Сталь Х12МФ для ножей: состав, свойства, применение

Содержание:

• Общие сведения, расшифровка;
• Состав сплава Х12МФ;
• Особенности производства;
  • Этапы изготовления;
  • Улучшение качеств стали;
• Характеристики Х12МФ;
• Плюсы и минусы стали Х12МФ;
• Где используется;
• Правила ухода и эксплуатации.

Х12МФ — российская инструментальная легированная сталь (наиболее известные зарубежные аналоги — D2, К340). Она используется при производстве широкого ассортимента ножевой продукции (от мачете до филейных кухонных резаков), находит свое применение в различных отраслях промышленности (судо-, автомобилестроении и т.д.).

Понятие и расшифровка

Штамповая легированная сталь Х12МФ — одна из самых популярных в российском ножепроизводстве. Несмотря на то, что сплав используется более 100 лет, мировой спрос на него не снижается. Сама Х12МФ и авторские стали на ее основе широко представлены на российском ножевом рынке.

Расшифровка Х12МФ:

• «Х», «12» — свидетельствуют о высоком содержании хрома;
• «М» — означает присутствие молибдена;
• «Ф» — указывает на наличие ванадия.

Состав сплава

У Х12МФ сбалансированная формула (процентное соотношение компонентов — в таблице ниже), обуславливающая множество сфер применения этой стали. Хром — легирующая добавка — «несет ответственность» за коррозийную устойчивость сплава. Значительный удельный вес этого металла (11–12,5%) позволяет говорить о том, что готовая сталь практически не ржавеет.

Благодаря высокому содержанию углерода сплав Х12МФ отличается внушительной прочностью, твердостью (при правильной термической обработке этот показатель может достигать 62–64 HRC).

С целью снизить растущую вместе с твердостью хрупкость материала и улучшить качественно–технические свойства готового сплава, при производстве в него вводят дополнительные легирующие элементы:

• марганец;
• молибден;
• ванадий;
• никель;
• сера;
• фосфор, медь, кремний (в минимальных объемах).

Химический состав Х12МФ (% в сплаве)

Специфика производства

Х12МФ начали выплавлять еще в 1930-х годах. Этот стальной сплав разрабатывался в качестве инструментального, поскольку хорошо поддается холодному деформированию.

Этапы изготовления

Производство Х12МФ — отлаженный многоступенчатый технологический процесс. При создании заготовок обязательно учитываются припуски на дальнейшую механическую обработку — благодаря незначительной усадке сплава их делают небольшими.

Остывание расплава сопровождается кристаллизацией — это влечет за собой появление дендритной (неоднородной) структуры металлической поверхности и неравномерному выпадению карбидов. Из–за существенного содержания в составе сплава твердых карбидов типа М7С3 (крупные, пластинчатой формы, эвтектического происхождения) готовая сталь получает высокую износостойкость и сниженные механические свойства.

Улучшение качества Х12МФ

После травления благодаря этим же твердым карбидам и их неравномерному распределению на поверхности сплава можно рассмотреть всевозможные узоры (различаются в зависимости от характера термической обработки) и «булатный» рисунок. Чтобы «выровнять» сталь, отливки отжигают и/или подвергают технике электрошлакового переплава. После такой обработки сплав хорошо поддается ковке, которая:

• дополнительно улучшает структуру металла;
• убирает пустоты в кристаллической решетке;
• позволяет заполнить неровности измельченными зернами.

Наиболее распространена обработка Х12МФ на первичную твердость (закалка под струей воздуха, в горячих средах, в масле). Предварительная ТО позволяет существенно улучшить механические свойства и способность удержания режущей кромки готового изделия.

Современную термомеханическую обработку металла проводят в несколько этапов:

1. разливая по специально заготовленным формам, придают отливкам желаемую форму.
2. Посредством ковки используют полученные заготовки для производства готовых изделий.

За счет небольшой усадки из Х12МФ можно получать готовые изделия с помощью литья и последующей термообработки — они дают металлу окончательную структуру. С полученных заготовок снимают лишний слой стали, подгоняют под нужные размеры, устраняют недостатки литья. Закаляют изделия в кипящем масле или соли.

Характеристики материала

Х12МФ — инструментальный штамповой сплав, который выпускается в нескольких видах:

• шлифованная;
• калиброванная;
• серебрянка;
• прутки;
• полосы;
• кованые заготовки;
• поковки.

Твердость металла составляет 255 Мпа, диапазон температуры закаливания — от +11400С (старт) до +8500с (окончание). Х12МФ охлаждают в специальных термостатах, колодцах, у нее низкий уровень хрупкости.

Отличные свойства сплава, обусловленные его богатым составом, делают возможным применение стали для производства клинков кухонных, бытовых, охотничьих ножей.

Преимущества и недостатки стали

Несмотря на отменные характеристики Х12МФ, у готового сплава есть свои достоинства и недочеты в контексте производства ножевой продукции.

Достоинства

Сталь Х12МФ для ножей отличается:

• относительно низкой себестоимостью (хорошо обрабатывается, производство не трудозатратно), ее выплавляют из недорогого, доступного сырья;
• достаточной технологичностью — даже при минимальном навыке позволяет получить приемлемые характеристики;
• отменными режущими свойствами (у готовых ножей — хороший агрессивный рез);
• высокой твердостью (резаки долго держат заточку), износостойкостью, закаливаемостью;
• отсутствием особых требований к уходу и хранению.

В авторском виде Х12МФ иногда может тягаться с самыми инновационными сталями. Рабочие свойства клинков из этого сплава сохраняются при широком температурном диапазоне.

Ножи из стали Х12МФ

Недостатки

Х12МФ нельзя назвать полностью нержавеющим сплавом. После разделки мяса, резки лимона и контакта с другими агрессивными веществами на клинке могут появиться коррозийные пятна (питтинговая коррозия). Существенная боковая нагрузка на нож чревата разрушением режущей кромки.

Высокая твердость резака усложняет (замедляет) его правку в туристических условиях, но этот недочет компенсируется долго сохраняющейся заточкой при бытовой эксплуатации. Рубить крупные кости ножом из легированной стали не рекомендуется — клинок не треснет, но могут возникнуть сколы на режущей кромке. Из–за высокого содержания твердых карбидов в сплаве у клинка отсутствует «бритвенная острота».

Другие недочеты ножевой стали Х12МФ:

• сложно обрабатывается ковкой из—за склонности к растрескиванию;
• изделия из сплава чувствительны к изгибающим нагрузкам — это накладывает ограничения на размеры готовых резаков и сужает круг их применения;
• нельзя отполировать клинок «в зеркало» — он всегда выглядит матовым.

Где используется штамповая легированная сталь

Изначально металлический сплав задумывался для изготовления исключительно холодноштампового инструмента — накатных, дыропрошивных плашек, профилировочных роликов, волоков. После тестирования, более детального изучения характеристик и отзывов о стали Х12МФ, он нашел более широкое применение. Так, сегодня материал применяется в судо-, машино-, авиа-, автостроении, при производстве штампов, пуансонов и, конечно, ножей бытового, промышленного назначения.

Продают сплав полосами и прутами разного сечения. Ножевые клинки часто выплавляют из уже отслуживших деталей станков (режущих частей, шестерней).

Х12МФ: правила ухода и эксплуатации

Чтобы нож из легированного сплава как можно дольше не терял своих эстетических и режущих свойств, после работы с кислыми продуктами, свежим мясом, рыбой, необходимо тщательно промыть клинок под проточной водой и насухо протереть мягкой ветошью.

Вернуть резаку утраченную заводскую остроту просто — достаточно заточить его при помощи алмазного бруска либо ремня с пастой ГОИ. Благодаря высокой прочности (62 единицы) нож из Х12МФ успешно справляется с резом по кости, твердой древесине, а также быстро открывает любую консервную банку.

Заключение

Учитывая плюсы и минусы стали Х12МФ для ножей, можно подвести итоги. Инструменты, изготовленные из этого металлического сплава:

1. оптимально «вписываются» в соотношение «цена — качество».
2. Хорошо держат заточку в бытовых условиях, но требуют продолжительной правки.
3. Не подходят для рубки, метания.
4. Непритязательны в уходе.
5. Находят свое применение на кухне, «справятся» с пикником и пригодятся на профессиональной охоте.

Нож из Х12МФ — бюджетный, надежный и при бережном обращении, правильном уходе «верно» прослужит долгие годы.