Меню

Чем отличается сталь х12ф1 от х12мф

Сталь Х12Ф1: характеристики и применение

Материаловедение — это, безусловно, весьма обширный и трудоемкий раздел науки. Изучать его достаточно сложно и, признаться, довольно нудно. Все от того, что нужно запомнить большой объем информации, в котором легко запутаться в виду ее однообразия. Однако зная, какими именно характерными особенностями обладает тот или иной материал, мы понимаем, что с ним делать и как его применять в быту или в работе. Эта статья — всего лишь повод осветить для читателей сравнительно небольшую часть информации, посвященную характеристикам весьма распространенного сплава марки Х12Ф1, особенностям его применения, составу, аналогам и еще нескольким аспектам, о которых — ниже.

Расшифровка стали Х12Ф1

Итак, начнем с самого простого. Марка стали Х12Ф1, согласно всем имеющимся на сегодняшний день ГОСТам, обозначается как сталь инструментальная штамповая.

Имея общее представление о российской системе наименования сталей, учитывая уже имеющуюся информацию, можно смело сделать несколько выводов:

  1. Сталь инструментальная, а значит, имеет в своем составе некий набор легирующих элементов.
  2. Буква “Х” в начале марки стали, а также цифра 12 после нее свидетельствуют о содержании хрома в количестве 12 %.
  3. Буквенному обозначению “Ф” соответствует легирующий элемент ванадий, а единица — содержание в районе 1 %.

Применение

Исходя из обозначения, понятно, что сталь применяется для штамповок, а вернее — для их изготовления. Соответственно, из нее изготавливают преимущественно штампы для пресса, прокатные ролики, зачастую со сложной фактурой, матрицы для холодного прессования и еще ряд деталей, сопряженных с металлообработкой путем выдавливания под высоким давлением.

Состав

Один из наиболее важных аспектов металлургии — лигатурный состав сплава. Именно от наличия, отсутствия и процентного соотношения всех химических элементов сталь приобретает те или иные свойства, требуемые от нее по долгу будущей службы.

Для стали Х12Ф1 предусматривается следующий состав легирующих добавок, упомянутый для удобства восприятия в усредненных значениях:

  • Первым в очереди идет углерод (1,35 %) — важнейший элемент, превращающий железо в сталь, придавая ей жесткость и твердость.
  • Далее отмечают хром (11,75 %) — этот химический элемент значительно увеличивает срок службы детали, не давая ей окисляться под воздействием внешней среды, создавая защитную пленку из оксидов. Однако, помимо этого, при высоком содержании он увеличивает прочность стали, ее устойчивость к средам повышенной температуры, а соответственно, и к незапланированному отпуску.
  • Ванадий (0,8 %) — благоприятно влияет на структуру стали, увеличивая ее прочностные характеристики.
  • Кремний (0,25 %) — как легирующий элемент служит для увеличения стойкости стали к высокотемпературной среде без потери прочности.
  • Медь (0,3 %) — весьма распространенная примесь в металлургии. Особых негативных эффектов стали не присваивает, а напротив, незначительно улучшает пластичность.
  • Марганец (0,27 %) — даже при небольшом содержании в составе улучшает прокаливаемость стали.
  • Никель (0,35 %) — повышает прочностные характеристики стали, пусть и незначительно, но в связи с остальными компонентами его роль становится более значительной.
  • Сера и фосфор (по 0,03 % каждый) — это вредные примеси, крайне негативно сказывающиеся на качестве стали. Однако их содержание настолько мало, что их обычно не учитывают.

Характеристики стали Х12Ф1

Зная точный состав стали, можно с определенной долей погрешности определить ее общие характеристики.

  • Первое, что хотелось бы заметить — сталь высокоуглеродистая, а значит, исключительно прочная. Это не удивительно, ведь ее задача — гнуть, прорезать и теснить металл.
  • Также она хромированная. Это, во-первых, уберегает деталь от деформации при коррозии, во-вторых, делает сталь менее чувствительной к высоким температурам.
  • Обладает весьма сложной внутренней структурой. При штамповке деталей на сам штамп оказывается большое давление, и любая микротрещина или любой другой дефект может привести к весьма плачевным последствиям.
  • Сталь Х12Ф1 достаточно комфортно себя ощущает в средах с повышенной температурой. Этому способствует целый букет из лигатурных элементов и их соединений.

Аналоги

Как нетрудно догадаться, производственные процессы практически на любом предприятии, производящем одну и ту же продукцию, примерно одинаковы. И это никак не зависит от географического расположения производственных мощностей. Соответственно, для схожих работ используются идентичные инструменты, изготовленные из похожих или же аналогичных материалов. Штамповая сталь Х12Ф1 не стала исключением. В различных странах марку стали с подобным составом производят столь же успешно, как и на постсоветском пространстве. Вот некоторые наиболее ходовые наименования:

  • Соединенные Штаты Америки — D5;
  • Япония — SKD11;
  • Англия — BD2;
  • Германия — Х155CrVMo12-1.

Запомнив эти марки сталей, даже пребывая далеко от родных краев, вы можете быть уверены, что сможете без труда найти для себя деталь из необходимого именно вам материала.

Вторая жизнь

Как оказалось, весьма лестные отзывы о стали Х12Ф1 можно услышать из уст разного рода мастеров, изготавливающих различные хозяйственно-бытовые инструменты, будь то стамески, ножи, скобели и прочее. Высокое содержание углерода в составе позволяет добиться высокой твердости клинка и режущей кромки в частности, обильное количество хрома препятствует появлению коррозии, а наличие в составе дополнительной лигатуры, которая крайне хорошо сказывается на общей структуре материала, делает ножи из стали Х12Ф1 крайне надежными в работе, а поэтому часто просто незаменимыми.

Читайте также:  Сталь 08гбф у характеристики

Источник

Сталь х12ф1 для ножей плюсы и минусы

Непросто дать информации больше, чем есть о марке стали Х12МФ, известной уже 90 лет, со времён Советского Союза. Информация о ней за эти десятилетия в периодической печати давалась неоднократно в самом расширенном формате, специальной литературы много. Используется большинством наших изготовителей ножей. Причина такой популярности обусловлена доступностью стали по стоимости, стабильным качеством изготовленных изделий.

Сталь Х12МФ создана советскими инженерами для нужд советской промышленности в 30-е годы 20-го столетия. Изначально предназначалась для обработки металла методом штампования. Соответственно назначению разрабатывалась биохимическая составляющая сплава и весь технологический процесс.

Ратниковский нож

Позже было установлено, что характеристики уже внедренного в производство сплава соответствовали изготовлению холодного оружия в промышленном масштабе. Сталь Х12МФ имела все необходимые свойства:

  • соответствующую вязкость;
  • устойчивые антикоррозийные свойства;
  • отличные показатели по воздействию на сжатие, упругость, твёрдость и жёсткость.

Поэтому, помимо производственного употребления в промышленности, сплав стал использоваться для ножей, изготавливаемых для войск специального назначения. Например, этим оружием были вооружены военнослужащие войск НКВД.

Характеристики ножевой стали

Прежде, чем рассматривать свойства стали х12мф, выявить плюсы — минусы, стоит ознакомиться с существующими характеристиками сплава. Существуют несколько его типов, имеющих определённые различия по видам легирующих добавок, термической обработке, прокатке.

Выделяют пять главных свойств стали:

  1. Твёрдость — сопротивляемость физическим воздействиям.
  2. Жесткость — стойкость к механическим повреждениям (сколы, трещины). Определяется твердостью стали.
  3. Антиабразивная, антиадгезийная устойчивость. Качество этих свойств тем выше, чем выше твёрдость. Зависит также от химического состава: чем больше содержания карбида, вольфрама, тем износоустойчивость лучше.
  4. Антикоррозийная стойкость — устойчивость к появлению ржавчины. У данного показателя свои минусы: плохо отражается на свойствах острия лезвия.
  5. Сохранность от «завалов» — длительность использования клинка без заточки.

Необходимо знать, что даже самая лучшая ножевая сталь совместить высокие свойства всех пяти характеристик не может. Возможен только компромисс в балансировке жёсткости с твёрдостью.

Данный показатель необходим, ведь можно сделать изделие с чрезвычайно твёрдым клинком, режущим железо, но могущим разбиться, просто ударившись о жёсткий пол. Или же нож будет жёстким, выдержит сильные изгибы, но не сможет хранить долго заточку.

Ворсменский нож

Наиболее оптимальными характеристиками для изготовления качественных ножей обладает ножевая сталь х12мф, хотя, наряду с положительными качествами, у нее есть некоторые минусы, о которых поговорим ниже.

Сталь х12мф

Данный вид металла — легированный инструментальный тип. Его отличные технические характеристики обусловлены составом. Изделия из данного сплава прекрасно продемонстрировали свои качества во всех областях промышленности, где используется метод штамповки.

Ножи из стали Х12МФ

Данный металл получается методом многоразовой сварки. Состав сплава:

Химический элемент %
Углерод (С) 1,45 — 1,65
Ванадий (V) 0,15 — 0,30
Кремний (Si) 0,1 — 0,4
Медь (Cu) 0,3
Марганец (Mn) 0,15 — 0,45
Молибден (Mo) 0,4 — 0,6
Никель (Ni) 0,35
Фосфор (P) 0,03
Хром (Cr) 11,0 — 12,5
Сера (S) 0,03

Благодаря присутствию этих элементов изделия обладают отличными характеристиками: устойчивы к коррозии, долговечны, твёрдые и жёсткие. Производится сталь Х12МФ соответственно советским ГОСТам. Закалка производится при + 950° градусах, что придаёт стали твёрдость до 64 Ед HRC.

В обработке данная сталь довольно сложна, ковке поддаётся чрезвычайно тяжело. Термическая обработка, включающая накал необходимой температуры, все прочие необходимые операции также чрезвычайно тяжелы. Хотя есть мастера-умельцы, делающие из такого, плохо поддающегося обработке, сплава великолепные изделия.

В промышленном производстве используется в изготовлении:

  • волочильных досок;
  • волоков — гибкоформовочных штампов;
  • калибровочных глазков;
  • деталей кузовных штампов.

Хотя сегодня эта сталь чаще используется в изготовлении, в основном, охотничьих и туристических ножей.

Плюсы

У клинков из стали Х12МФ немало достоинств.

Основное качество любого ножевого изделия – жёсткость, длительность сохранения заточки. Известно, что острое лезвие тупится быстрее. Однако о клинках из стали Х12МФ этого сказать нельзя. Длительность сохранения заточки обеспечивается концентрацией углерода до 14,5 – 16,5%, гарантирующей износоустойчивость и сохранность лезвия.

Одновременно эти же характеристики снижают антикоррозийные свойства изделия. Отнести эту сталь к полностью нержавеющей будет неправильно, однако и мгновенно она не покроется ржавчиной от соседства с водой.

Твёрдость ножей из стали Х12МФ равна 50 Ед, но и при таком показателе сохраняются режущие свойства после рубки сотен тестовых предметов.

Дополнительные компоненты в составе, дающие такие характеристики:

  • молибден, способствующий однородности металла;
  • ванадий, улучшающий твёрдость сплава, срок службы;
  • кремний, повышающий крепость.

Изготовители ножей неоднократно испытывали их на прочность: рубили ими кости, резали консервные банки, дубовые бруски. В результате — нож не тупится, а острое лезвие режет лист бумаги весом ножа.

Набор цельнометаллических ножей

Минусы

При всех достоинствах ножей из этой марки стали существует один недостаток – относительная хрупкость. Изделия не предназначены для метания, проверки на гибкость и тому подобным тестам на прочность. Основное их предназначение — режущие действия.

Ножи из стали Х12МФ

Из-за хрупкости изделия из стали Х12МФ выпускаются с небольшими, короткими клинками. Используются большей частью для разделки. Популярны у сибирских, дальневосточных промысловиков. В приближенных к экстремальным, сложных климатических условиях качественный нож – жизненная необходимость. Правильный уход обеспечивает надёжность в эксплуатации и превосходство в сравнении с изделиями из других сплавов. Тут кроется причина увеличения продаж в последнее время.

Читайте также:  Нормализация стали 12х18н10т режимы

Подводя итог сказанному выше, отметим: по техническим, физическим характеристикам сталь х12мф – это лучшее, оставшееся из СССР. Клинки из неё имеют отличные технические характеристики.

До последнего десятилетия 20-го столетия потенциал марки соответствовал требованиям, предъявлявшимся к подобным изделиям. Твёрдость, жёсткость, антикоррозийные свойства по сей день на уровень выше зарубежных стандартов. Единственная слабость — неустойчивость к поперечным нагрузкам и ударам. Но зато лучшего материала для компактных клинков найти трудно.

После прихода на стальной рынок России западных марок место в рейтинге стали Х12МФ снизилось на 15-20 процентов. Сегодня эта сталь занимает место в средней ценовой нише, имея оптимальное соотношение «цена – надёжность». Изделия из неё надёжны, наворотов нет, их можно без малейших колебаний причислить к категории old school — старый друг.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Рекомендованные сообщения

Создайте аккаунт или войдите в него для комментирования

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать аккаунт

Зарегистрируйтесь для получения аккаунта. Это просто!

Войти

Уже зарегистрированы? Войдите здесь.

Сейчас на странице 0 пользователей

Нет пользователей, просматривающих эту страницу.

Сталь Х12МФ была создана в 30 годах прошлого века, как инструментальный сплав для холодного деформирования. Этот материал и на сегодняшний день остается востребованным. Выдающиеся характеристики износостойкости позволяют применять сырье в массовом, а также серийном производстве. Легированная сталь Х12МФ для ножей, плюсы и минусы которой рассмотрим в данной статье, является одним из наиболее популярных материалов. Некоторые известные производители клинков отдают предпочтение именно этой марке, отмечая остроту режущей кромки, а также способность длительное время сохранять это качество в любых неблагоприятных условиях.

Химический состав материала

Изначально сталь Х12МФ разрабатывалась для нужд машиностроительной отрасли. Сплав относится к ледебуритному классу инструментальных сталей, ее состав определяет ГОСТ 5950-2000. В таблице указано процентное соотношение легирующих элементов в сплаве.

C Si Mn Ni S P Cr Mo V Cu
1,45-1,65 0,1-0,4 0,15-0,45 до 0,4 до 0,03 до 0,03 11-12,5 0,4-0,6 0,15-0,3 до 0,3

Добавление в состав сплава легирующих элементов, их процентное соотношение, определенным образом влияет на окончательные свойства материала:

  1. Углерод – его концентрация определяет твердость после термообработки. От него зависит качество заточки режущей кромки ножа.
  2. Кремний – его присутствие снижает отпускную хрупкость изделия при комнатной температуре.
  3. Марганец – снижает склонность стали к короблению при термообработке.
  4. Никель – препятствует образованию карбидных соединений. Карбиды располагаются по границам зерен и становятся причиной хрупкого излома.
  5. Сера – повышает модуль упругости.
  6. Фосфор – улучшает литейные свойства расплава.
  7. Хром – придает стали антикоррозионные свойства. При концентрациях свыше 14% сталь становится нержавеющей. Соединение хрома с другими легирующими элементами придают клинку способность держать режущую кромку.
  8. Молибден – повышает прокаливаемость, влияет на однородность сплава.
  9. Ванадий – его добавка снижает чувствительность сплава к перегреву.
  10. Медь – вводится с целью повышения прочностных характеристик сплава.

При соблюдении установленных пропорций получается превосходное сырье. Дальнейшее качество стали зависит от правильной температуры и количества закалок. Нарушения в процессе термообработки приводят к тому, что сталь полностью теряет свои ключевые свойства.

Преимущества и недостатки

Любой сплав – это компромисс между различными свойствами каждого элемента, входящего в его состав. Универсальность применения именно этой марки стали объясняется удачным сочетанием прочностных и эксплуатационных характеристик. Тем не менее, плюсы и минусы есть и у Х12МФ.

Сильные стороны стали Х12МФ:

  1. В состав сплава входят дешевые компоненты. В производстве используется вторичное сырье. Это в значительной степени снижает стоимость производства заготовок для переработки. Ножи из стали Х12МФ не дорогие. При этом они обладают многими полезными характеристиками.
  2. Предсказуемость рабочих характеристик ножа из этой стали заключается в широком диапазоне температур. Многочисленные тесты на синтетических канатах, деревянных брусках, испытания в полевых условиях и продолжительное время использования дают все основания для такого утверждения.
  3. Основное требование к остроте заточки ножа выдержано полностью. При правильно проведенной термообработке удается получить клинки твердостью HRC 63-64 единиц. В сочетании с оптимальными углами заточки, получается режущая кромка с уникальными износостойкими характеристиками по всей длине. Острота лезвия сохраняется долгое время и мало зависит от разрезаемого материала.
  4. Сплав относится к группе условно нержавеющих. Это означает, что уход за ножами будет самый минимальный.
  5. Из технологических характеристик следует отметить хорошую обрабатываемость резанием и удовлетворительную податливость шлифовке.

Благодаря такому набору характеристик Х12МФ, ножи из нее долго служат владельцам верой и правдой.

Сталь Х12МФ не лишена недостатков. Ее слабые стороны:

  1. Сложность осуществления технологических операций, связанных с нагревом заготовки. В процессе ковки часто происходит растрескивание заготовки. Это неустранимый дефект. Растрескивание происходит при недогреве до ковочной температуры. При перегреве сталь просто рассыпается. Этот эффект вызван особенностями дендритной структуры сплава. Другим негативным технологическим фактором является сложная термообработка. Подобрать правильный режим достаточно трудно.
  2. Для качественной заточки режущей кромки требуется специальное оборудование.
  3. Высокая чувствительность полотна к изгибающим нагрузкам. Это накладывает ограничения на размеры клинков и область их применения.
  4. Химическое взаимодействие стали с солями и кислотами приводит к потере товарного вида ввиду питтинговой коррозии. Необходимо следовать правилам по эксплуатации и уходу за ножом.
  5. Клинок из Х12МФ не получится отполировать до зеркального блеска. Он всегда будет выглядеть немного тускло.
  6. Правка клинка в полевых условиях становится проблемой из-за его высокой твердости.
Читайте также:  Особенности звукоизоляции помещений

Для получения максимальной твердости и износостойкости необходимо осуществить ступенчатый нагрев под закалку с продолжительной выдержкой при каждой температуре. Закалку также необходимо проводить ступенчато в кипящем масле или соли с выдержкой и последующим охлаждении на воздухе. Затем следует принять меры предупреждения от коробления. Для снятия внутренних напряжений после закалки, обязательно нужно делать отпуск. Далеко не каждая мастерская располагает таким оборудованием. Кроме того, операции термообработки одни из самых затратных в производственном цикле. Штучное производство высококачественных ножей из стали Х12МФ обходится дорого.

У ножей имеются недостатки, обусловленные специфическими свойствами, которыми обладает сталь Х12МФ. В большинстве своем они не критичны. Потребительские плюсы перевешивают технологические минусы. Только знание всех плюсов и минусов стали, соблюдение технологии производства приведет к созданию уникального ножа.

Нюансы производства

Промышленное производство стали Х12МФ налажено по отработанному техпроцессу. В зависимости от условий поставки и требований заказчика, расплав заливается в изложницы или готовые формы с учетом припусков на механическую обработку. Небольшая степень усадки позволяет назначать минимальные припуски.

При остывании и кристаллизации неизбежно образование дендритной структуры. При этом выпадение карбидов происходит неравномерно по сечению отливки. Для устранения структурной неоднородности проводится отжиг.

Интерес представляет получение отливок методом электрошлакового переплава (ЭШП). Его применение позволяет получить изотропную структуру по всем направлениям отливки. Металл, полученный методом ЭШП, обладает лучшими ковочными характеристиками. Схожие результаты получают с применением метода вакуумно-дугового переплава (ВДП).

Во время ковки происходит дальнейшее улучшение структуры металла: устраняется неоднородность по составу, разбивается дендритная структура, происходит измельчение зерна, заполняются пустоты в кристаллической решетке.

На эксплуатационные свойства клинков значительное влияние оказывает не только химический состав, но и способ выплавки. Предпочтение отдается заготовкам, полученным методом ЭШП, ВДП и порошковым.

Область применения

В промышленном производстве сталь широко применяется при изготовлении инструмента для холодного деформирования:

  • гибочных, формовочных штампов;
  • секции кузовных штампов;
  • просечных, вырубных матриц и пуансонов;
  • волочильных досок и волок;
  • калибровочных, профилировочных роликов сложной формы;
  • накатных плашек.

Производители клинков зачастую отдают предпочтение этой стали при изготовлении складных, тактических, охотничьих и туристических ножей. Например, тактический нож для морской пехоты Leatherneck фирмы Cold Steel. Известный американский мастер Боб Дозьер всю жизнь предпочитает работать с Х12МФ. Именно ее он выделяет ее из ряда других марок за уникальность свойств. Его ножи из этой стали будут украшением любой коллекции.

В России производство ножей ведется в основном в небольших авторских мастерских. Основная продукция – это охотничьи ножи и ножи для выживания. Серийное производство ножей налажено в Ворсме, Златоусте, Кизляре. В этих городах использование стали Х12МФ оправдано наличием хорошей материально-технической базы и традициями. Заказывать клинки стоит только у производителей с хорошей репутацией.

Правила использования ножей из данного материала

Основная причина выхода из строя ножа состоит в поломке клинка. Происходит это вследствие приложения изгибающих усилий. Сталь очень чувствительна к нагрузкам, отличным от осевых. Другой частой проблемой является потеря эстетики внешнего вида. Это случается, когда за ножом нет должного ухода. Чтобы этого не случилось, необходимо соблюдать простые меры предосторожности:

  1. Нож нельзя метать, бросать, ронять, использовать как рычаг. Перерубать кости при разделке туш также не рекомендуется во избежание сколов на режущей кромке.
  2. Важно избегать попадания полотна в кислотно-щелочную среду. Питтинговая коррозия развивается очень быстро и способна испортить внешний вид изделия.
  3. Идеальный угол заточки составляет 35 градусов. Этого значения надо придерживаться при восстановлении режущей кромки.

Игнорирование этих правил гарантированно приведет к поломке ножа. Свойства и характеристики ножа из стали Х12МФ помогут сохранить простые правила хранения изделия:

  1. Хранить нож лучше всего в ножнах. Этот способ убережет от случайных падений и связанных с этим сколов.
  2. После использования нож лучше промыть проточной водой, насухо обтереть бумажной салфеткой, смазать вазелиновым маслом или баллистолом.
  3. Раз в четыре месяца необходимо полировать клинок пастой ГОИ, править на кожаном ремне. При необходимости использовать мелкозернистые алмазы. Качественная полировка снижает риск питтинговой коррозии.
  4. Деревянную рукоятку ножа регулярно следует обрабатывать антисептиком. Эта процедура предохраняет от плесени и бактерий. Уход за металлической рукояткой должен быть таким же, как за клинком.
  5. Если на полотне обнаружилось пятно коррозии, это место нужно смазать баллистолом. По прошествии некоторого времени пятно должно сойти.

Стоит использовать только рекомендованные оружейные масла. Применение масел плохого качества приведет к снижению качественных и технических характеристик ножа из стали Х12МФ.

На охоте, рыбалке, пикнике, в турпоходе, или в процессе профессиональной деятельности нож из стали Х12МФ станет другом и верным помощником. При должном уходе и бережном обращении он надолго сохранит свои свойства и будет радовать внешним видом.

Источник

Adblock
detector