Структура и особенности производства труднодеформируемых сталей:

Сталь рекомендуется для изготовления накатных роликов, волочильных досок и волок, глазков для калибрования металла; матриц и пуансонов вырубных штампов; пуансонов и матриц холодного выдавливания, эксплуатируемых с рабочими давлениями до 1400…1600 мПа.

Сталь Х12М содержит большое количество карбидной фазы, что приводит к повышенной карбидной неоднородности, вызывающей снижение прочности и вязкости. Карбидная неоднородность сильно возрастает с увеличением профиля проката при этом резко снижаются механические свойства. Карбидная неоднородность значительная, карбиды крупные, продолговатые, их размер составляет до 10…15 мкм.

Х12М имеет после закалки твердую металлическую составляющую (мартенсит) и распределенные в ней еще более твердые карбиды. Эти стали подвергают отпуску на достаточно высокую твердость (59…..63 HRC), в результате которого структура состоит из мартенсита и выделившихся дисперсных карбидов.

Из-за высокого содержания хрома и углерода происходит образование большого количества хромистых карбидов.

Значительное количество избыточных карбидов, расположенных в виде строк или сетки приводит к снижению прочности, ударной вязкости и увеличению анизотропии свойств.

Вместе с тем, эта особенность структуры высокохромистых сталей предопределяет их основное технологическое преимущество – высокую износостойкость. Содержание в составе сталей таких легирующих элементов как вольфрам, молибден и ванадий способствует некоторому улучшению распределения карбидной фазы, расширяет температурные интервал аустенизации и несколько повышает прочностные свойства.

Химический состав стали Х12М, обеспечивающий ее повышенную устойчивость против истирания, предопределяет вместе с тем значительное развитие ликвационных явлений при затвердевании и существенные колебания в дисперсности в зависимости от степени укова. Высокохромистым сталям присущи значительная анизотропия свойств по сечению и резкое снижение прочности, ударной вязкости в заготовках больших размеров.

Высокохромистые стали весьма склонны к фазовому наклепу, который зависит не только от химического состава стали и режима их термической обработки, но и от степени деформации исходной заготовки

Изготовление стальных штампов начинается с ковки заготовок, так называемых кубиков. Слитки штамповой стали обжимают под прессом, затем проковывают, отрубают прибыльную часть и разрубают на заданные для кубиков размеры. Кубики нагреваются и проковываются со всех сторон под молотом или прессом, причем осадка должна чередоваться с вытяжкой. Такой метод ковки применяется для того, чтобы проковать металл насквозь и получить одинаковые механические качества во всех направлениях. После ковки кубики отжигают и передают в механический цех на обработку. В механическом цехе штамп обрабатывается на строгальных, токарных или фрезерных станках. После механической обработки штампы проходят термическую обработку: закалку и отпуск, а затем окончательную механическую обработку.
Описанный метод изготовления штампов слишком трудоемок и не годится для массового производства. Поэтому теперь переходят на изготовление штампов со вставными сменными вкладышами, которые более дешевы, чем штампы, изготовленные из целого куска металла. Штампы со сменными вкладышами имеют небольшие размеры и состоят из вкладышей (вставок), вставляемых в штамповочные блоки.
Изготовление таких штампов позволяет экономить дорогостоящую легированную сталь, так как из нее делаются только вкладыши, имеющие небольшой вес, а блоки изготовляются из более дешевой углеродистой стали. Кроме того, после износа вкладышей они легко и быстро заменяются, а штамповочные блоки остаются прежними.