В процессе работы на матрицу и пуансон вырубного штампа воздействуют высокие ударные нагрузки.
Именно поэтому к материалам их изготовления предъявляются особые требования по механическим характеристикам:
- твердости, необходимой режущим кромкам;
- вязкости, которая в дальнейшем будет предохранять штамп от выкрашивания;
- прочности, обеспечивающей длительный срок службы;
- износоустойчивости (стойкости к истиранию), гарантирующей качество обрабатываемым деталям;
- невосприимчивости к коррозии.
Штамповая оснастка внушительных размеров, непростой формы или эксплуатируемая в сложных условиях изготавливается из легированных сплавов. Среди наиболее востребованных – инструментальная легированная штамповая марка Х12М, которая более столетия применяется для обработки различных материалов и продолжает пользоваться повышенным спросом на современном этапе.
Производственная привлекательность Х12М
Материал принадлежит к разряду высокохромистых сталей, с большим содержанием железа. Его химический состав и физические свойства регламентированы ГОСТ 5950-2000. Он характеризуется достаточным уровнем вязкости и пластичности при высокой стойкости к истиранию. В отношении устойчивости к коррозийным процессам сталь Х12М по праву занимает лидирующие позиции. Она широко используется для изготовления пресс штампов и быстро изнашиваемых рабочих элементов оснастки. Её популярность обусловлена относительно невысокой ценой в совокупности с удачным сочетанием эксплуатационных показателей и высокой технологичностью. При грамотной обработке материал может приобретать необходимые характеристики в достаточно обширных границах.
Химический состав и полезные качества
Сплав включает в себя легирующие компоненты в % соотношении, влияющие на формирование определённых технологических и механических показателей:
- углерод (1.45-1,65) – служит для формирования требуемой твёрдости,
- кремний (0,15-0,45) – снижает отпускную хрупкость,
- марганец (0,15-0,4) – повышает прокаливаемость, в сочетании с хромом снижает коробление при закалке,
- сера (до 0,03) – поднимает модуль упругости,
- фосфор (менее 0,03) – улучшает литейные свойства,
- хром (11-12,5) – повышает прочность, износостойкость и режущие свойства,
- молибден (0,4-0,60) – добавляет вязкости,
- ванадий (0,15-0,3) – предохраняет от перегрева при закалке, повышает устойчивость к воздействию высоких температур,
- железо (не менее 85) – обеспечивает пластичность и вязкость.
Высокое содержание хрома и углерода приводит к образованию большого количества хромистых карбидов (15-17%), что обеспечивает отличную износоустойчивость. После термической доводки сталь Х12М обладает твёрдостью 58-61 по шкале Роквелла.