление деталей, работающих на износ:
  • Кулачки
  • Ролики
  • Вкладыши
  • Пуансоны
  • Матрицы

Виды Металлопроката из Стали Х12:

Сталь Х12 поставляется в различных видах металлопроката, что позволяет выбрать оптимальную заготовку для изготовления конкретного изделия:

• Круг: Используется для изготовления деталей методом точения, фрезерования и других видов механической обработки.
• Полоса: Применяется для изготовления штампов, ножей и других плоских деталей.
• Лист: Используется для изготовления крупногабаритных штампов и деталей сложной формы.
• Квадрат: Применяется для изготовления заготовок для штампов и другого инструмента.
• Поковки: Используются для изготовления деталей сложной формы с высокими требованиями к прочности.

ГОСТы, Ссылающиеся на Сталь Х12 или Металлопрокат из нее:

• ГОСТ 5950-2000: Сталь сортовая инструментальная. Общие технические условия. (Определяет химический состав и общие требования к стали Х12 и другим инструментальным сталям).
• ГОСТ 2590-2006: Прокат сортовой стальной горячекатаный круглый. Сортамент. (Определяет размеры и допуски для круглого проката из стали Х12).
• ГОСТ 4405-75: Полосы горячекатаные и кованые из инструментальной стали. Сортамент. (Определяет размеры и допуски для полосового проката из стали Х12).
• ГОСТ 1133-71: Сталь кованая круглая и квадратная. Сортамент. (Определяет размеры и допуски для кованых кругов и квадратов из стали Х12).
• ГОСТ 7417-75: Сталь калиброванная круглая. Сортамент. (Определяет размеры и допуски для калиброванного круглого проката из стали Х12).
• ТУ и другие нормативные документы: Многие производители металлопроката разрабатывают собственные технические условия (ТУ) на продукцию из стали Х12, которые могут содержать более жесткие требования к качеству поверхности, микроструктуре и другим параметрам.

Операции в Цехах с Использованием Материалов из Стали Х12:

Сталь Х12 широко используется на различных этапах производства, включая:

• Инструментальные цеха:
  • Изготовление штампов: Фрезерование, шлифование, электроэрозионная обработка (ЭЭО), слесарные работы, термическая обработка (закалка, отпуск), контроль качества.
  • Изготовление режущего инструмента: Точение, фрезерование, шлифование, заточка, термическая обработка, нанесение покрытий (например, нитрида титана для повышения износостойкости).
  • Изготовление измерительного инструмента: Шлифование, доводка, притирка, контроль точности размеров.
• Штамповочные цеха:
  • Холодная штамповка: Вырубка, пробивка, гибка, вытяжка, формовка деталей из листового металла с использованием штампов, изготовленных из стали Х12.
• Механические цеха:
  • Токарная обработка: Изготовление деталей вращения из заготовок из стали Х12 (например, роликов, кулачков).
  • Фрезерная обработка: Изготовление деталей сложной формы из заготовок из стали Х12.
  • Шлифовальная обработка: Обеспечение высокой точности размеров и шероховатости поверхности деталей из стали Х12.
• Термические цеха:
  • Закалка: Нагрев стали Х12 до определенной температуры с последующим быстрым охлаждением для получения высокой твердости.
  • Отпуск: Нагрев закаленной стали Х12 до температуры ниже температуры закалки для снятия внутренних напряжений и повышения пластичности.
  • Отжиг: Нагрев стали Х12 до определенной температуры с последующим медленным охлаждением для снятия внутренних напряжений и улучшения обрабатываемости.
• Цеха металлоконструкций:
  • Изготовление нестандартного инструмента и оснастки для решения различных производственных задач.

Рекомендации по Термической Обработке Стали Х12:

Правильная термическая обработка является ключевым фактором для достижения оптимальных свойств стали Х12. Рекомендуемые режимы:

• Закалка: Нагрев до температуры 950-980°C, охлаждение в масле или на воздухе.
• Отпуск: Нагрев до температуры 150-200°C, выдержка в течение 1-2 часов, охлаждение на воздухе. Выбор температуры отпуска зависит от требуемой твердости и ударной вязкости. Более низкая температура отпуска обеспечивает более высокую твердость, но снижает ударную вязкость.

Свариваемость Стали Х12:

Сталь Х12 относится к трудносвариваемым сталям из-за высокого содержания углерода и легирующих элементов. Сварка может привести к образованию трещин в зоне сварного шва и ухудшению механических свойств. При необходимости сварки следует использовать специальные методы и материалы, а также проводить предварительный подогрев и последующую термическую обработку.

Преимущества использования стали Х12:

• Длительный срок службы инструмента и деталей благодаря высокой износостойкости.
• Повышенная производительность за счет возможности работы при высоких нагрузках.
• Стабильность размеров изделий благодаря незначительной деформации при закалке.

 

Сталь Х12 является высококачественной инструментальной сталью, предназначенной для изготовления штампов холодной деформации и другого инструмента, работающего в условиях интенсивного износа. Правильный выбор режима термической обработки и соблюдение технологических требований позволяют в полной мере реализовать потенциал этой стали и обеспечить высокую надежность и долговечность изготавливаемых изделий.