Что производят из стали х12мф. Cталь Х12МФ для ножей плюсы и минусы. Технологические параметры Х12МФ

Сложно что-то новое написать об этой марке стали. Сложно найти другой такой материал, с которым работают практически все отечественные производители ножей. Чем обусловлена эта популярность и всенародная любовь?

На наш взгляд, причина этому относительная доступность материала как по цене, так и по сложности в обработке. Ну и само- собой хорошие рабочие качества ножей из этой стали.

Давайте по - порядку.

Х12МФ была разработана для нужд машиностроения и по предназначению является штамповой, т.е. применяется при обработке металла давлением: штамповка, вырубка, прокат и т.д.

Для этих целей и подбирался химический состав и технология производства исходных изделий.

Как выяснилось, те свойства, которые необходимы для оснастки формовочных установок, неплохо подходят и для ножей. А именно: износостойкость, ударная вязкость, коррозионная стойкость, хорошая сопротивляемость сжатию, упругость.

Из всего этого списка, работникам ножа и топора (в прямом смысле) Интересны следующие вещества.

Углерод : по количеству углерода, Х12МФ относится к высокоуглеродистым сталям, что означает возможность образования большого количества карбидов различных металлов из состава стали.

Карбиды - это высокотвердые частицы, которые придают изделию твердость, износостойкость, сопротивляемость механическим нагрузкам. Без образования этих частиц, металл останется мягким, ведь в основе любой стали лежит мягкое железо. Карбиды образуются при проведении термообработки. Карбиды железа, вольфрама, молибдена и хрома позволяют закаливать сталь и получать нужные механические свойства. Никель и хром придают стали возможность сопротивляться коррозии. Хоть формально Х12МФ и не дотягивает по уровню хрома до нержавеющей (<13) но дополнительные никель, кремний и другие легирующие добавки не позволяют образоваться сплошной ржавчине. Возможна питтинговая (точеная) коррозия и небольшое потемнение со временем.

Также, легирующие добавки снижают вредное влияние серы и фосфора, состав которых лимитирован.

Если подвести промежуточный итог, то можно сказать следующее. Х12МФ одна из лучших относительно доступных сталей родом из СССР и хорошо подходящих по своим свойствам для производства ножей.

Для 90-х годов прошлого века и начала нынешнего, потенциала этой стали вполне хватало на выполнение всех основных задач, свойственным ножам. По стойкости режущей кромки, устойчивости к выкрашиванию, резучести и стойкости к коррозии она до сих пор на уровне западных аналогов. Хотя по-прежнему не любит больших поперечных нагрузок, ударов, острых углов режущей кромки и тонкого сведения. Все также хороша для изготовления малых и средних охотничьих ножей и все также не подходит для метательных и мачете.

При появлении на российском рынке порошковых сталей- Х12МФ стала утрачивать позиции продвинутой ножевой стали. В настоящее время, Х12МФ относится к сталям среднеценовой категории, с хорошим соотношением цена- потребительские свойства. Из нее делают хорошие рабочие, но без особых изысков. Можно смело отнести эту сталь к старой школе (old school)- старый, проверенный, хороший, надежный друг.

Сталь Х12 МФ является легированной инструментальной сталью, состав которой и обуславливает ее превосходные технические характеристики. Эта марка хорошо зарекомендовала себя как в изготовлении инструментов быта, так и штампованных деталей в машиностроительном и других производствах. О плюсах и минусах стали Х12 МФ для ножей будет рассказано в этой статье.

Характеристики ножей из стали Х12МФ

Любая сталь – это сплав железа с углеродом, но их процентное соотношение, а также присутствие других составляющий и определяют свойства готового изделия. Данный сорт получают путем многократной сварки, а в состав данного сплава входят ванадий, медь, кремний, марганец, молибден, фосфор, никель и сера. Именно они определяют прочность цельнометаллических ножей из стали Х12МФ и других изделий, устойчивость к коррозии, долговечность и режущие способности. Изготовление легированной штампованной стали осуществляется в строгом соответствии с ГОСТом и ТУ. Закаляют при температуре 950 ᵒС, что обеспечивает ее твердостью до 64 Ед HRC.

Ковать ее невероятно тяжело, а термообработка, включающая установление точной температуры, выдержки, отпуска и других параметров, невероятно сложна. Тем не менее находятся мастера-кузнецы, которые изготавливают из этой стали штучные ножи.

Сталь данной марки является исходным материалом при изготовлении:

• волоков;
• волочильных досок;
• гибочных и формовочных штампов;
• глазков для калибрования пруткового металла под накатку резьбы;
• сложных элементов кузовных штампов.

В электрических машинах и электромагнитных системах электрических аппаратов также встречаются детали из этой стали, но в последнее время ее все чаще используют для изготовления ножей, как правило, охотничьих (реже ).

К плюсам можно отнести:

1. Первое требование, которое предъявляется к ножам – это острота заточки, но чем острее инструмент, тем быстрее он тупится, но к ножам из стали Х12МФ это не относится. Концентрация углерода в этом сплаве составляет 14,5–16,5%, что обеспечивает повышенную износоустойчивость и сохранность режущей части ножа, однако это снижает стойкость к коррозии, поэтому такой нож нельзя назвать нержавеющим, но и ржавчиной при «виде» воды, как дамаск, он не покрывается. Чтобы такая сталь не темнела, за ней нужно правильно ухаживать.
2. Огромным плюсом стали Х12МФ для ножей является то, что она даже при твердости в 50 Ед остается острой после вырубки не одной тысячи изделий.
3. Молибден в ее составе обеспечивает сплав равномерностью и однородностью, что очень важно для режущего инструмента. Ванадий улучшает твердость и прочность стали, повышает ее долговечность, а кремний обеспечивает особую крепость. В ходе многочисленных испытаний было установлено, что даже после многочисленной разделки костей, вскрывания десятков металлических банок и сотни нарезов дубовых брусков лезвие ножа остается острым, без засечек и даже способно разрезать газету под собственным весом.

Минусы:

1. Но все эти достоинства противопоставляются одному единственному недостатку – хрупкости. Поэтому такие ножи не стоит метать, швырять, тестировать на изгиб и пр.
2. Чаще всего ножи из такого сплава имеют небольшие клинки и разделочную направленность. Они пользуются популярностью у охотников Сибири и Дальнего Севера, ведь в таких экстремальных климатических условиях просто жизненно необходимо иметь при себе хороший нож. При грамотной обработке и заточке его качество превосходит качество режущего инструмента из других видов стали. Поэтому спрос на них в последнее время, как и уровень продаж, значительно вырос.

Технические характеристики стали Х12МФ обладают именно теми сложными свойствами, которые определяют ее уникальность. Одна из тех марок стали, которые пользуются популярностью не только на предприятиях, но и у мастеров-умельцев.

Применение стали Х12МФ универсальным не назовешь: пределы ее использования ограничены.

Набор легирующих элементов определяет ее структуру и определяет узконаправленное назначение: это инструментальная штамповая сталь. Высокая технологичность - обрабатываемость резанием и давлением позволяет изготавливать:

• штампы сложные форм для матриц:
• дыропрошивных;
• просечных;
• кузовных;
• профильных роликов;
• волоков;
• пуансонов вырубных;
• шестерен эталонных;
• плашки накатные.

Но большую известность сталь марки Х12МФ приобрела благодаря тому, что ее применяют для изготовления ножей.

И дело даже не в том, что клинок получается очень прочным и его не нужно длительное время править.

Коррозионная стойкость, хорошая обрабатываемость резанием и методом ковки — вот те характеристики, которые позиционируют марку Х12МФ как одну из самых лучших в данном сегменте.

Но использование ножей из этой марки стали, характеризуется высокой хрупкостью: их нельзя гнуть и метать в дерево.

Химические свойства

За получение конечных свойств Х12МФ изделия отвечают две составляющие: химический состав сплава и термомеханическая обработка (промежуточная и окончательная). Естественно, что обе составляющие зависят друг от друга, а определяется эта тонкая взаимосвязь в результате многочисленных исследований и опытов:

• на действующих металлургических и машиностроительных предприятиях;
• в металлографических лабораториях.

К вышеперечисленным изделиям предъявляются высокие требования:

• по прочности при обработке металла способом холодного штампования, прокатки;
• хорошую теплостойкость. — Набор этих свойств марки Х12МФ обеспечивает высокая концентрация следующих элементов, каждый из которых вносит свои особенности:

1. C — 1.45-1.65%;
2. Cr — 11-12.5%;
3. Mo — 0.4-0.6%;
4. Si — 0.1-0.4%;
5. V — 0.15-0.3%;
6. Mn — 0.15-0.45%;
7. Сu — 3%;
8. Ni — 0.35%.

Расшифровка стали Х12МФ

В данном случае в маркировке указаны только основные элементы:

1. индекс: Х12 — содержание хрома 12 %;
2. М — молибден (без цифрового индекса, содержание должно составлять до 1 %);
3. Ф — вольфрам (содержание также до 1 %).

Углерод в данном случае не указывается, так как по умолчанию его содержание определяется в районе 1,5 %.

Углерод — важнейший элемент, повышающий прочность. Его участие оказывает как положительное влияние, так и отрицательное. При одновременной прочности он снижает пластичность, что делает сталь плохо деформируемой.

К тому же карбиды при высокой концентрации распределяются неравномерно, а также коагулируют при дальнейшем вылеживании, что приводит к неоднородности свойств в самом сплаве: в районе сегрегаций сплав наиболее прочен, а истощенное место становиться уязвимым при нагреве выше 300 ºC. Поэтому при интенсивной работе, когда рабочая поверхность нагревается, происходит разупрочнение.

Но этот недостаток нейтрализуют добавлением хрома, марганца, молибдена и вольфрама.

Основным легирующим элементом Х12МФ является хром. Он придает коррозионную стойкость, повышает прокаливаемость и исключает разупрочнение стали. Именно благодаря такому содержанию хрома, сталь характеризуется высокой:

• теплостойкостью (отсутствием разупрочнения при высоких температурах выше 300 ºC);
• прокаливаемостью;
• стойкостью к короблению при закалке.

Вольфрам улучшает режущую способность стали, что очень актуально при изготовлении ножей. Это происходит благодаря способности W образовывать тугоплавкие соединения, которые даже при нагревании режущей кромки не вызывают разупрочнения.

Высокая концентрация элементов, увеличивающих прочность, придают характеристикам стали отрицательные качества. Их нейтрализуют другие элементы, например, марганец и молибден. Они также увеличивают прочность, но еще дополнительно работают на увеличение прокаливаемости (свойство стали которое при закалке увеличивает толщину металла, в которой образуется необходимая мартенситная структура). К тому же уменьшают коробление при закалке.

Ванадий наряду с железом образует карбиды VC, которые характеризуются еще более высокой прочностью и тугоплавкостью, чем FeC. При чем содержание этого элемента в диапазоне всего 0,3-0,5 % не снижает пластичность стали.

Термомеханическая обработка

Расплавленный металл разливают в формы для получения:

1. заготовок простых геометрических форм (круги, квадраты т. д.), из которых в дальнейшем изготавливают детали методом ковки;
2. готовые изделия с учетом припусков на обработку.

При изготовлении изделий методом ковки, происходит дополнительное улучшение структуры. Происходящие изменения можно назвать как повышение плотности, потому что при этом происходит устранение дефектов.

Сталь Х12МФ - это легированная инструментальная сталь, состоящая из веществ, благодаря которым обладает отличными техническими характеристиками. Эта марка часто используется для производства различных бытовых предметов. Но обычно из нее изготавливаются клинки ножей. Поскольку сам материал обладает превосходными свойствами, то и выполненные из него инструменты также относятся к высококачественным изделиям.

Особенности и характеристики

Х12МФ, как и любая сталь, представляет собой сплав двух элементов таблицы Менделеева, а именно: железа и углерода. Однако принадлежность стали к той или иной марке определяется по процентному соотношению этих элементов. Конечно, помимо этих двух основных составляющих, в материале могут содержаться и другие компоненты, что тоже влияет на свойства.

Одна из основных особенностей стали - это содержание в составе таких элементов, как медь, сера, никель, кремний, молибден. Все эти составляющие оказывают непосредственное влияние на прочность готового изделия, которым чаще всего является клинок ножа. Наличие этих веществ сказывается и на режущих способностях, и на стойкости к коррозии.

Сталь Х12МФ производится строго по правилам ГОСТа. В процессе производства материал нагревается почти до тысячи градусов по шкале Цельсия, благодаря чему он приобретает твердость - более 60 единиц HRC. Создавать такую сталь очень тяжело, ведь нужно установить точную температуру, выдержать определенное время. Ничуть не проще и изготавливать клинки ножей из уже готовой стали. Это под силу только настоящим профессиональным кузнецам.

Преимущества

Как и у любого другого материала, имеются у стали Х12МФ для ножей плюсы и минусы.

Начнем с преимуществ ножей, изготовленных из этого материала:

В составе, помимо молибдена и ванадия, входят также хром, вольфрам, марганец, кремний.

Каждый из них обладает своими особенностями:

• хром повышает режущие свойства ножей и увеличивает износостойкость;
• благодаря вольфраму увеличивается прокаливаемость;
• марганец уменьшает коробление при закаливании;
• кремний повышает стойкость металлической заготовки при термической обработке.

Но основными компонентами все же считаются хром, молибден и ванадий. Об этом говорит уже само название марки стали. Буква «Х» обозначает «хром», буква «М» - «молибден», ну, а буква «Ф» - «Ванадий».

Недостатки

К сожалению, есть у ножей, выполненных из стали Х12МФ, и минусы, причем некоторые из них весьма серьезные.

Один из наиболее существенных недостатков таких изделий - хрупкость клинка. Разрезать они могут практически что угодно и в любом количестве. Но вот если их начинать использовать не по прямому назначению, то возникнет немалая вероятность того, что инструмент в одночасье попросту испортится . Ни в коем случае не нужно проверять эти ножи на изгиб, категорически запрещено их метать.

А другой серьезный недостаток режущих инструментов, изготовленных из стали Х12МФ - небольшая длина клинков, что, безусловно, указывает на их разделочную направленность.

Производство ножей

Положительные характеристики стали Х12МФ оценили многие компании, занимающиеся изготовлением ножей. Этот материал популярен и у фирм производителей и у покупателей режущих инструментов.

Прочность материала обеспечивается его высокой плотностью, а плотной эта сталь становится благодаря особой технологии производства. В качестве заготовки выступает круглый прут. Он закрепляется в специальном горне , а затем нагревается до нужной температуры. Как только он станет довольно мягким, чтобы его можно деформировать, начинается механическая обработка.

С помощью тяжелого молота металлическому пруту придают форму полоски. Причем плотность ее в результате физической обработки будет очень большой. А для того чтобы придать ей необходимую длину, ее снова закрепляют в горн и нагревают, а затем с помощью специально инструмента разделяют на несколько более коротких частей.

Именно эти части и будут являться клинками будущих перочинных ножей, но предварительно они должны приобрести клинообразную форму. Для этого их также подвергают специальной обработке.

Промышленное изготовление подшипников, штампованных и режущих инструментов осуществляется с использованием различных марок стали. Среди них особое место занимает сталь Х12МФ.

Характеристики этой марки по достоинству оценены также многими компаниями, занимающимися производством исключительно ножевой продукции. Сегодня данный материал пользуется большой популярностью как среди фирм-изготовителей, так и среди покупателей различных ножевых изделий.

Класс марки

В отрасли машиностроения основной маркой считается сталь Х12МФ. Характеристики материала отличаются от остальных углеродистых инструментальных марок высокими показателями плотности структуры. Данный относится к классу инструментальных штампованных. Долгое время она применялась только в производстве штампов для гибки и формовки изделий. Поскольку кованая обладает высокой устойчивостью к внешним физическим воздействиям, ее используют в тяжелой промышленности и машиностроительной отрасли.

Данная сталь является высококачественным материалом, из которого изготавливают Как свидетельствуют многочисленные отзывы потребителей, такие режущие изделия отличаются большой прочностью и долго не тупятся, что для охотника немаловажно. Преимущества материала учитываются фирмами-изготовителями, использующими в производстве продукции сталь Х12МФ.

Свойства

К достоинствам данной марки стали относятся:

• высокая прочность;
• теплостойкость;
• прокаливаемость;
• закаливаемость;
• износостойкость;
• технологичность.

Последнее свойство оценено мастерами, обрабатывающими сталь Х12МФ. Характеристики марки позволяют ее обрабатывать при помощи процедур резания, давления и шлифования.

Продукция

Марка Х12МФ используется при изготовлении:

• профилировочных роликов, имеющих сложную форму;
• сложных дыропрошивных матриц, при помощи которых формируется листовой металл;
• эталонных шестерней;
• накатных плашек;
• волоков;
• матриц;
• пуансонов.

Чем обеспечивается плотность?

Высокие показатели, которыми обладает сталь Х12МФ, характеристики данной марки достигаются путем расковки заготовок. Во время процедуры взятый для обработки круглый стальной пруток помещается в специальный горн. Там он нагревается до определенной температуры. После этого пруток из Х12МФ обрабатывается механически при помощи молота. В результате должна получиться полоска стали с очень большой плотностью. Затем ее снова помещают в горн и подвергают термообработке. После того как полоска достаточно нагрелась, ее рубят на несколько небольших заготовок.

В дальнейшем путем обработки им придается нужная клинообразная форма. Таким способом создаются ножи из стали Х12МФ. Отзывы владельцев о таких клинках носят преимущественно положительный характер: структура стали заготовок в процессе их обработки молотом становится очень плотной, а это, в свою очередь, обеспечивает лезвиям высокую стойкость к затуплению.

Зачем нужны легирующие элементы?

В первоначальном своем виде любая сталь является обычным сплавом, в состав которого входят железо и углерод. В зависимости от задачи, которую будет выполнять изделие, осуществляется химическое изменение сплава, а это, в свою очередь, усовершенствует и адаптирует сталь Х12МФ. Характеристики (отзывы подтверждают информацию) усовершенствованного материала заключаются в следующем перечне:

• высокая прочность;
• повышенная коррозийная стойкость;
• долговечность эксплуатации;
• высокие режущие способности.

Данные качества Х12МФ приобретает в результате добавления в нее легирующих элементов. Процедура осуществляется в определенном температурном режиме с соблюдением необходимого количества закаливаний.

Состав

Ножевая сталь Х12МФ состоит из следующих химических элементов:

• Хром. Его вводят для повышения режущих свойств и износостойкости данной марки стали.
• Вольфрам. Данный химический элемент повышает прокаливаемость.
• Ванадий. Он необходим для того, чтобы качественно распределялись в частицы избыточной фазы. За счет наличия ванадия в составе существенно уменьшена чувствительность к перегревам. При избыточном количестве вещества (свыше 5%) снижаются пластичные свойства, которые должна иметь сталь Х12МФ. Характеристики (отзывы владельцев стальной продукции полностью это подтверждают) данного материала зависят от количества ванадия. Чем меньше присутствие данного химического элемента, тем выше показатели прочности и пластичности стали.
• Молибден. Этот химический элемент повышает вязкость и прокаливаемость стали. В то же время наличие большого количества молибдена способно понижать стойкость сплава к образованию окалин. Желательно, чтобы содержание этого вещества в Х12МФ не превышало 1,7%.
• Марганец. Данный химический элемент необходим для уменьшения коробления во время закаливания изделий.
• Кремний. Используется для повышения стойкости против отпуска во время термообработки.

Изготовление легированной штампованной стали осуществляется с учетом требований ГОСТа.

Х12МФ: значение аббревиатуры

Нетрудно. В первую очередь необходимо знать, какие буквы используются при обозначении химических элементов. Для обозначения хрома применяется буква Х, никеля - Н, кобальта - К, ванадия - Ф, молибдена - М, титана - Т, меди - Д, и т. д. Следовательно, сталь Х12МФ в своем составе содержит хром, молибден и ванадий. Цифрой обозначается содержание основного легирующего элемента. Им является хром. 12% данного химического элемента содержит в себе сталь Х12МФ.

Характеристики

Ножи, созданные из материала данной марки, обладают теми качествами, которые придают стали содержащиеся в ней компоненты. Поскольку Х12МФ является углеродной сталью, то изделиям из нее присуща высокая износоустойчивость. Это значит, что клинком с высоким показателем углерода можно пользоваться длительное время без дополнительного затачивания. Содержание 16% углерода определяет, какие будет иметь сталь Х12МФ характеристики. Ножи, изготовленные из хромосодержащей стали (12%), почти не ржавеют. В том случае, если сталь содержит 14% хрома, она становится полностью нержавеющей. Наличие данных химических элементов обеспечивает клинкам из Х12МФ прочность и долговечность. Обеспечение абразивной устойчивости возможно за счет дополнительной легирующей добавки. Для этой цели во время прокаливания в Х12МФ добавляется молибден. В результате сталь прокаливается равномерно. Нож, изготовленный из нее, представляет собой изделие с однородной заточкой. Как свидетельствуют многочисленные отзывы владельцев таких клинков, в структуре ножей отсутствуют слабые места.

Испытание ножей из Х12МФ

Испытание стальных охотничьих ножей заключается в произведении следующих действий:

• Ножом делаются нарезы на канате толщиной 200 мм. По отзывам владельцев, клинком спокойно можно сделать не менее трехсот нарезов. Лишь затем будет заметно, что лезвие затупилось.
• Для нарезов также используются дубовые бруски. На данном материале ножом можно сделать не более ста нарезов.
• Разрезается газета. Суть данного тестирования также заключается в том, чтобы проверить остроту ножа. Для этого на лезвие аккуратно опускается один газетный лист. Обычно листок легко разрезается на две части исключительно под воздействием своего веса.

Несмотря на все имеющиеся достоинства стали марки Х12МФ, многие владельцы таких клинков рекомендуют придерживаться двух правил:

• Поскольку охотничьи ножи не являются метательным оружием, клинки нежелательно бросать в деревья или другие поверхности.
• Никогда не проверять ножи на изгиб и не наступать на них.

Тем, кто приобрел один из таких ножей, опытные охотники рекомендуют не тратить свои силы на полировку клинка. Как утверждают многие потребители, Х12МФ очень плохо полируется. Следовательно, нож из стали этой марки никогда не будет ярко блестеть.

Характерный цвет для его клинка - матовый. В связи с этим ножи из стали Х12МФ нередко путают с булатными.

Заключение

Сталь марки Х12МФ по достоинству оценена фирмами-производителями различных инструментов и ножевой продукции, а также потребителями.

Те, кто приобрел режущие изделия из стали Х12МФ, отзываются о ножах исключительно положительно. Используя данные клинки, можно легко открывать консервные банки, стругать деревянные ветки и рубить кости добытого зверя. В походных условиях данные действия являются самыми распространенными.

Не менее позитивные отзывы оставляют потребители подшипников, штампованных и режущих инструментов из стали Х12МФ. Как показал опыт, изделия из Х12МФ могут легко справиться с любой задачей.