Что это такое? Благодаря своим особым прочностным характеристикам сталь Х12МФ активно применяется для изготовления ножей. Эта марка представляет собой сплав из хрома, углерода и ванадия, что делает ее достаточно дешевой.
Для чего подходит? Цена такой стали обуславливает и ее популярность. Пожалуй, невозможно встретить туристические, тактические или охотничьи ножи, которые бы не были изготовлены из Х12МФ. Как же ее производят и обрабатывают?
Вопросы, рассмотренные в материале:
- Основные характеристики стали марки Х12МФ
- Химический состав стали Х12МФ
- Преимущества и недостатки стали Х12МФ
- Особенности производства и применения
- Популярные вопросы про сталь марки Х12МФ
Основные характеристики стали марки Х12МФ
Х12МФ начали выплавлять в 1930-х годах. Этот стальной сплав, который хорошо поддается холодному деформированию, разрабатывался в качестве инструментального. Высокие характеристики позволяют этой марке по-прежнему оставаться востребованной современной промышленностью. В таблице ниже приведены характеристики стали Х12МФ:
Сталь Х12МФ разрабатывалась для производства «ножевых клинков», точнее, резаков и полиграфических штампов, рабочих частей инструментов для обработки древесины, пил и т. д. Однако уже в середине XX века этот сплав начал набирать популярность у мастеров, которые изготавливали из него клинки бытовых, охотничьих и кухонных ножей.
Химический состав стали Х12МФ
Отличные характеристики стали Х12МФ, обусловленные ее сложным химическим составом, делают возможным ее применение для изготовления клинков ножей. Сплав, помимо железа, состоит из:
- хрома (до 12,5 %), который напрямую сказывается на закаливаемости стали,
- ванадия (1,1 %) – он значительно повышает прочность металла и устойчивость готовых режущих инструментов к изнашиванию,
- углерода (1,6 %), благодаря которому сплав обладает особой прочностью и низкой хрупкостью,
- молибдена (до 1 %) – этот твердоплавкий металл увеличивает механическую стойкость сплава и его термостойкость,
- кремния и марганца (до 0,6 %) – присутствие в сплаве этих добавок необходимо для обеспечения максимальной твердости, стабильности и надежности.
Присутствие в сплаве вредных технологических примесей – серы и фосфора – может стать причиной повышенной хрупкости и общего ухудшения физико-химических характеристик. В случае со сталью Х12МФ негативное воздействие этих веществ на качество металла минимально и практически не поддается определению из-за крайне низкого содержания углерода. Дело в том, что для «работы» упомянутых компонентов требуется большое количество углерода.
Преимущества и недостатки стали Х12МФ
У стального сплава Х12МФ, помимо явных достоинств, имеется ряд минусов. К преимуществам этой стали можно отнести следующие особенности:
- Сталь выплавляют из недорогого и доступного сырья – используются даже продукты вторичной переработки металла, что снижает себестоимость заготовок. Благодаря этому отличные эксплуатационные характеристики сочетаются с невысокой стоимостью готовых ножей и инструментов.
- Рабочие свойства клинков предсказуемы – все характеристики стали сохраняются при широком диапазоне температуры.
- Острота режущей кромки отвечает самым строгим требованиям. При правильно проведенной термической обработке лезвия из стали Х12МФ имеют твердость, соответствующую 63-64 единицам по шкале Роквелла. Комбинация этой характеристики с правильной заточкой позволяет добиться оптимального сочетания функциональности с высокой износоустойчивостью.
- Лезвие остается острым на протяжении долгого времени даже при работе с прочными материалами.
- Стальной сплав Х12МФ – условно нержавеющий. Клинок из этого материала устойчив к воздействию влаги, а значит, за ним нужен минимальный уход. Сталь хорошо обрабатывается механическими методами и легко поддается шлифовке.
- Изготовленные из этого сплава клинки и инструменты отлично справляются с любой работой, не теряя своих характеристик годами.
Перечисляя характеристики ножевой стали Х12МФ, нельзя не упомянуть ее недостатки:
- Сталь сложно обрабатывается ковкой – в процессе этот сплав склонен к растрескиванию. Такие дефекты не устраняются. Трещины образуются при обработке недостаточно нагретого металла, а при перегреве заготовки могут разрушаться в ходе деформирования. Выбор правильного температурного режима для Х12МФ – сложная задача.
- Заточка лезвий из этого стального сплава производится только специализированными инструментами или с применением соответствующего оборудования.
- Изделия из этой стали чувствительны к изгибающим нагрузкам, что существенно ограничивает размеры изделий и их возможное применение.
- Клинки из этой инструментальной стали не полируются «в зеркало». Независимо от затраченных на обработку усилий, металл будет слегка матовым. Режущую кромку ножа из этого материала сложно править в походных условиях из-за очень высокой твердости.
Чтобы максимально повысить плотность металла и увеличить его износостойкость, закаливание производят с применением предварительного ступенчатого нагрева, подолгу выдерживая заготовку при каждой температуре. Охлаждают клинок также постепенно, используя соль или кипящее масло. Завершают процесс воздушным охлаждением. С помощью отпуска сталь освобождают от внутреннего напряжения, которое остается в ней после термообработки.
Оборудование для таких процедур имеют далеко не все производства. Стоимость штучных клинков из стального сплава Х12МФ очень высока именно из-за сложной термической обработки.
Перечисленные минусы чаще всего полностью компенсируются высокими эксплуатационными характеристиками изделий, а значит, их нельзя называть критичными. Однако важно знать все характеристики стали Х12МФ, используя ее в качестве материала для изготовления ножа, что позволит придать ему действительно уникальные качества.
Особенности производства и применения
Выплавка инструментальной стали Х12МФ – хорошо отлаженный технологический процесс. При отливке заготовок в специально подготовленных формах обязательно учитываются припуски на последующую механическую обработку, при этом благодаря маленькой усадке материала их размеры невелики. Кристаллизация, сопровождающая остывание расплава, приводит к формированию дендритной структуры и неравномерному выпадению карбидов. Для устранения неоднородности структуры стальные отливки отжигают.
Для того чтобы получить отливки с изотропной по всем направлениям и плоскостям структурой, разработана техника электрошлакового переплава. Полученная с использованием этой технологии сталь хорошо поддается ковке. Такой же результат достигается, когда для выплавки применяют вакуумно-дуговую переплавку. Последующая ковка дополнительно улучшает структуру металла, так как устраняет неоднородности – пустоты в кристаллической решетке заполняются измельченными зернами.
Термомеханическую обработку стали осуществляют в несколько этапов. На первом придают отливкам требуемую геометрическую форму (прямоугольника, квадрата, круга и т. д.), разливая расплав в специальные формы. Далее полученные заготовки идут на изготовление готовых изделий при помощи ковки, которая попутно способствует структурной оптимизации материала.
В ходе такой обработки устраняются многие заметные дефекты металла, происходит его упрочнение. Плотность кованого сплава существенно повышается за счет заполнения измельченными зернами пустот в кристаллической решетке, возникающих при кристаллизации.
Термическая обработка стального сплава Х12МФ требует строгого соблюдения технологических требований. Перегрев приводит к тому, что сталь становится хрупкой, а значит, чтобы избежать деструктуризации (разрушения материала заготовок), ковку производят, нагревая металл не более чем до + 1050 °C. Дефекты такого рода не подлежат устранению.
Благодаря незначительной усадке из этой стали можно получать готовые изделия литьем с последующей термообработкой, которая придает ей окончательную структуру. Далее заготовки подвергают слесарной обработке, снимая слой лишнего металла, точно подгоняя изделие под требуемые размеры и устраняя изъяны литья.
Для повышения прочности стали, создания жесткого наружного слоя и нейтрализации внутреннего напряжения изделия подвергают закалке в соли или кипящем масле.
Сталь Х12МФ в промышленности широко применяют для производства:
- кузовных штампов,
- накатных плашек,
- формовочных и гибочных штампов,
- волочильных досок и самих волок,
- профилирующих и калибровочных роликов сложной конфигурации.
Ну и, конечно, из стали марки Х12МФ изготавливают клинки тактических, туристических и охотничьих ножей, пользующихся большой популярностью.
Продают сталь Х12МФ прутками разного сечения и полосами. Для самостоятельного изготовления клинков из этого сплава часто используют отслужившие свой срок детали станков – из него выполнены шестерни и режущие части.
Популярные вопросы про сталь марки Х12МФ
Какие стальные сплавы аналогичны Х12МФ?
Наиболее популярный аналог стали Х12МФ – производимый в США сплав марки D2, идентичный по химическому составу. Российский вариант содержит больше хрома. По мнению некоторых источников, американский тип сплава многократно превосходит российский качеством и остротой режущей кромки, однако большинство специалистов считает такие утверждения ошибочными и строго субъективными.
В Японии выплавляют еще один аналог стали Х12МФ, которая также идет на изготовление износостойких клинков и режущих частей для работы с прочными материалами.
Японскому аналогу марки Х12МФ свойственны:
- прочность,
- высокая ударная вязкость,
- агрессивный рез,
- высокое содержание углерода,
- долгое сохранение остроты заточки в условиях экстремальной эксплуатации (силовых резов).
В России производят также марки Х6ВФ, Х12ВМ, Х12Ф1, которые можно отнести к аналогам Х12МФ. Однако специалисты склонны считать их заменителями, твердость металла и острота заточки режущей кромки которых уступают Х12МФ, но пользуются популярностью у производителей клинков в силу высокой коррозионной стойкости.
Что лучше: Х12МФ, 95х18 или дамасская сталь?
Сравнение плюсов и минусов марок стали Х12МФ и 95х18 и их характеристик с точки зрения выбора материала для клинков ножей не совсем корректно, так как между этими сплавами существует серьезная разница. Сталь 95х18 обладает следующими свойствами:
- это нержавеющий стальной сплав,
- очень хорошо держит заточку,
- закаливается до твердости от 57 до 59 единиц по Роквеллу.
Но, сравнивая характеристики дамаска и стали марки Х12МФ, специалисты приходят к однозначному выводу о превосходстве последней в силу ее коррозионной стойкости, которой лишена дамасская сталь. Этому металлу достаточно редких и незначительных контактов с влагой, чтобы заржаветь. Такие клинки требуют строгого соблюдения инструкций по уходу: они нуждаются в обязательном высушивании, регулярной обработке специальными составами и полировке.
Читайте также: Резка листового металла: от ручных до промышленных способов
Как ухаживать за сталью Х12МФ?
Правила ухода за изделиями из стали марки Х12МФ просты. Для хранения таких клинков нужно использовать сухое помещение, исключить контакт ножа с любыми агрессивными средами, оберегать его от ударных нагрузок и падений.
После контакта с кислой средой изделия из стали Х12МФ нужно обмыть водой, насухо вытереть поверхность ветошью и обработать полиролью. Под действием кислот металл может покрыться черными пятнами. В таких случаях клинок рекомендуется подвергнуть шлифовке с помощью специального профессионального инструмента.
Ржавеет ли Х12МФ?
Клинки, изготовленные из стального сплава марки Х12МФ, ни при каких условиях не покрываются пятнами ржавчины, однако неправильный уход за ножом может привести к утрате первоначальных эксплуатационных характеристик.
Рекомендуем статьи
Мнение специалистов относительно того, подвержена ли сталь воздействию ржавчины, расходятся. Питтинговая коррозия, признаки которой могут проявиться на поверхности клинка при контакте с кислотой или длительном воздействии влаги в виде черных пятен и разводов, многими из них не признается настоящей ржавчиной.
Итак, Х12МФ – штамповая сталь холодного деформирования, которая содержит хром в высокой концентрации, а также молибден и ванадий в виде добавок. Ей присущи высокая прочность и термостойкость, прокаливаемость, закаливаемость и стойкость к изнашиванию. Специалисты высоко ценят технологичность этого материала, который отлично поддается резанию, пластичному деформированию и удовлетворительно – шлифовке.
