12х1мф сталь хим состав

Обновлено: 02.05.2024

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.

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]

Химический состав, % (ГОСТ 5950-2000)

Марка стали	Массовая доля элемента, %
Марка стали	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]

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]

Обработка холодом [1]

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.

Сплав 12Х1МФ — расшифровка, хим. состав

12Х1МФ — металлический сплав, основу которого составляет железо (Fe), его содержание в 12Х1МФ должно быть не менее 96.5%. Обязательно в сплаве 12Х1МФ присутствуют хром, марганец, молибден, кремний, ванадий, углерод. Допустимое количество примесей определено в таблице химического состава. ГОСТ 20072 - 74.

Химический состав сплава 12Х1МФ

Хим. элемент	% содержания
Железо (Fe)	от 96.5
Хром (Cr)	0.9 — 1.2
Марганец (Mn)	0.4 — 0.7
Молибден (Mo)	0.25 — 0.3
Кремний (Si)	0.17 — 0.3
Ванадий (V)	0.15 — 0.3
Углерод (C)	0.1 — 0.15
Никель (Ni)	до 0.3
Медь (Cu)	до 0.2
Фосфор (P)	до 0.03
Сера (S)	до 0.025

Механические свойства сплава

Сортамент	Размер	Напр.	s _в	s _T	d ₅	y	KCU	Термообр.
-	мм	-	МПа	МПа	%	%	кДж / м 2	-
Лист, ГОСТ 5520-79	440-640	295	21	790
Пруток, ГОСТ 20072-74	Прод.	470	255	21	55	980	Нормализация 960 - 980 o C,Отпуск 740 - 760 o C,
Поковки	Прод.	480	260	20	50	600	Нормализация и высокий отпуск

Физические свойства сплава

T	E 10 - 5	a 10 6	l	r	C	R 10 9
Град	МПа	1/Град	Вт/(м·град)	кг/м 3	Дж/(кг·град)	Ом·м
20	1.98	7800	230
100	1.93	12.4	44	7780	278
200	1.88	13	44	7750	343
300	1.83	13.6	42	7720	430
400	1.75	14	40	7680	532
500	1.67	14.4	37	7640	647
600	1.57	14.7	35	7600	775
700	1.51	14.9	32	7570	962
800	14.8	28	7540	1087
900	12	28	7560	1130
T	E 10 - 5	a 10 6	l	r	C	R 10 9

Осуществляем прием смежных изделий и материалов:

по цене 1300 руб. за 1 кг по цене 1300 руб. за 1 кг по цене 1000 руб. за 1 кг по цене 400 руб. за 1 кг по цене 37500 руб. за 1 кг по цене 1100 руб. за 1 кг по цене 400 руб. за 1 кг по цене 400 руб. за 1 кг

Другие сплавы из категории Сталь жаропрочная низколегированная

ООО «Протон Чамберс Линкс»
ОГРН 1127847638973
© 2016-2022 Все права защищены. Копирование с сайта разрешается только с письменного согласия администрации
Пользовательское соглашение

Сталь 12Х1МФ – расшифровка, химический состав, виды поставки, применение, свариваемость

Конструкционная низколегированная жаропрочная сталь 12Х1МФ является теплоустойчивым сплавом, предназначенным для производства нагруженных деталей, способных работать при температурах до 600С. Состав стали подобран особым образом, каждый элемент в нем усиливает жаропрочные характеристики металла, а также повышает твердость и прочность. Сталь 12Х1МФ можно улучшать с помощью термической обработки. Благодаря ванадию в составе сплава, термическая обработка деталей дает высокие результаты. Сталь особенно востребована при производстве паропроводов, деталей паровых котлов, коллекторов. Для изготовления сварных конструкций практически не используется в виду технологических особенностей сварки.

Расшифровка

Расшифровка маркировки включает в себя сведения о химическом составе стали, процентном содержании значимых химических элементов, степени раскисления и качестве по уровню концентрации вредных примесей – фосфора и серы.

12 – указывает на содержание углерода в сотых долях процента – 0.12% углерода в среднем. Влияние углерода на сталь во многом определяет ее эксплуатационные характеристики, как положительные так и отрицательный. Высокое содержание углерода делает сталь прочной и твердой, пригодной к использованию в жестких сварных конструкциях в строительстве. Такая сталь не деформируется и легко выдерживает постоянные нагрузки. Ее главным недостатком являются ломкость и растрескивание при динамических нагрузках – ударах, вибрациях. Кроме того, такую сталь достаточно сложно обрабатывать. Низкоуглеродистые стали напротив отлично противостоят ударам и вибрациям, просты в механической обработке, неограниченно свариваются, но демонстрируют низкие показатели твердости и прочности. В обоих случаях проблему можно нивелировать или устранить полностью. Для этого используют легирующие добавки в различных комбинациях или температурную обработку, которая существенно увеличивает прочность и твердость материала без потери вязкости.
Х1 – указывает на содержание хрома в объеме около 1%. Хром является одним их самых распространенных легирующих элементов, он эффективен и доступен, поэтому встречается повсеместно. Существует два вида сталей с применением хрома – хромированные и хромистые. Хромированные стали покрываются защитным слоем хрома снаружи, это защищает их от коррозии, пока целостность защитного слоя не нарушена. Хромистые стали, это стали легированные хромом, содержащие хром в своем составе. Такие стали при высоком содержании хрома становятся нержавеющими. Их антикоррозионные свойства не зависят от внешних покрытий и остаются с материалом на весь срок эксплуатации. Хром повышает прочность и твердость металла, немного снижая пластичность.
М – указывает на содержание в стали молибдена. Молибден – легирующая добавка, благодаря которой сталь значительно упрочняется при нагреве. Использовать молибден целесообразно как в жаростойких, так и в жаропрочных сталях, т.к. увеличивается и кратковременная и длительная прочность. Особенно эффективным молибден становится в связке с хромом, хромомолибденовые легированные стали обладают огромным преимуществом перед углеродистыми при использовании в условиях температурных перепадов и длительного сохранения высоких температур.
Ф – указывает на содержание ванадия. Ванадий, как и молибден, существенно повышает характеристики стали при нагреве, но превосходит молибден и любые другие добавки по части улучшения устойчивости стали против отпуска.

В составе стали 12Х1МФ содержатся и другие химические элементы, это видно на таблице ниже. В маркировку попадают только те из них, которые непосредственно влияют на свойства и характеристики металла.

Сталь 12ХМ – расшифровка, химический состав, применение, советы по уходу

Сталь 12ХМ – низколегированная конструкционная жаропрочная. Обладает высокими показателями устойчивости к экстремальным температурам. При своей стоимости является одним из лучших жаропрочных металлов по соотношению цена/качество. Подходит для эксплуатации в условиях постоянных нагрузок, что делает ее незаменимой для выполнения сложных и ответственных промышленных задач. Сталь используется на атомных и других электростанциях, из нее производят трубы, коллекторы, котлы и другое оборудование, подверженное давлению и перегревам. Надежность, универсальность, простота производства и отличные характеристики стали обеспечивают ей прекрасную репутацию на рынке.

Цифры и буквы в маркировке стали указывают на ряд важных показателей – ключевые химические элементы и уровень их концентрации в составе, степень раскисления, качество стали по содержанию вредных примесей серы и фосфора.

12 – указывает на содержание углерода в сотых долях %. В стали 12ХМ содержится приблизительно 0.12% углерода. Содержание углерода оказывает большое влияние на свойства стали, изменяя этот показатель, можно приспособить металл под нужды любой промышленности. Высокий показатель содержания углерода означает, что сталь твердая, жесткая, прекрасно справляется с постоянными нагрузками и идеально подходит для изготовления несущих металлоконструкций. Такие стали особенно популярны в строительстве. Недостатки сталей с высоким содержанием углерода – это неустойчивость к ударным нагрузкам, низкие показатели текучести и ударной вязкости, ограниченная свариваемость, сложности механической обработки, ломкость. Низкое содержание углерода указывает на мягкость стали. Такие металлы не самый лучший выбор для строительных металлоконструкций, т.к. не обладают достаточной жесткостью и твердостью. Однако они идеально подходят для изготовления деталей, работающих в условиях постоянной динамической нагрузки – ударов или вибраций, т.к. малоуглеродистые стали обладают хорошей ударной вязкостью и текучестью. Детали из таких сталей можно изготавливать методом холодной штамповки и всеми видами вытяжки. Малоуглеродистые стали практически никогда не имеют ограничений по свариваемости и отлично поддаются механической обработке. Недостаток твердости и прочности можно нивелировать с помощью термической обработки – закалки, а также путем добавления в состав легирующих элементов, таких как хром, никель, кремний, медь или марганец.
Х – указывает на содержание хрома в количестве приблизительно равном 1%. Хром – один из самых популярных элементов, используемых для легирования стали. Существует два вида стали с добавлением стали – хромированная и хромистая. Хромированная сталь – это обыкновенная углеродистая сталь, покрытая защитным слоем хрома. Она неуязвима для воздействия внешней среды до тех пор, пока защитный слой сохраняет целостность, но при механическом повреждении слоя становится уязвимой для коррозии. Хромистая сталь содержит хром в составе, как добавку. Если хрома достаточно много, сталь становится нержавеющей. Антикорозионные свойства хромистой стали не зависят от внешнего покрытия и сохраняются на протяжении всего срока эксплуатации металла. Хром повышать прочность и твердость сплава.
М – указывает на содержание молибдена. Молибден, как и хром, в больших количествах защищает от коррозии и упрочняет сталь, а также повышает возможности ее эксплуатации при высоких температурах.

Другие элементы – кремний, марганец, никель – содержатся в составе стали 12ХМ в незначительных количествах и в маркировке не указываются.

Характеристики

Сталь 12ХМ – это низколегированная жаропрочная перлитная конструкционная сталь. Жаропрочная – означает, что сталь можно использовать при высоких температурах нагрева. Низколегированная – значит, повышенной прочности, применяемая для изготовления металлоконструкций. Конструкционные стали используются для изготовления сварных или не сварных металлоконструкций различного назначения.

Особенности производства деталей

Термическая обработка для стали 12ХМ является обязательной процедурой. Изделия из стали подвергаются подогреванию, чтобы исключить образование холодных трещин в шовной области. Закалять сталь 12ХМ необходимо при температуре около 900С. Процедуру можно проводить как в масле, так и на воздухе, это зависит от габаритов изделия. Весь процесс длится 3 часа, после чего стали необходимо дать остыть на открытом воздухе.

Плюсы и минусы

Основные достоинства стали обеспечены наличием в составе хрома и молибдена. Благодаря хрому сплав сохраняет свои характеристики очень долго и более устойчив к коррозии, чем нелегированные углеродистые стали. Молибден придает стали жаропрочность и существенно повышает допустимые температуры эксплуатации. Кроме того, металл относительно прост в производстве, легируется доступными компонентам, благодаря чему не отличается высокой стоимостью.

К минусам можно отнести уязвимость к кислотным и щелочным средам – в результате взаимодействия с кислотами и солями возникает коррозия. При использовании стали 12ХМ в режущем инструменте, например, в пилах, ножах или фрезах, режущая поверхность быстро тупится. Рекомендуется применять сталь 12ХМ в инструменте для обработки древесины и использовать только по назначению.

Применение

Сталь 12ХМ применяется при изготовлении конструкций и деталей механизмов, преднахначенных для работы при экстремальных температурах и под постоянной нагрузкой. Такими деталями являются элементы паровых котлов, крепления и запорная арматура для трубопроводов, пароперегревательные трубы, трубы и коллекторы высокого давления. Изделия из стали применяется на электростанциях (в том числе – атомных), котельных, промышленных предприятиях.

Советы по уходу

В виду коррозионной неустойчивости к щелочным и кислотным средам рекомендуется избегать контакта с солями и кислотами. Если ржавчина уже образовалась, используйте специальные растворы, например, баллистол. Для очистки поверхности не рекомендуются использовать хлорсодержащие вещества, т.к. они пагубно влияют на сталь. В качестве защитного слоя можно нанести водостойкую краску. Очистить металл от старого слоя краски можно с помощью спирта. Сталь, не защищенную специальным покрытием, рекомендуется держать в сухости.

Сталь Х12МФ: характеристики, расшифровка, химический состав

Плотность, г/см 3 : 7,71*
* Типичное значение свойства для низкоуглеродистой и низколегированной стали. Эта величина не предусмотрена стандартами, она носит ориентировочный характер и не может быть использована с целью проектирования

Технологические свойства марки Х12МФ

Твердость материала	HB 10 -1 = 255 МПа
Температура ковки	Начала 1140 °С, конца 850 °С. Охлаждение в колодцах или термостатах
Температура критических точек	Ac₁ = 810 , Ac₃(Ac_m) = 860 , Ar₃(Arc_m) = 780 , Ar₁ = 760 , Mn = 225
Свариваемость материала	Не применяется для сварных конструкций
Склонность к отпускной хрупкости	Склонна
Обрабатываемость резанием	В горячекатанном состоянии при HB 217-228 и σ_в=710 МПа, К _{υ тв. спл}=0,8 и К_{υ б.ст}=0,3

Сталь марки Х12МФ характеризуются высокой степенью технологичности. Её можно обрабатывать по различным технологиям (см. табл.). Резанием сталь можно обрабатывать при определённых условиях (см. табл.). Ковку выполняют при температурных режимах – от 1140 °С до 850 °С. Охлаждать необходимо в в термостатах, либо в колодцах. Удовлетворительная степень шлифовки.

Дополнительные характеристики Х12МФ

Сварка стали Х12МФ

Основная сфера использования — машиностроительное производство, конкретно тяжёлое машиностроительное производство. По своему назначению, это штамповая сталь, предназначенная для обработки под давлением: прокат, вырубка, штамповка, вырубка и пр. – в основном производство изделий сложных форм и конфигураций.

Форма поставки стали Х12МФ

Поставляется: любой прокат, прутки - калиброванные и шлифованные, круги, серебрянка, полосы, листы и пластины, болванки, слябы, кованые заготовки и поковки.

Применение стали Х12МФ с учётом характеристик и свойств

Сталь марки х12мф используют, когда для изделия необходима высокая степень вязкости - для производства штампов с высоким уровнем стойкости к истиранию, которые при эксплуатации не подвергаются механическому воздействию - ударам, волочильных досок, глазков для изготовления прутковых заготовок под резьбу.

За счёт того, что сталь не подвержена короблению, и изменению формы при нагревании, она подходит для изготовления штампов, кузовных секций, пуансонов и матриц для вырубных и просечных штампов, штампованных элементов электромашин и электроаппаратов.

Особенно востребована данная сталь для изготовления охотничьих ножей. С этой сталью привыкли работать все производители этой продукции. Ножи из стали марки х12мф популярны, благодаря таким качествам стали, как упругость, стойкость к коррозии, долговечность, сопротивление ударам и сжатию.

Читайте также: