Содержание углерода в стали у10
Содержание углерода в стали у10
Одним из представителей инструментальной стали является марка У10А. Это инструментальная сталь, с плотностью 7810 кг/м3, которую применяют при изготовлении различных инструментов, у которых рабочая кромка не требует разогрева. Из стали марки У10А, производят деревообрабатывающие, слесарные и монтажные инструменты, витые и плоские пружины, комбинированные плоскогубцы и боковые кусачки, отвертки, кернеры, детали механических часов, накатные ролики, фрезы. Также марка стали У10А успешно используется в производстве матриц для холодной штамповки.
Расшифровка
Маркировка У10А расшифровывается следующим образом:
- Буква У — указывает на то, что сталь углеродистая;
- Цифра 10 — указывает на содержание Углерода (C) в сплаве и её средний % (в данной стали Углерода — 0,95 – 1,09%);
- Буква А обозначает, что в этой стали пониженное содержание Серы (S) и Фосфора (P) и она относится к высококачественным сплавам.
Химический состав стали У10А
Область применения стали У10А
- Производство сердечников и игольной проволоки;
- Изготовление инструментов, эксплуатируемых в условиях, не вызываемых разогрева кромки;
- Производство инструментов, используемых при обработке дерева (спиральных сверл, пил, машинных столярных пил):
- Изготовление деталей холодной штамповки (обрезных, вытяжных, высадочных и вырубных) без резких переходов по сечению;
- Производство калибров пониженных классов и простой формы;
- Изготовление роликов, шаберов, напильников;
- Производство термообработанной ленты до 0.02 мм, используемой при изготовлении пружин и пружинных деталей сложной конфигурации.
Из стали У10А изготавливают клапаны, щупы, ламели двоильных ножей, конструкционные мелкие детали. Она также незаменима при производстве термообработанной ленты толщиной 0.35 – 0.7 мм, которая в свою очередь используется для изготовления голосовых язычков для музыкальных инструментов.
Сталь У10А – основной материал для производства холоднокатаной термообработанной ленты толщиной 0,05-1,30 мм. Сталь У10А также незаменима при изготовлении плющеной термообработанной ленты толщиной 0,15-2,00 мм, из которой, в свою очередь, производят различные детали сложной конфигурации.
Термообработка
Инструменты из стали У7, правила их термообработки: сверла, для производства которых использовалась углеродистая сталь У10A, охлаждаются в воде при температуре 150-200С, после чего переносятся в масло. Сверла, диаметр которых достигает — 8-10 мм, подлежат обязательному закаливанию в масле. Отпуск производится при температуре 150-180С в масляной ванной. Время процедуры — 1.5-2 часа.
Рабочая часть сверл из углеродистой и легированной стали, достигаемых в диаметре до 10 мм, должна иметь твердость 59-63, если сверла имеют диаметр свыше 10 мм, твердость рабочей части составляет 61-64. Лапки конусов, расположенных в хвостовиках, подлежат закаливанию на твердость.
Оптимальный материал для производства несложных калибров для измерительных приборов – стали У10А, У12А. Лерки для нарезки резьбы изготавливаются из стали У10А или У12А. Также для их производства используют легированные стали 9ХС, ШХ15, ХВГ.
Плашки под закалку нагреваются в соляной ванне путем многочисленных погружений в специальный раствор. Некоторые специалисты рекомендуют выполнять нагрев в камерной печи. При этом выдержка во всех без исключения случаях минимальная. Если нагрев производится в камерной печи, тогда режущая часть в обязательном порядке должна быть присыпана чугунной стружкой, можно также использовать уголь с содой, эти материалы защищают от окисления и обезуглероживания. Если нагрев производится в соляной ванне, резьбу предварительно следует покрыть густой пеной или зеленым мылом.
Плашки из легированной стали охлаждаются в горячем масле при температуре 150-200С. Если их диаметр составляет 6 мм, то они проходят процесс охлаждения в масле, если – больше 6 мм, то процедуру производят в воде с последующим переносом в масло.
Мелкие плашки охлаждаются путем скатывания с противня, на котором их доводили до нужной температуры в каменной печи, или путем сбрасывания со специального приспособления во время нагрева в ванных. Их отпуск выполняется в масляной ванне или электропечи, допускается проведение процедуры и в печах лабораторного типа. Отпуск выполняется при следующей температуре:
- плашек, изготовленных из стали 9ХС, — от 200 до 240С;
- плашек, изготовленных из другой стали, — от 180 до 220С.
Время выдержки при отпуске — 3-4 часа. Твердость изделий проверяется при помощи специального устройства РВ. Предусмотренные параметры твердости – 58-62. В соответствии с действующими нормативными документами перемычки, противолежащие прорезям, должны иметь твердость не менее 45. При отпуске перемычки нагреваются в свинцовой ванне или путем использования сварочной точечной машины.
Cталь У10 для ножей — плюсы и минусы выбора
Сталь У10 относится к серии углеродистых инструментальных сплавов высокой твердости. Служит основой ручных инструментов, штампов, измерительных приспособлений и напильников, пригодных для перековки в клинки. Марка идеальна для создания острой режущей кромки, не подвергающейся термообработке. Высокая твердость (56-58 HRC) поддерживает заточку на протяжении длительного периода при активной рубке или резке. Однако, в силу низкой коррозийной стойкости, клинок из стали У10 нуждается в тщательном уходе (достаточно протравить лимонным соком, промывать с содой или горчицей, вытирать насухо).
Производство стали У10 по ГОСТ 1435–90
Согласно ГОСТ 1435–90 инструментальную сталь маркируют буквой «У», цифра 10 указывает на содержание углерода в десятых долях процента (1%). Инструмент, поставляемый на рынок РФ, зарубежья, производится из высококачественного легированного сплава, содержащего небольшую долю добавок:
- Кремния — 017…0,33.
- Марганца — 017…0,33.
- Серы — 0,028.
- Фосфора — 0,03.
Кремний дегазирует металл, повышая плотность слитка. Марганец улучшает прочностные характеристики стали, не снижая пластичности, и резко повышает устойчивость металла к образованию трещин, возникающим под влиянием серы. Сера — вредная примесь, попадающая в состав металлических сплавов из чугуна. Фосфор обеспечивает удобство заточки и способствует резательным свойствам готовой продукции.
Для создания инструмента из металла марки У10 (отрезовок, гладилок, кельм) используются сварные методы. Полотна подвергают термообработке до присоединения рукоятки. Учитывая объемную площадь и небольшую толщину полотен, заготовки закаляют между полыми охлажденными панелями или сплошными плитами, обработанными маслом. Отпуск выполняют при температурном режиме 300- 400° на протяжении 15-20 минут. Строгое соблюдение технологии изготовления стали У10 позволяет достигнуть твердости Rc = 42-52.
Совет: для увеличения периода эксплуатации не стоит пользоваться ножом как метательным средством.
Плюсы стали У10
Положительные свойства ножей серии У10 составляют обширный перечень.
- Острый. Отличные режущие качества. Твердость ножей из инструментальной легированной стали проверяют по ГОСТ 9012 при снятом обезуглероженном слое на расстоянии 10 см от полосы. Количество отпечатков не должно превышать трех.
- Долго сохраняет заточку. Режущая кромка изделия длительное время остается острой. Ножи из стали У10 с легкостью проходят тесты жесткими, мягкими и абразивными материалами, показывая конкурентные преимущества при нарезании материала под различными углами.
- Стойкость к истиранию. Ножи серии У10 устойчивы к выкрашиванию (загибу краев) при разделке небольших охотничьих трофеев, использовании в быту и на рыбалке. Однако, производители изделий из твердых стальных сплавов предупреждают о возможном нарушении структуры металла при реализации сложных задач:
- Рубки твердых заготовок — дерева, гвоздей, металлоконструкций, костей крупного скота.
- Открывания консервных банок.
- Замены молотков, отверток, подобного инструмента.
- Работы с агрессивными средами.
- Перегиба под большим углом.
- Используется для создания эксклюзивного орудия. Инструментальная углеродистая сталь успешно применяется частными мастерами для изготовления режущих приспособлений (авторских клинков ножей, кинжалов, стилетов, сабель, шпаг, палашей), соответствующих высокой степени износостойкости и красностойкости.
- Стоит недорого. Распространенность сырья и экономически выгодная технология производства обуславливает приемлемые цены готовых ножей.
- Малотоксичный. Сталь У10 соответствует гигиеническим нормам материала.
- Долговечный. Длительность эксплуатации ножей из легированной стали достигает 50 лет. На протяжении указанного срока изделия хорошо сохраняют первоначальные свойства.
- Обеспечивает легкость ухода. Простота ухода и эксплуатации. После применения ножа из стали У10, достаточно удалить влагу, очистить инструмент от грязи. Затем клинок подвергается дальнейшей обработке антикоррозионной смазкой (минеральным, оружейным маслом или силиконовой смазкой). Процедура занимает минимум времени.
- Возможно травление. Травление ножей из стали У10 проводят в растворе, содержащем 15 % персульфата аммония и 85 % воды. Достаточно подержать нож в растворе на протяжении 2 минут, затем промыть инструмент под струей чистой воды, протереть ватным тампоном. Для достижения желаемого эффекта, процедуру повторяют 2-3 раза. Вместо персульфата аммония также подойдет азотная кислота (5 %).
- Привлекаельный внешний вид. Эстетичность и практичность продукции из стали У10 обеспечивает высокую популярность готовых ножей у коллекционеров. На заметку! Многие мастера успешно используют возможность комбинирования железа и высокоуглеродистой стали для получения материала, способного восполнить недостатки исходных заготовок. Например, чередуют слои сплавов с высоким и низким содержанием углерода. Первые при закалке обретают большую твердость, а вторые, служат амортизирующей подложкой, обеспечивая клинкам гибкость и упругость.
Минусы сплава У10А
Нож, вылитый из стали У10А и закаленный до 52 hrc снискал славу самого острого, клинок долго сохраняет остроту, но боится ударов. Высокая твердость материала усложняет заточку клинкам в полевых условиях. Отличным решением проблемы станет сочетание сплава марки У10А в пакете с инструментальной сталью 7ХНМ. Данная технология изготовления композита освоена «ЗЗОСС». Конечный продукт обладает качествами, свойственными дамасским ножам. Единственным недостатком сплава У10А-7ХНМ выступает подверженность коррозии. Своевременный уход позволит продлить полезные свойства ножа.
Резюме
Ножи из стали У10А — недорогие, стойкие к повышенным рабочим нагрузкам изделия, рекомендованные охотникам, рыболовам, любителям загородного отдыха. Избегая в ходе эксплуатации грубого механического действия и обеспечив должный уход, клинки сохранят исходные свойства на долгие годы.
Виды и марки стали
Сталь. Виды и марки стали. Их применение.
Сталь — это сплав железа и углерода с другими элементами, содержание углерода в нём не более 2,14%.
Наиболее общая характеристика — по химическому составу сталь различают:
углеродистую сталь (Fe – железо, C – углерод, Mn – марганец, Si — кремний, S – сера, P – фосфор). По содержанию углерода делится на низкоуглеродистую, среднеуглеродистую и высокоуглеродистую. Углеродистая сталь предназначена для статически нагруженного инструмента.
легированную сталь — добавляются легирующие элементы: азот, бор, алюминий, углерод, фосфор, кобальт, кремний, ванадий, медь, молибден, марганец, титан, цирконий, хром, вольфрам, никель, ниобий.
По способу производства и содержанию примесей сталь различается:
сталь обыкновенного качества ( углерода менее 0,6%) — соответствует ГОСТ 14637, ГОСТ 380-94. Ст0, Ст1, Ст2, Ст3, Ст4, Ст5,Ст6. Буквы «Ст» обозначают сталь обыкновенного качества, цифры указывают на номер маркировки в зависимости от механических свойств. Является наиболее дешёвой сталью, но уступает по другим качествам.
качественная сталь ( углеродистая или легированная ) — ГОСТ 1577, содержание углерода обозначается в сотых долях % — 08, 10, 25, 40, дополнительно может указываться степень раскисления и характер затвердевания. Качественная углеродистая сталь обладает высокой пластичностью и повышенной свариваемостью.
Низкоуглеродистые качественные конструкционные стали характеризуются невысокой прочностью и высокой пластичностью. Из листового проката стали 08, 10, 08кп изготавливают детали для холодной штамповки. Из сталей 15, 20 делают болты, винты, гайки, оси, крюки,шпильки и другие детали неответственного назначения.
Среднеуглеродистые качественные стали (ст 30, 35, 40, 45, 50, 55) используют после нормализации и поверхностной закалки для изготовления таких деталей, которые обладают высокой прочностью и вязкостью сердцевины (оси, винты, втулки и т. д.)
Стали 60 — стали 85 обладают высокой прочностью, износостойкостью, упругими свойствами. Из них изготавливают крановые колёса, прокатные валки, клапаны компрессоров, пружины, рессоры и т.д.
высококачественная — сложный химический состав с пониженным содержанием фосфора и серы — по ГОСТу 19281.
Также сталь делится по применению :
а) строительная сталь — углеродистая обыкновенного качества. Обладает отличной свариваемостью. Цифра обозначает условный номер состава стали по ГОСТу. Чем больше условный номер, тем больше содержание углерода, тем выше прочность стали и ниже пластичность.
Ст0-3 — для вторичных элементов конструкций и неответственных деталей (настилы, перила, подкладка,шайбы)
Ст3 используют для несущих и ненесущих элементов сварных и несварных конструкций и деталей, которые работают при положительных температурах. ГОСТ 380-88.
Стандартом качества предусмотрена сталь с повышенным количеством марганца (Ст3Гсп/пс, ст5Гсп/пс).
б) конструкционная сталь — ГОСТ 1050
Углеродистые качественные конструкционные стали используются в машиностроении, для сварных, болтовых конструкций, для кровельных работ, для изготовления рельсов, железнодорожных колёс, валов, шестерен и других деталей грузоподъёмников.Ц ифры в маркировке означают содержание углерода в десятых долях процента.
Ст20 — малонагруженные детали, такие как валики, копиры, упоры,
Ст35 — испытывающие небольшие напряжения (оси, тяги, рычаги, диски, траверсы, валы),
Ст45 (ст40Х) — требующие повышенной прочности (валы, муфты, оси, зубчатые рейки)
Конструкционные легированные стали используют для гусениц тракторов, изготовления пружин, рессор, осей, валов, автомобильных деталей, деталей турбин и др.
в) инструментальная сталь — применяется для режущего инструмента, быстрорежущая сталь для холодного и горячего деформирования материла, для измерительных инструментов, на производство молотков, долот, стамесок, резцов, свёрлов, напильников, бритв, рашпилей.
У7, У8А (цифра- десятые доли процента по содержанию углерода). Углеродистые стали выпускают качественными и высококачественными. Буква «А» означает высококачественную углеродистую инструментальную сталь.
г) легированная сталь — универсальная сталь, содержащая специальную примесь. Содержание кремния более 0,5%, марганца более 1%. ГОСТ 19281-89. Если содержание легирующего элемента превышает 1 — 1,5%, то оно указывается цифрой после соответствующей буквы.
низколегированная сталь — где легирующих элементов до 2,5% (09Г2С, 10ХСНД, 18ХГТ). Низколегированную сталь можно использовать в условиях крайнего севера, от -70 град С. Низколегированную сталь отличает большая прочность за счёт более высокого предела текучести,что важно для ответственных конструкций.
среднелегированная (2,5 -10%),
высоколегированная (от 10 до 50%)
Сталь 09Г2С применяется для паровых котлов, аппаратов и ёмкостей, работающих под давлением и температурой от минус 70, до плюс 450град; её используют для ответственных листовых сварных конструкций в химическом и нефтяном машиностроении, судостроении.
Сталь 10ХСНД используют для сварных конструкций химического машиностроения, фасонных профилей в сдостроении, вагоностроении.
18ХГТ применяют для деталей, работающих на больших скоростях при высоком давлении и ударных нагрузках.
д) сталь особого назначения — сталь с особыми физическими свойствами. Она применяется в электротехничсеской промышленности и точном судостроении.
На свариваемость стали влияет степень её раскисления. По степени раскисления сталь классифицируется:
спокойная сталь (ст3сп) — полностью раскисляется с минимальным содержанием шлаком и неметаллических примесей,
полуспокойная сталь (ст3пс) — по характеристикам качества схожа со спокойной сталью,
кипящая сталь (08кп) — неокисленная сталь с высоким содержанием неметаллических примесей. ГОСТ 1577.
В зависимости от нормируемых характеристик , сталь подразделяют на категории: 1, 2, 3, 4, 5. Категории обозначают химический состав, механические свойства при растяжении, ударную вязкость)
Например, категория 1 — химический состав не нормируемый, категория 3 — нормируется ударная вязкость при температуре +20. Для марки ст0 не нормируется ни химический состав, ни предел текучести.
Содержание углерода в стали у10
Прокат стали У10А с доставкой. Всегда в наличии на складе более 180тн стали У10А. Производство по ГОСТ и ТУ.
Помимо проката, cтали У10А реализуются в следующих видах:
О наличии на складах компании У10А уточните у менеджера в Вашем регионе. Или заполните он-лайн заявку.
Склады компании расположены в г.Челябинск (основной транзитный склад с ж/д веткой), г.Электросталь (Московская обл.), респ. Казахстан (г.Алматы). Сталь У10А для Екатеринбурга. Сталь У10А для Новосибирска.
Всегда в наличии на складе сортовой прокат сталей. Предприятие ООО «Промгруппа» гарантирует оперативную отгрузку и низкие цены.
Описание стали У10А
Одним из представителей инструментальной стали является марка У10А. Как уже говорилось выше – это инструментальная сталь, с плотностью 7810 кг/м3, которую применяют при изготовлении различных инструментов, у которых рабочая кромка не требует разогрева. Из стали марки У10А, производят деревообрабатывающие, слесарные и монтажные инструменты, витые и плоские пружины, комбинированные плоскогубцы и боковые кусачки, отвертки, кернеры, детали механических часов, накатные ролики, фрезы. Также марка стали У10А успешно используется в производстве матриц для холодной штамповки.
Область применения стали У10А
Область применения стали У10А:
- Производство сердечников и игольной проволоки;
- Изготовление инструментов, эксплуатируемых в условиях, не вызываемых разогрева кромки;
- Производство инструментов, используемых при обработке дерева (спиральных сверл, пил, машинных столярных пил):
- Изготовление деталей холодной штамповки (обрезных, вытяжных, высадочных и вырубных) без резких переходов по сечению;
- Производство калибров пониженных классов и простой формы;
- Изготовление роликов, шаберов, напильников;
- Производство термообработанной ленты до 0.02 мм, используемой при изготовлении пружин и пружинных деталей сложной конфигурации.
Из стали У10а изготавливают клапаны, щупы, ламели двоильных ножей, конструкционные мелкие детали. Она также незаменима при производстве термообработанной ленты толщиной 0.35 – 0.7 мм, которая в свою очередь используется для изготовления голосовых язычков для музыкальных инструментов. Сталь У10а – основной материал для производства холоднокатаной термообработанной ленты толщиной 0,05-1,30 мм. Сталь У10а также незаменима при изготовлении плющеной термообработанной ленты толщиной 0,15-2,00 мм, из которой, в свою очередь, производят различные детали сложной конфигурации.
Термообработка
Инструменты из стали У7, правила их термообработки: сверла, для производства которых использовалась углеродистая сталь У10A, охлаждаются в воде при температуре 150-200С, после чего переносятся в масло. Сверла, диаметр которых достигает – 8 -10 мм, подлежат обязательному закаливанию в масле. Отпуск производится при температуре 150-180С в масляной ванной. Время процедуры – 1.5 – 2 часа. Рабочая часть сверл из углеродистой и легированной стали, достигаемых в диаметре до 10 мм, должна иметь твердость 59 – 63, если сверла имеют диаметр свыше 10 мм, твердость рабочей части составляет 61 – 64. Лапки конусов, расположенных в хвостовиках, подлежат закаливанию на твердость.
Оптимальный материал для производства несложных калибров для измерительных приборов – стали У10А, У12А. Лерки для нарезки резьбы изготавливаются из стали У10А или У12А. Также для их производства используют легированные стали 9ХС, ШХ15, ХВГ.
Плашки под закалку нагреваются в соляной ванне путем многочисленных погружений в специальный раствор. Некоторые специалисты рекомендуют выполнять нагрев в камерной печи. При этом выдержка во всех без исключения случаях минимальная. Если нагрев производится в камерной печи, тогда режущая часть в обязательном порядке должна быть присыпана чугунной стружкой, можно также использовать уголь с содой, эти материалы защищают от окисления и обезуглероживания. Если нагрев производится в соляной ванне, резьбу предварительно следует покрыть густой пеной или зеленым мылом.
Плашки из легированной стали охлаждаются в горячем масле при температуре 150 – 200С. Если их диаметр составляет 6 мм, то они проходят процесс охлаждения в масле, если – больше 6 мм, то процедуру производят в воде с последующим переносом в масло.
Мелкие плашки охлаждаются путем скатывания с противня, на котором их доводили до нужной температуры в каменной печи, или путем сбрасывания со специального приспособления во время нагрева в ванных. Их отпуск выполняется в масляной ванне или электропечи, допускается проведение процедуры и в печах лабораторного типа. Отпуск выполняется при следующей температуре:
– плашек, изготовленных из стали 9ХС, – от 200 до 240С;
– плашек, изготовленных из другой стали, – от 180до 220С.
Время выдержки при отпуске – 3 -4 часа. Твердость изделий проверяется при помощи специального устройства РВ. Предусмотренные параметры твердости – 58 – 62. В соответствии с действующими нормативными документами перемычки, противолежащие прорезям, должны иметь твердость не менее 45. При отпуске перемычки нагреваются в свинцовой ванне или путем использования сварочной точечной машины.
Химический состав стали У10А
Химический элемент | |
---|---|
Кремний (Si) | 0.17-0.33 |
Медь (Cu), не более | 0.20 |
Марганец (Mn) | 0.17-0.28 |
Никель (Ni), не более | 0.20 |
Фосфор (P), не более | 0.025 |
Хром (Cr), не более | 0.20 |
Сера (S), не более | 0.018 |
Механические свойства стали У10А
Термообработка, состояние поставки | sB, МПа | d5, % |
---|
Механические свойства в зависимости от температуры испытания
Марка стали – У10, У10А
Стандарт – ГОСТ 1435
Сталь У10 содержит в среднем 1% углерода, буква У показывает, что сталь углеродистая.
Сталь У10А содержит в среднем 1% углерода, буква У показывает, что сталь углеродистая, буква А в конце марки означает, что сталь относится к категории высококачественной.
Нелегированные инструментальные стали У10 и У10А применяются для изготовления:
- игольной проволоки;
- инструментов, работающих в условиях, не вызывающих разогрева режущей кромки;
- ручных поперечных и столярных пил, машинных столярных пил, спиральных сверл;
- штампов холодной штамповки (вытяжных, высадочных, обрезных и вырубных) небольших размеров и без резких переходов по сечению;
- калибров простой формы и пониженных классов точности;
- накатных роликов, напильников, слесарных шаберов и др.;
- холоднокатаной термообработанной ленты толщиной от 2,5 до 0,02 мм, предназначенной для изготовления плоских и витых пружин и пружинящих деталей сложной конфигурации, клапанов, щупов, берд, ламелей двоильных ножей, конструкционных мелких деталей, в том числе для часов.
Введение .
Метчик – инструмент для нарезания внутренней резьбы – цилиндрический валик с режущими кромками на конце . Различают ручные и машинные метчики .
Плашка (круглая нарезная) – инструмент для нарезания (накатывания) наружной резьбы вручную или на станках . Нарезные плашки бывают круглые (лерки) , раздвижные (призматические) . Накатные плашки состоят из 2-х прямоугольных призм или роликов , рабочие части которых имеют профиль , противоположный профилю резьбы 1 .
В зависимости от области применения , метчики и плашки изготавливают из инструментальной углеродистой и быстрорежущей стали . Для изготовления ручных метчиков и плашек обычно применяют углеродистую (легированную) инструментальную сталь .
Метчики и плашки ручные применяют для нарезания внутренней и внешней резьбы вручную , поэтому принимаем скорость резания незначительно малой . При малых скоростях резания не происходит перегрев режущего инструмента , что очень существенно при выборе марки стали .
Требования , предъявляемые к материалам изделий : высокая твёрдость , износостойкость, прочность .
Для изготовления вышеперечисленных изделий предлагается сталь У10 – инструментальная углеродистая высокопрочная нетеплостойкая небольшой прокаливаемости .
Общие сведения об инструментальных сталях .
Инструментальными называются углеродистые и легированные стали высокой твёрдости ( примерно 60-65 HRc ) в режущей кромке , значительно повышающей твёрдость обрабатываемого материла , а так же высокой прочностью при некоторой вязкости для предупреждения поломки инструмента в процессе работы и износостойкостью , необходимой для сохранения размеров и формы режущей кромки при резании . Именно благодаря этим свойствам , стали этого класса используются при изготовления различного инструмента . Чаще всего инструментальные – это заэвтектоидные или ледебуритные стали , со структурой после закалки и низкого отпуска – мартенсит и избыточные карбиды .
Все инструментальные стали подразделяются на три группы :
нетеплостойкие ( углеродистые и легированные с содержанием легирующих элементов до 3-4 % ) .
полутеплостойкие до 400-500С , с содержанием углерода до 6-7 % , а хрома около 4-18 % .
теплостойкие до 550-650С . Это в основном высоколегированные стали ледебуритного класса , содержащие Cr , W , V , Mo , Co . Их ещё называют быстрорежущими .
Одной из важнейших характеристик инструментальных сталей является прокаливаемость . Из всех инструментальных сталей высокой прокаливаемостью обладают только высоколегированные теплостойкие и полутеплостойкие стали . Инструментальные стали , которые не обладают теплостойкостью , делят на две группы :
стали небольшой прокаливаемости ( углеродистые ) .
стали повышенной прокаливаемости ( легированные ) .
Маркируются инструментальные углеродистые стали буквой “У” , следующая за буквой цифра обозначает среднее содержание углерода в десятых долях процента .
Сталь У10 . Характеристики , структура , термообработка .
Предложенная для изготовления метчиков и плашек сталь У10 относится к углеродистым сталям небольшой прокаливаемости , необладающим теплостойкостью . Углеродистые инструментальные стали этого класса имеют небольшую прокаливаемость вследствие неустойчивости переохлаждённого аустенита . Именно поэтому эти стали применяют для изготовления инструментов небольших размеров .
Углеродистые стали можно использовать в качестве режущего инструмента , только тогда , когда процесс резанья происходит при малых скоростях . Это обусловлено тем , что их высокая твёрдость сильно снижается при нагреве выше температуры 190-200С .
Углеродистые стали в исходном состоянии имеют структуру зернистого перлита, при этом твёрдость их не превышает 170-180 НВ . В этом состоянии углеродистые стали легко обрабатываются резанием . Температура закалки углеродистой стали должна быть чуть выше точки Ас1 – 760-780С , но ниже , чем Астдля того , чтобы в результате закалки получить мартенситную структуру и сохранить мелкозернистую нерастворённую структуру вторичного цементита 2 .
Полезная информация
Марки стали. Расшифровка обозначений, применение, ГОСТы на производство
Пример расшифровки стали 12Х18Н10Т (X12CrNiTi18-10):
- 12 — содержание Углерода 0,12%;
- Х18 — содержание Хрома (Cr) 18%
- Н10 — содержание Никеля (Ni) 10%;
- Т — содержание Титана (Ti) не более 1-1,5%, поэтому цифра не указана.
Пример расшифровки стали 09Г2С:
- 09 — содержание Углерода 0,09%;
- Г2 — содержание Марганца (Mn) 2%;
- C — содержание Кремния (Si) не более 1-1,5%, поэтому цифра не указана.
Пример расшифровки стали 20ЮЧ и 20ЮЧА:
- 20 — углерода 0,2%
- Ю — содержанию Алюминия (Al) 0,03-0,1%
- Ч — содержание редкоземельных металлов РЗМ, цирконий Zr, титан Ti, кальций Ca, церий Ce с целью глобуляризации сульфидных неметаллических включений.
- А — стоит в конце марки стали и означает, что сталь высококачественная, т.е. концентрация серы и фосфора в ней не должно превышать 0,025 %
Расшифровка обозначений марки стали.
- Ст — обыкновенная нелегированная сталь. Пример Ст 3 — углерода 0,3% (в десятых доля процента), Ст3кп (кипящая сталь), ст3сп (спокойная сталь), ст3пс (полуспокойная сталь), ст3св (свариваевамя сталь). Отутствие букв — означает спокойная сталь.
- группа А — сталь с гарантируемыми механическими свойствами (поставляемая сталь не подвергается термической обработке). Пример ст 0 — ст 6.
- группа Б — сталь гарантированного состава (подвергаются термической обработке у потребителя). Пример БСт3.
- группа В — сталь с гарантированными составом и механическими свойствами (для сварных конструкций). Пример ВСт3сп.
- Пп — пониженная прокаливаемость. Пример ст 58пп. Применяют для изготовления деталей тонких сечений, требующих высокой поверхностной твердости и подвергаемых термической обработке с нагревом ТВЧ.
- Качественная нелегированная сталь. Пример ст 20 — углерода 0,2% (в сотых долях процента), аналогично ст 10, ст 45, ст 65.
- К — качественная углеродистая сталь. Если буква К стоит в конце марки стали. Пример сталь 20К, сталь 15К. Используется для производства днищ, котлов, сосудов высокого давления.
- Л — литейная конструкционная сталь. Если буква Л стоит в конце маркировки. Пример сталь 110Г13Л – содержит 1,1 % С, около 13 % Mn, литейная. Метод производства этой стали — литьё.
- Конструкционная низколегированная сталь. Пример ст 09Г2С углерода 0,09% (в сотых долях процента), содержание Марганца (Mn) 2%, содержание Кремния (Si) не более 1-1,5%, поэтому цифра не указана.
- С — строительная сталь. Если буква С стоит в начале маркировки. После неё указывается минимальный предел текучести стали. Также применяются дополнительные обозначения: К — повышенная коррозионная стойкость (С390К, С375К); Т — термоупрочнённый прокат (С345Т, С390Т); Д — повышенное содержание меди (С345Д, С375Д).
- Е — сталь с особыми магнитными свойствами. Если буква Е стоит в начале маркировки. Например, сталь марки ЕХ9К5, из которой изготавливают мощные постоянные магниты.
- У — углеродистая инструментальная сталь. Пример сталь У8ГА углерода 0,08%, буква Г — означает повышенное содержание марганца, А — высококачественная сталь.
- А — высококачественная сталь. Если буква А стоит в конце маркировки. Пример сталь 40А, означает, что сталь содержит около 0,40 % углерода и относится к сталям высокого качества.
- Э — электротехническая сталь ЭТС. Её называют технически чистым железом. Тонколистовая сталь, используемая при изготовлении шихтованных магнитопроводов электротехнического оборудования — электромагнитов, трансформаторов, генераторов, электродвигателей. Пример 10880, 21880 и т. д. Первая цифра показывает вид обработки: 1 — кованный или горячекатаный; 2 — калиброванный. Вторая цифра — наличие/отсутствие нормируемого коэффициента старения: 0 — без коэффициента; 1 — с коэффициентом. Третья цифра — это группа по основной нормируемой характеристике. Две последние связаны со значениями основной нормируемой характеристики.
- А — автоматная сталь. Если буква А стоит в начале марки стали. Пример АС20ХГНМ, А12, А20. Сталь с пониженной пластичностью Используется для производства неответственных деталей, шпилек, больтов, гаек массового производства.
- АС – автоматная легированная свинцом (АС35Г2 содержит 0,35 % С, 2 % марганца и свинец менее 1%).
- Р — быстрорежущая инструментальная сталь. Если буква Р стоит в начале марки стали. Пример сталь Р6М5 — вольфрама 6%, молибдена 5%.
- Ш — подшипниковая сталь. Пример сталь ШХ9 — хрома 0,9%, высокое содержание углерода около 1%. Шарикоподшипниковые стали имеют высокую прочность, износоустойчивость, выносливость.
Таблица 1. Расшифровка химических элементов в обозначении марки стали.
Элемент
Элемент в таблице Менделеева
Буква в марке стали
Таблица 2. ГОСТы на производство стали.
Стали высоколегированные и сплавы коррозионно-стойкие, жаростойкие и жаропрочные. Марки.