Марочник сталей

Сталь Х12МФ

Сталь Х12МФ - инструментальная легированная сталь ледебуритного класса по ГОСТ 5950-2000, предназначенная для инструмента холодного деформирования. Обозначение расшифровывается так: «Х12» - хром около 12% (фактически 11,0-12,5%), при этом цифра содержания углерода перед маркой не проставлена: по примечанию к таблице 1 ГОСТ 5950-2000 первые цифры могут не указываться, если массовая доля углерода близка к единице или больше единицы (в Х12МФ фактически 1,45-1,65%); «М» - молибден и «Ф» - ванадий; по примечанию к таблице 1 ГОСТ 5950-2000 отсутствие цифры после буквы означает, что массовая доля легирующего элемента примерно равна 1 %, в Х12МФ фактически ниже: молибдена 0,40-0,60%, ванадия 0,15-0,30%. Высокое содержание углерода вместе с высоким хромом относит сталь к ледебуритному классу: уже в литом состоянии в структуре присутствует эвтектика, богатая первичными карбидами хрома, которая сохраняется и после обработки давлением.

По химическому составу сталь Х12МФ содержит 1,45-1,65% углерода, 11,0-12,5% хрома, 0,40-0,60% молибдена и 0,15-0,30% ванадия; кремний, марганец, никель, сера, фосфор и медь присутствуют на уровне остаточных примесей (Si 0,10-0,40%, Mn 0,15-0,45%, Ni ≤0,40%, S ≤0,030%, P ≤0,030%, Cu ≤0,30%). Столь высокое содержание углерода и хрома приводит к образованию большого количества карбидов хрома типа M7C3 (Cr7C3 с частичным замещением хрома железом). Распределение этих карбидов по сечению неравномерно: ГОСТ 5950-2000 нормирует карбидную неоднородность Х12МФ по шкале № 2 и допускает от 4 баллов для проката до 40 мм до 7 баллов для проката 80-100 мм, поэтому чем крупнее сечение, тем сильнее выражена карбидная строчечность. Именно эти твёрдые карбидные фазы обеспечивают высокую износостойкость рабочих кромок инструмента при истирающем воздействии обрабатываемого металла, но по той же причине сталь плохо поддаётся шлифованию и требует аккуратного подбора режимов обработки, чтобы избежать прижогов и микротрещин на рабочей поверхности.

Счёт за 15 минут

Договор поставки с ответственностью

Сертификат и паспорт качества к партии

Возврат при несоответствии ГОСТу

Поэтапная оплата для крупных

Реквизиты и ЕГРЮЛ открыто

01О стали Х12МФ

В отожжённом состоянии, в котором сталь поставляется и обрабатывается резанием, твёрдость Х12МФ не превышает 255 HB (ГОСТ 5950-2000). Закалку проводят с температуры 950-1000 °C с охлаждением в масле (ГОСТ 5950-2000, приложение Б задаёт для Х12МФ именно этот интервал как оптимальный, а таблица 4 нормирует закалку образцов с 960-980 °C в масле). Благодаря глубокой прокаливаемости и устойчивости переохлаждённого аустенита резкое охлаждение в воде не требуется, поэтому изменение размеров при закалке минимально. Именно за эту особенность сталь относят к малодеформирующимся: она сохраняет заданную геометрию инструмента сложной формы без значительных припусков на последующую доводку. После низкого отпуска при 150-200 °C твёрдость достигает 61-63 HRC (по справочным данным). Существует и альтернативный режим термообработки на вторичную твёрдость: закалка с повышенной температуры порядка 1080-1100 °C с последующим многократным отпуском при 500-520 °C, дающая несколько меньшую твёрдость, но более высокую теплостойкость инструмента (по справочным данным, ГОСТ 5950-2000 этот режим не нормирует).

Сталь Х12МФ не применяется для сварных конструкций - сварка нарушает структуру и свойства высокоуглеродистой высокохромистой стали ледебуритного класса. Сталь склонна к отпускной хрупкости, поэтому температуру и длительность отпуска назначают по технологической карте на конкретный инструмент, а не произвольно: отклонения от заданной температуры отпуска по ГОСТ 5950-2000 не должны превышать ±10 °C. Теплостойкость Х12МФ в низкоотпущенном состоянии умеренная, а вязкость при высокой твёрдости ограничена, поэтому сталь не рассчитана на горячее деформирование и на работу инструмента под ударными нагрузками. Для горячего деформирования ГОСТ 5950-2000 предусматривает стали группы II, например 5ХНМ для молотовых штампов или 4Х5МФС. В сравнении с углеродистыми инструментальными сталями У8А и У10А, которые закаливаются в воде и заметно деформируются, а также с низколегированной сталью ХВГ, Х12МФ обладает существенно большей износостойкостью и прокаливаемостью за счёт высокого содержания хрома. От быстрорежущей стали Р6М5 Х12МФ отличается тем, что предназначена для холодного, а не для скоростного резания с разогревом кромки: теплостойкость Р6М5 значительно выше, но для холодной штамповки экономичнее и целесообразнее применять именно Х12МФ.

Плотность стали Х12МФ составляет 7,70 г/см³ (по справочным данным). Зарубежными аналогами являются сталь D2 по классификации AISI (США), сталь X153CrMoV12 (номер материала 1.2379) по европейскому стандарту EN, японская SKD11 и немецкая X165CrMoV12 (номер материала 1.2601 по DIN 17350). Эти марки совпадают по назначению и по основе состава (около 1,5% углерода и около 12% хрома), но содержат больше молибдена и ванадия, чем Х12МФ, поэтому соответствие считается близким, а не полным; применяются они для аналогичного инструмента холодного деформирования - вырубных и просечных штампов, накатных роликов и волок.

02Расшифровка обозначения Х12МФ

Обозначение Х12МФ расшифровывается по правилам ГОСТ 5950-2000 для инструментальных легированных сталей. «Х12» означает хром: буква «Х» - хром, цифра «12» - его номинальное содержание около 12% (фактически 11,0-12,5%). Цифра, обозначающая содержание углерода, перед маркой не проставлена: по примечанию к таблице 1 ГОСТ 5950-2000 первые цифры могут не указываться, если массовая доля углерода близка к единице или больше единицы; фактически в Х12МФ 1,45-1,65% C, что относит сталь к высокоуглеродистым. «М» - молибден, «Ф» - ванадий. По примечанию к таблице 1 ГОСТ 5950-2000 цифры после буквы означают среднюю массовую долю легирующего элемента в целых единицах процентов, а отсутствие цифры означает, что массовая доля элемента примерно равна 1 %. В Х12МФ фактическое содержание ниже этого ориентира: молибдена 0,40-0,60%, ванадия 0,15-0,30%. Сочетание высокого углерода и высокого хрома делает Х12МФ сталью ледебуритного класса: в литом и кованом состоянии в структуре присутствует эвтектика, подобная ледебуриту чугунов, богатая первичными карбидами хрома.

03Химический состав стали Х12МФ

Показатель	Значение
C (углерод)	1,45-1,65
Si (кремний)	0,10-0,40
Mn (марганец)	0,15-0,45
Ni (никель)	≤0,40
S (сера)	≤0,030
P (фосфор)	≤0,030
Cr (хром)	11,0-12,5
Mo (молибден)	0,40-0,60
V (ванадий)	0,15-0,30
Cu (медь)	≤0,30

04Механические свойства стали Х12МФ

Состояние	Твёрдость
Отожжённое	≤255 HB (ГОСТ 5950-2000)
Закалка 960-980 °C (масло) и отпуск 180 °C	не менее 61 HRC (ГОСТ 5950-2000, табл. 4)
Закалка и низкий отпуск 150-200 °C	61-63 HRC (по справочным данным)

05Физические свойства Х12МФ

Плотность (20 °C)	7,70 г/см³ (7700 кг/м³), по справочным данным
Критическая точка Ac1	810 °C
Критическая точка Acm	860 °C
Критическая точка Ar3 (Arcm)	780 °C
Критическая точка Ar1	760 °C
Точка начала мартенситного превращения Мн	225 °C

06Термообработка Х12МФ: режимы закалки и отпуска

Отжиг	850-870 °C с медленным охлаждением - снимает напряжения после ковки или проката и снижает твёрдость до ≤255 HB (ГОСТ 5950-2000); в этом состоянии сталь поставляется и обрабатывается резанием, по справочным данным
Закалка	950-1000 °C, охлаждение в масле (ГОСТ 5950-2000, приложение Б - оптимальная температура закалки; таблица 4 - режим образцов 960-980 °C в масле). Глубокая прокаливаемость и устойчивость переохлаждённого аустенита позволяют не прибегать к резкому охлаждению в воде, поэтому закалка проходит с минимальным изменением размеров и формы инструмента
Отпуск (низкий)	150-200 °C - формирует рабочую твёрдость 61-63 HRC при сохранении большого количества нерастворённых карбидов хрома, по справочным данным
Альтернативный режим на вторичную твёрдость	закалка с повышенной температуры порядка 1080-1100 °C с последующим многократным отпуском при 500-520 °C - повышенная температура закалки переводит в раствор дополнительное количество карбидов, а многократный отпуск вызывает вторичное твердение; такой режим даёт несколько меньшую твёрдость, чем низкий отпуск, но повышает теплостойкость инструмента. Режим применяют по согласованному техпроцессу, ГОСТ 5950-2000 его не нормирует, по справочным данным

07Технологические свойства Х12МФ

Режимы термообработки, сварки и резания марки Х12МФ - что важно технологу.

Твёрдость	не менее 61 HRC после закалки 960-980 °C и отпуска 180 °C (ГОСТ 5950-2000, табл. 4), рабочий диапазон 61-63 HRC (верхняя граница по справочным данным); в отожжённом состоянии не более 255 HB (ГОСТ 5950-2000)
Износостойкость и карбиды хрома	Высокое содержание хрома (11,0-12,5%) и углерода (1,45-1,65%) образует большое количество карбидов хрома типа M7C3 ((Cr,Fe)7C3), которые обеспечивают высокую износостойкость, но одновременно затрудняют шлифование и механическую обработку
Малодеформирующаяся сталь	Закалка в масле или на воздухе (без воды) и глубокая прокаливаемость дают минимальное изменение размеров при термообработке, что позволяет получать инструмент сложной формы с малыми припусками
Свариваемость и отпускная хрупкость	Сталь не применяется для сварных конструкций и склонна к отпускной хрупкости - режим отпуска выдерживают по технологической карте, допуск по температуре отпуска ±10 °C (ГОСТ 5950-2000, табл. 4)
Назначение и аналоги	Штамповый инструмент холодного деформирования сложной конфигурации; аналоги D2 (AISI), X153CrMoV12 / 1.2379 (EN), SKD11 (JIS)

08Применение стали Х12МФ

Где применяется сталь Х12МФ на производстве.

Профилировочные ролики и кузовные штампы

Профилировочные ролики сложных форм и секции кузовных штампов сложной конфигурации, работающие в условиях интенсивного истирания рабочих поверхностей при формовке листового металла.

Дыропрошивные матрицы

Сложные дыропрошивные матрицы для формовки листового металла, где важны стабильность геометрии отверстий и стойкость кромок к абразивному износу.

Эталонные шестерни, накатные плашки и волоки

Эталонные шестерни, накатные и резьбонакатные плашки, а также волоки для холодного волочения, где требуется высокая твёрдость и минимальное изменение размеров инструмента.

Матрицы и пуансоны вырубных штампов

Матрицы и пуансоны вырубных и просечных штампов со сложной конфигурацией рабочих частей, а также штамповки активной части электрических машин.

09Зарубежные аналоги

Аналог (EN / DIN / AISI)
D2 (AISI, США)
X153CrMoV12 / 1.2379 (EN)
SKD11 (JIS, Япония)
X165CrMoV12 / 1.2601 (DIN)

10Марка Х12МФ в нормативных документах

Действующие стандарты, в которых марка упоминается напрямую или через эквивалент. Каждая ссылка - на справочную страницу ГОСТа.

ГОСТ 5950-2000. Прутки, полосы и мотки из инструментальной легированной стали (общие технические условия)Прутки, полосы и мотки из инструментальной легированной стали (общие технические условия)

11Частые вопросы по стали Х12МФ

Что означает обозначение Х12МФ?

Буква «Х» и цифра «12» означают хром в количестве около 12% (фактически 11,0-12,5%). Цифра углерода перед маркой не проставлена: по примечанию к таблице 1 ГОСТ 5950-2000 первые цифры могут не указываться, если массовая доля углерода близка к единице или больше единицы (фактически 1,45-1,65%). «М» и «Ф» означают легирование молибденом и ванадием: отсутствие цифры после буквы соответствует массовой доле элемента примерно 1 %, фактически в Х12МФ молибдена 0,40-0,60%, ванадия 0,15-0,30%. Из-за высокого содержания углерода и хрома сталь относят к ледебуритному классу.

Какую твёрдость обеспечивает Х12МФ после термообработки?

ГОСТ 5950-2000 (таблица 4) гарантирует после закалки с 960-980 °C в масле и отпуска при 180 °C твёрдость не менее 61 HRC. Рабочий диапазон после закалки и низкого отпуска при 150-200 °C составляет 61-63 HRC (верхняя граница - по справочным данным). В отожжённом состоянии, в котором сталь поставляется и обрабатывается резанием, твёрдость не превышает 255 HB (ГОСТ 5950-2000).

Почему карбиды хрома в Х12МФ одновременно дают износостойкость и затрудняют шлифование?

Высокое содержание углерода (1,45-1,65%) и хрома (11,0-12,5%) приводит к образованию большого количества твёрдых карбидов хрома типа M7C3 ((Cr,Fe)7C3). Эти карбиды воспринимают абразивное воздействие обрабатываемого металла и обеспечивают высокую износостойкость рабочих кромок инструмента. Но та же высокая твёрдость и объёмная доля карбидной фазы делают сталь трудной для шлифования: требуется аккуратный подбор режимов и охлаждения, иначе на поверхности возникают прижоги и микротрещины.

Почему Х12МФ считается малодеформирующейся сталью?

Сталь обладает глубокой прокаливаемостью и высокой устойчивостью переохлаждённого аустенита, поэтому закаливается не в воде, а в масле или на воздухе. Такое более мягкое охлаждение сопровождается минимальным изменением размеров и формы детали при закалке, за счёт чего сталь относят к малодеформирующимся и применяют для инструмента сложной геометрии с малыми припусками на доводку.

Почему Х12МФ не применяют для горячего деформирования и ударных нагрузок?

Теплостойкость Х12МФ в низкоотпущенном состоянии умеренная и рассчитана на холодное, а не на горячее деформирование, где нужна стойкость к разогреву рабочей кромки. При высокой твёрдости 61-63 HRC вязкость стали ограничена, а сама сталь склонна к отпускной хрупкости, поэтому она плохо переносит ударные и знакопеременные нагрузки - для таких условий применяют другие инструментальные марки с более высокой вязкостью.

Чем Х12МФ отличается от углеродистых сталей У8А, У10А и от стали ХВГ?

Углеродистые стали У8А и У10А имеют малую прокаливаемость, закаливаются в воде и заметно деформируются при закалке, а их износостойкость ниже из-за меньшего количества карбидов. Низколегированная сталь ХВГ обладает лучшей прокаливаемостью, чем углеродистые стали, и тоже относится к малодеформирующимся, но её износостойкость ниже, чем у высокохромистой Х12МФ. За счёт большого количества карбидов хрома Х12МФ значительно превосходит эти стали по износостойкости и востребована там, где ресурс инструмента определяется абразивным износом рабочих кромок.

12Купить прокат из стали Х12МФ со склада

Калькулятор массы

Расчёт массы по диаметру / толщине загрузится автоматически. Либо откройте калькуляторы веса.

Позиции из стали Х12МФ в наличии

Заказать прокат из стали Х12МФ - счёт за 15 минут

Пришлите чертёж, спецификацию или опишите задачу - менеджер подберёт позицию, посчитает массу и пришлёт счёт за 15 минут. Сертификат и паспорт качества на плавку - к каждой партии.