Технические характеристики легированной стали Х12МФ

Режущие стали – это особая категория, которая отличается высокой износостойкостью. У любителей охоты, рыбалки, а также мастеров деревообработки хорошо известна сталь Х12МФ, характеристики которой разработаны для промышленных масштабов. Появилась сталь в 50-годах 19 века. Ее применение было ограниченным: сюда входили ножи для деревообрабатывающей, типографской промышленности. Благодаря своей неприхотливости при обработке, использовании, а также невысокой стоимости сталь начали использовать для изготовления бытовых и узкоспециализированных ножей.

ГОСТ и другие нормативные документы на сталь

Повышенная ударная вязкость, износостойкость и прочность — всеми этими качествами обладает Х12МФ сталь (характеристики для ножа можно дополнить еще коррозионной стойкостью, хорошей обрабатываемостью и высоким качеством реза). Изготавливается сталь методом отливки поставляется после прокатки в следующих видах, ГОСТ:

• 5950-2000 — прутки, полосы;
• 4405-75 — полосы горячекатаные и кованые;
• 2590-2006 — горячекатаная проволока;
• 7417-75 — калиброванная круглая;
• 1133-71 — кованая заготовка круглого и квадратного сечения;
• 8560-78  — калиброванный шестигранник;
• 14955-77 — сталь круглая с отделкой поверхности;
• ТУ 14-11-245-88 — профиль фасонный высокой точности.

Преимущества и недостатки

Свойства стали Х12МФ определяют высокое качество ножей, за счет чего их применение не ограничивается только бытовым использованием.

• Клинки обладают агрессивным резом, что высоко ценится охотниками и рыболовами.
• Кромка обладает высокой износостойкостью. Даже при длительном использовании для правки нужно использовать мелкозернистые алмазы, кожу и пасту ГОИ.
• Ножи изготавливаются различных конфигураций и размеров.
• Отличаются невысокой стоимостью (если себестоимость не увеличивается сложностями формы или технологии).

В качестве недостатков можно выделить следующее: марка стали Х12МФ ограничивает содержание хрома 11-12%, что определяет сталь как слабо ржавеющую. Поэтому при постоянном воздействии с влагой (особенно кислотами, соляными растворами, к которым относятся и продукты) на ножах появляется точечная коррозия. Избежать появления этого дефекта несложно, достаточно держать нож в сухом состоянии и избегать длительного (более нескольких часов подряд) воздействия кислот и воды.

Второе ограничение при работе с ножом — боковые нагрузки. Чем выше твердость стали, тем менее склонна она к выдерживанию пластической деформации. Поэтому лучше ограничить боковое воздействие на клинок, особенно при его небольшой толщине.

Сортамент

Кроме изготовления ножей кустарным способом, сталь применяется в промышленности для изделий, не подвергающихся динамическим нагрузкам (ударам), но требующих высокой износостойкости (преимущественно округлой формы). Это штампы, волочильные доски, валки, глазки для калибровки, электромагнитных систем электрических аппаратов.

Химические и физические свойства, состав

Сталь не предназначена для сваривания и обладает следующими свойствами:

• Плотность – 7,7 гр/см³;
• Удельное электросопротивление – 580 R;
• Коэф. линейного расширения – 10,9-12,2;
• Температура ковки – 1100-850 С;
• Шлифуемость — удовлетворительная.

Технические свойства

Для производства ножей сталь используется преимущественно частными мастерскими, поскольку для придания формы ножа используется ковка. Высокая твердость 61-63 HRC достигается за счет термоупрочняющей обработки, что тоже требует тщательной подборки режимов.

Крупные производители редко используют эту марку, они предпочитают работать с материалом, который снижает затраты на производство, в том числе и за счет простой технологии.

Термообработка, режимы, твердость

Сталь поставляется в уже отожженном состоянии, поэтому при изготовлении ножей или других изделий эта технологическая процедура не учитывается. Механическая обработка (ковка) проводится в горячем состоянии. После нагревания до 1100 С начинается ковка, которая заканчивается не менее чем при 850°С. После этого проводится закалка (охлаждение в масле) и низкотемпературный отпуск (300°С). После изотермической выдержки термообработка считается законченной и проводится окончательная заточка и шлифовка.

Эта сталь склонная к отпускной хрупкости, поэтому нельзя выдерживать при температурах более 600°С, а проводить ковку надо сразу после достижения нужной температуры.

Пример расшифровки маркировки

Сталь Х12МФ, расшифровка марки определяет ее химический состав:

• Углерод — 1,5-1,6% — повышает прочность;
• Хром — 11-12% — обеспечивает коррозионную стойкость;
• Молибден — 0,4-0,6% — обеспечивает износостойкость при высоких температурах (до 500-600 С, в зависимости от содержания);
• Ванадий — 0,15-0,3% — аналогично молибдену;
• Марганец и кремний — 1,4-1,45% — повышает прочность и вязкость.

Содержание вредных элементов серы и фосфора снижено до 0,03%, допускается содержание меди до 0,30%.

Чем можно заменить (аналоги)

Практически у каждой марки есть свои аналоги. Это сплавы с измененным соотношением основных легирующих элементов или добавлением нового, придающего новые или усиливающего старые свойства. Таким аналогом Х12МФ является схожая по своим свойствам, но еще более прочная и коррозионностойкая шарикоподшипниковая сталь — 110ХМШД. Содержание углерода немного ниже, но увеличено количество хрома, что определяет ее как нержавеющую. Нередко можно встретить рекламу ножей марки D2 — это американская маркировка стали 12ХМФ, японская — SKD11 — встречается реже.

Выбирая материал для ножей, нередко возникает вопрос: сталь Х12МФ или 95Х18 — что лучше? Если для владельца важна больше коррозионная стойкость, чем прочность, стоит остановиться на втором варианте. Но если в приоритете износостойкость и прочесть ножа, то лучше это — Х12МФ.