Плюсы и минусы стали Х12МФ для ножей, ключевые характеристики

Сталь Х12МФ была создана в 30 годах прошлого века, как инструментальный сплав для холодного деформирования. Этот материал и на сегодняшний день остается востребованным. Выдающиеся характеристики износостойкости позволяют применять сырье в массовом, а также серийном производстве. Легированная сталь Х12МФ для ножей, плюсы и минусы которой рассмотрим в данной статье, является одним из наиболее популярных материалов. Некоторые известные производители клинков отдают предпочтение именно этой марке, отмечая остроту режущей кромки, а также способность длительное время сохранять это качество в любых неблагоприятных условиях.

Химический состав материала

Изначально сталь Х12МФ разрабатывалась для нужд машиностроительной отрасли. Сплав относится к ледебуритному классу инструментальных сталей, ее состав определяет ГОСТ 5950-2000. В таблице указано процентное соотношение легирующих элементов в сплаве.

Добавление в состав сплава легирующих элементов, их процентное соотношение, определенным образом влияет на окончательные свойства материала:

1. Углерод – его концентрация определяет твердость после термообработки. От него зависит качество заточки режущей кромки ножа.
2. Кремний – его присутствие снижает отпускную хрупкость изделия при комнатной температуре.
3. Марганец – снижает склонность стали к короблению при термообработке.
4. Никель – препятствует образованию карбидных соединений. Карбиды располагаются по границам зерен и становятся причиной хрупкого излома.
5. Сера – повышает модуль упругости.
6. Фосфор – улучшает литейные свойства расплава.
7. Хром – придает стали антикоррозионные свойства. При концентрациях свыше 14% сталь становится нержавеющей. Соединение хрома с другими легирующими элементами придают клинку способность держать режущую кромку.
8. Молибден – повышает прокаливаемость, влияет на однородность сплава.
9. Ванадий – его добавка снижает чувствительность сплава к перегреву.
10. Медь – вводится с целью повышения прочностных характеристик сплава.

При соблюдении установленных пропорций получается превосходное сырье. Дальнейшее качество стали зависит от правильной температуры и количества закалок. Нарушения в процессе термообработки приводят к тому, что сталь полностью теряет свои ключевые свойства.

Преимущества и недостатки

Любой сплав – это компромисс между различными свойствами каждого элемента, входящего в его состав. Универсальность применения именно этой марки стали объясняется удачным сочетанием прочностных и эксплуатационных характеристик. Тем не менее, плюсы и минусы есть и у Х12МФ.

Сильные стороны стали Х12МФ:

1. В состав сплава входят дешевые компоненты. В производстве используется вторичное сырье. Это в значительной степени снижает стоимость производства заготовок для переработки. Ножи из стали Х12МФ не дорогие. При этом они обладают многими полезными характеристиками.
2. Предсказуемость рабочих характеристик ножа из этой стали заключается в широком диапазоне температур. Многочисленные тесты на синтетических канатах, деревянных брусках, испытания в полевых условиях и продолжительное время использования дают все основания для такого утверждения.
3. Основное требование к остроте заточки ножа выдержано полностью. При правильно проведенной термообработке удается получить клинки твердостью HRC 63-64 единиц. В сочетании с оптимальными углами заточки, получается режущая кромка с уникальными износостойкими характеристиками по всей длине. Острота лезвия сохраняется долгое время и мало зависит от разрезаемого материала.
4. Сплав относится к группе условно нержавеющих. Это означает, что уход за ножами будет самый минимальный.
5. Из технологических характеристик следует отметить хорошую обрабатываемость резанием и удовлетворительную податливость шлифовке.

Благодаря такому набору характеристик Х12МФ, ножи из нее долго служат владельцам верой и правдой.

Сталь Х12МФ не лишена недостатков. Ее слабые стороны:

1. Сложность осуществления технологических операций, связанных с нагревом заготовки. В процессе ковки часто происходит растрескивание заготовки. Это неустранимый дефект. Растрескивание происходит при недогреве до ковочной температуры. При перегреве сталь просто рассыпается. Этот эффект вызван особенностями дендритной структуры сплава. Другим негативным технологическим фактором является сложная термообработка. Подобрать правильный режим достаточно трудно.
2. Для качественной заточки режущей кромки требуется специальное оборудование.
3. Высокая чувствительность полотна к изгибающим нагрузкам. Это накладывает ограничения на размеры клинков и область их применения.
4. Химическое взаимодействие стали с солями и кислотами приводит к потере товарного вида ввиду питтинговой коррозии. Необходимо следовать правилам по эксплуатации и уходу за ножом.
5. Клинок из Х12МФ не получится отполировать до зеркального блеска. Он всегда будет выглядеть немного тускло.
6. Правка клинка в полевых условиях становится проблемой из-за его высокой твердости.

Для получения максимальной твердости и износостойкости необходимо осуществить ступенчатый нагрев под закалку с продолжительной выдержкой при каждой температуре. Закалку также необходимо проводить ступенчато в кипящем масле или соли с выдержкой и последующим охлаждении на воздухе. Затем следует принять меры предупреждения от коробления. Для снятия внутренних напряжений после закалки, обязательно нужно делать отпуск. Далеко не каждая мастерская располагает таким оборудованием. Кроме того, операции термообработки одни из самых затратных в производственном цикле. Штучное производство высококачественных ножей из стали Х12МФ обходится дорого.

У ножей имеются недостатки, обусловленные специфическими свойствами, которыми обладает сталь Х12МФ. В большинстве своем они не критичны. Потребительские плюсы перевешивают технологические минусы. Только знание всех плюсов и минусов стали, соблюдение технологии производства приведет к созданию уникального ножа.

Нюансы производства

Промышленное производство стали Х12МФ налажено по отработанному техпроцессу. В зависимости от условий поставки и требований заказчика, расплав заливается в изложницы или готовые формы с учетом припусков на механическую обработку. Небольшая степень усадки позволяет назначать минимальные припуски.

При остывании и кристаллизации неизбежно образование дендритной структуры. При этом выпадение карбидов происходит неравномерно по сечению отливки. Для устранения структурной неоднородности проводится отжиг.

Интерес представляет получение отливок методом электрошлакового переплава (ЭШП). Его применение позволяет получить изотропную структуру по всем направлениям отливки. Металл, полученный методом ЭШП, обладает лучшими ковочными характеристиками. Схожие результаты получают с применением метода вакуумно-дугового переплава (ВДП).

Во время ковки происходит дальнейшее улучшение структуры металла: устраняется неоднородность по составу, разбивается дендритная структура, происходит измельчение зерна, заполняются пустоты в кристаллической решетке.

На эксплуатационные свойства клинков значительное влияние оказывает не только химический состав, но и способ выплавки. Предпочтение отдается заготовкам, полученным методом ЭШП, ВДП и порошковым.

Область применения

В промышленном производстве сталь широко применяется при изготовлении инструмента для холодного деформирования:

• гибочных, формовочных штампов;
• секции кузовных штампов;
• просечных, вырубных матриц и пуансонов;
• волочильных досок и волок;
• калибровочных, профилировочных роликов сложной формы;
• накатных плашек.

Производители клинков зачастую отдают предпочтение этой стали при изготовлении складных, тактических, охотничьих и туристических ножей. Например, тактический нож для морской пехоты Leatherneck фирмы Cold Steel. Известный американский мастер Боб Дозьер всю жизнь предпочитает работать с Х12МФ. Именно ее он выделяет ее из ряда других марок за уникальность свойств. Его ножи из этой стали будут украшением любой коллекции.

В России производство ножей ведется в основном в небольших авторских мастерских. Основная продукция – это охотничьи ножи и ножи для выживания. Серийное производство ножей налажено в Ворсме, Златоусте, Кизляре. В этих городах использование стали Х12МФ оправдано наличием хорошей материально-технической базы и традициями. Заказывать клинки стоит только у производителей с хорошей репутацией.

Правила использования ножей из данного материала

Основная причина выхода из строя ножа состоит в поломке клинка. Происходит это вследствие приложения изгибающих усилий. Сталь очень чувствительна к нагрузкам, отличным от осевых. Другой частой проблемой является потеря эстетики внешнего вида. Это случается, когда за ножом нет должного ухода. Чтобы этого не случилось, необходимо соблюдать простые меры предосторожности:

1. Нож нельзя метать, бросать, ронять, использовать как рычаг. Перерубать кости при разделке туш также не рекомендуется во избежание сколов на режущей кромке.
2. Важно избегать попадания полотна в кислотно-щелочную среду. Питтинговая коррозия развивается очень быстро и способна испортить внешний вид изделия.
3. Идеальный угол заточки составляет 35 градусов. Этого значения надо придерживаться при восстановлении режущей кромки.

Игнорирование этих правил гарантированно приведет к поломке ножа. Свойства и характеристики ножа из стали Х12МФ помогут сохранить простые правила хранения изделия:

1. Хранить нож лучше всего в ножнах. Этот способ убережет от случайных падений и связанных с этим сколов.
2. После использования нож лучше промыть проточной водой, насухо обтереть бумажной салфеткой, смазать вазелиновым маслом или баллистолом.
3. Раз в четыре месяца необходимо полировать клинок пастой ГОИ, править на кожаном ремне. При необходимости использовать мелкозернистые алмазы. Качественная полировка снижает риск питтинговой коррозии.
4. Деревянную рукоятку ножа регулярно следует обрабатывать антисептиком. Эта процедура предохраняет от плесени и бактерий. Уход за металлической рукояткой должен быть таким же, как за клинком.
5. Если на полотне обнаружилось пятно коррозии, это место нужно смазать баллистолом. По прошествии некоторого времени пятно должно сойти.

Стоит использовать только рекомендованные оружейные масла. Применение масел плохого качества приведет к снижению качественных и технических характеристик ножа из стали Х12МФ.

На охоте, рыбалке, пикнике, в турпоходе, или в процессе профессиональной деятельности нож из стали Х12МФ станет другом и верным помощником. При должном уходе и бережном обращении он надолго сохранит свои свойства и будет радовать внешним видом.

Видео