Сталь у8а для ножей плюсы и минусы

Сталь У8 — плюсы и минусы применения для ножей

Для производства клинкового оружия применяют множество сталей, в том числе и У8, которая благодаря характеристикам имеет как плюсы так и ми нусы для изготовления ножей.

Расшифровка стали У8

В состав У8 входят следующие компоненты:

железо до 97%;
углерод до 0,83%.

Это основные составные части, кроме, них в этом сплаве присутствуют никель, марганец и другие.

У8 относят к инструментальным углеродистым сталям. Свойства сплава, которые обеспечивают входящие в его состав вещества позволяют производить из него инструмент, который может работать в условиях, когда режущая кромка не перегревается.

Как правило, такой материал применяют для производства ручного резьбонарезного инструмента — комплектные метчики, плашки для ручной работы и пр. Кроме того, из этой стали с успехом производят инструмент для обработки древесины.

Среди отечественных аналогов стали У8 можно назвать У7 и У10. в число зарубежных аналогов можно отнести 1080, 1070. Их часто применяют для изготовления мечей. А для производства ножей применяют 1095.

Но есть ещё одна сфера использования этого материала — изготовление клинкового оружия, в частности, ножей для выживания, пользующихся большим спросом у туристов, охотников, рыбаков.

По сути, сталь этой марки можно смело назвать классикой жанра.

Наличие углерода в её составе обеспечивает высокую твёрдость и соответственно качество заточки, то есть, нож длительное время сохраняет свою остроту. Кроме того, ножи для выживания, выполненные из стали У8, могут выполнять и другие роли, например, ломика или топора. С помощью такого ножа можно выполнять простейшие монтажные операции, например, вскрытие люка.

У8 — классическая ножевая сталь

Марку У8 относят к эвтектоидным сталям. То есть, наличие чистого углерода, равно тому, который находится в цементите перлита. Это обозначает что в составе стали отсутствуют вторичные карбиды. Это привело к появлению ряда тонкостей, возникающих при работе со сталью У8 и ее аналогами.

К примеру, в составе У8 их отсутствие гарантирует наличие однородной структуры, стали этого типа хорошо обрабатываются сваркой ковкой. Именно поэтому эти сплавы входят в состав дамасских сталей. Но, необходимо помнить и о том, что отсутствие карбидов усложняет процесс термической обработки. В частности, изменение оптимальной температуры закаливания на несколько градусов, приводит к снижению механических свойств, а именно прочности и вязкости.

Важное значение придаётся и предварительной термообработке. Ее задача оптимизировать структуру непосредственно перед закалкой. Надо отметить, что стали марки У8 и ее аналоги обладают низкой прокаливаемостью и в следствие очень чувствительны к длительности времени задержки охлаждения.

В 1997 в нашей стране был разработан и введен в действие ГОСТ Р 51015-97. Он разделяет все ножи на две большие группы:

хозяйственные;
бытовые.

К первой группе относят изделия, которые применяют для работы с хлебом, овощами. Ко второй группе относят ножи, предназначенные для обработки мяса. В эту же группу входят изделия, предназначенные для туристов и пр.

В этом же документе определён материал, из которого производят ножевую продукцию — это У8А или У10А. Индекс «А» обозначает, что это стали повышенного качества, в них понижено содержание фосфора и серы. В качестве заготовок применяют прутки и полосы из сталей У8А.

ГОСТ определяет, что твёрдость поверхности должна быть на уровне 49 по HRC, но вместе с тем допускается и производство ножей с твёрдостью поверхности 41,5 HRC.

Стали группы У8 позволяют выдержать параметры, определённые в ГОСТ Р 51015-97.

Бесспорно, кроме, описанного материала допустимо и применение других стальных сплавов, например, 40Х13 или 65Х13. Использование этих сплавов позволяет получить ножи с высокой прочностью и стойкость коррозии. Но использование сталей подобного рода позволяет получением продукции у которой, высокая прочность, стойкость к затуплению, разумеется, при использовании ножей по назначению. Но при резком ударном воздействии возможно получение сколов или трещин на теле клинка. Наличие большого количества легирующих элементов может привести к повышению хрупкости клинка.

Ножи, выполненные из семейства У8 практически не имеет легирующих компонентов, в ГОСТ определено то, что наличие хрома не должно превышать 0,2%, никеля и меди не более 0,25%

Плюсы

К плюсам стали марки У8, которая определена ГОСТ Р 51015-97, как основная для производства хозяйственных и бытовых ножей, можно отнести следующее — после проведения термической обработки, она приобретает достаточную прочность и твёрдость поверхности, достаточной для обеспечения остроты ножа на длительный срок эксплуатации. Острие клинка можно относительно легко заправить, то есть для этого можно использовать обыкновенные абразивные бруски. Такой нож сложно сломать при ударе.

Минусы

Но несомненный минус — низкая стойкость к воздействию коррозии. Другими словами, ножи, произведенные из У8 требуют постоянного ухода. То есть, после работы лезвие необходимо протереть насухо, а лучше нанести слой защитного средства, например, какого-нибудь масла.

Сталь У8: плюсы и минусы для ножей и ее характеристики

Для изготовления ножей применяют металл высокого качества, который отличает повышенная прочность и стойкость. Именно такими характеристиками обладает углеродистая сталь У8. Из неё изготавливают клинки, мачете, декоративные мечи, кухонные ножи. Изделия из этого сплава имеют эффектный внешний вид, универсальны в применении, просты в заточке.

Сталь У8 зонной закалки.

Характеристики для ножей
Плюсы
Минусы
Для каких ножей лучше использовать
Хозяйственные
Бытовые
Химический состав и процесс обработки
Аналоги
Отзывы

Характеристики для ножей

Сплав У8 относится к группе инструментальных углеродистых сталей. Содержание углерода в нём достигает 0,83%. Этот элемент наделяет сталь повышенной прочностью, способностью переносить значительные вибрационные и механические нагрузки. Из неё изготавливают бытовые и хозяйственные ножи, ножи для рыбаков и охотников, топоры, мачете, декоративное оружие.

Плюсы

твёрдость (58-60 по шкале Роквелла) – обеспечивается технологией поэтапной термической обработки стали;
прочность – ножи способны перерезать верёвки и канаты, открывать жестяные банки, перебивать кости;
острота лезвия – сохраняется длительное время благодаря твёрдости металла. Для заточки используют стандартные абразивные бруски;
теплостойкость – даже при интенсивной работе нож не нагревается, что предотвращает деформацию стали;
стойкость к растрескиванию. Сплав отличается пониженными показателями хрупкости, поэтому даже при значительных вибрационных нагрузках металл не трескается. При падении ножей из стали У8 нет опасности повреждения лезвия.

Минусы

Ножи из стали У8 имеют и ряд минусов:

низкая стойкость к коррозии. При постоянном контакте с водой поверхность клинка постепенно темнеет;
необходимость регулярного ухода. После каждого использования нож следует насухо вытирать и смазывать маслом.

Для каких ножей лучше использовать

Сталь У8 благодаря своим преимуществам универсальна в применении. Поэтому из неё делают различные режущие инструменты: от столовых приборов до топоров, пил и зубил. В случае с ножами оптимально использование для изготовления двух видов.

Хозяйственные

В эту группу попадают различные режущие инструменты, которые можно использовать при ремонте, в лесу, гараже, мастерской. Они неприхотливы, прочны, долго сохраняют заточку. Поэтому востребованы среди путешественников, любителей охоты, рыбалки, активного отдыха.

Их клинки хорошо сбалансированы, удобно лежат в руке. При этом они справляются с разными задачами: способны перерезать канат, толстую верёвку, ветку, заточить колья, отрезать проволоку, могут выступать клином для щелей. При работе не приходится волноваться о том, чтобы не повредить клинок: прочность металла настолько высока, что на поверхности стали даже не образуются царапины.

Бытовые

Такие изделия есть на кухне каждой хозяйки. В зависимости от размера, формы и толщины клинка они могут быть предназначены для нарезки мяса и рыбы, овощей и стейка, сыра. Также выделяют филейные, обвалочные, устричные. Все эти изделия могут изготавливаться из стали У8.

В таком случае они будут обладать привлекательным внешним видом, прочностью и износостойкостью. Помимо профессиональных поварских ножей в группу бытовых также попадают столовые. Для их изготовления применяют сталь пониженной твёрдости (HRC 45-50). Большим спросом пользуются карманные и складные ножи. Их отличает функциональность, удобство и долгий срок службы.

Читать еще: Литье нержавеющей стали по выплавляемым моделям

Бытовой нож из стали У8.

Сталь У8 подходит для изготовления как бытовых, так и хозяйственных ножей различных типов. Простота обработки позволяет придать изделию любую форму и толщину, сохранив при этом прочность и твёрдость. Этим и объясняется ассортимент режущих инструментов, выполненных из такого сплава.

Химический состав и процесс обработки

Название У8 свидетельствует о том, что в составе сплава есть углерод в количестве 0,76-0,83%. Основная доля (97%) – это железо. Среди прочих добавок:

марганец (0,17-0,33%) – снижает пластичность, увеличивая твёрдость металла;
кремний (0,17-0,33%) – отвечает за упругость сплава, скорость его охлаждения, стойкость к воздействию влаги;
сера (0,28%) – повышает стойкость к истиранию клинка, качество его заточки;
никель (0,25%) – увеличивает стойкость к разрушению от коррозии;
хром (0,2%) – способствует росту показателей прочности, крепости, коррозионной стойкости;
фосфор (0,03%) – высокое содержание этого элемента делает металл хрупким;
медь (0,25%) – отвечает за стойкость к коррозии.

Дальнейшее охлаждение производится в ёмкостях с маслом, что замедляет процесс, снижая структурные напряжения в металле. В итоге заготовки для изготовления ножей приобретают повышенные показатели прочности, твёрдости, стойкости к ударам и повреждениям.

Аналоги

Ближайшие российские аналоги стали У8 – сплавы У7 и У10, которые отличаются процентом содержания в составе углерода. Из зарубежных марок максимально приближены по свойствам 1070 и 1080. Их часто можно увидеть на маркировке мечей и декоративных клинков. Для производства ножей в странах Европы и США применяют сталь 1095.

Плюсы и минусы стали У8, используемой для ножей, ее основные свойства

Ножи, изготовленные на прочной основе, отличаются надежностью, а также длительным сроком эксплуатации. Такие клинки стали незаменимы в дальних путешествиях, на рыбалке и охоте. Красивый внешний вид, который придает сталь У8 для ножей, ее плюсы и минусы рассмотрим далее. Она отличается твердостью и не деформируется в случае падения.

Достоинства материала
Недостатки
Для каких ножей лучше использовать
Хозяйственные
Бытовые
Химический состав и процесс обработки
Видео

Достоинства материала

Углеродистая сталь У8, из которой изготавливаются различные ножи, имеет свои плюсы, а также ряд минусов. Важнейшими параметрами стали, считаются:

Твердость HRC 58-60 по шкале Роквелла. Чтобы клинки могли долгое время держать остроту, они должны, отличаться высоким коэффициентом прочности, оптимальной твердостью. От этих параметров зависит длительность применения лезвия без заточной операции.
Теплостойкость. Механическая обработка всегда сопровождается трением. В результате материал начинает нагреваться. Если сталь станет горячей слишком быстро, начнут ухудшаться ее эксплуатационные качества. Повышение температуры приведет к повышению пластичности, изменится кристаллическая решетка. Теплостойкость дает возможность металла испытывать механические воздействия. Незначительный нагрев не приведет к потере прочности. Коэффициент теплостойкости у стали У8, относится к среднему значению.
Приваривание. При обработке сталь никогда не прилипает (не приваривается) к другому материалу. Например, при высокой скорости обработки, различные металлы начинают касаться друг друга. В результате происходит их прилипание. Из-за этого качество металла резко ухудшается.
Устойчивость к образованию трещин. При обработке материалу приходится выдерживать сильную вибрацию, ударные нагрузки. Невысокая устойчивость станет причиной появления микротрещин, изменения структуры материала. В результате увеличится хрупкость изделия.

Вязкость – этот параметр является важнейшим для стали, из которой будут изготавливаться ножи, она сохранит кухонный инструмент в целостности.

Недостатки

Главным недостатком У8 считается незащищенность от коррозии. Чтобы уменьшить риск возникновения ржавчины, поверхность изделия можно отполировать. Сплав требует регулярного ухода. За чистотой его поверхности нужно постоянно следить — высушивать после каждого применения. После работы лезвие необходимо хорошо почистить, поверхность немного смазать маслом. Однако, если клинок будет контактировать с кислотами, на его поверхности все равно появится серый налет.

Для каких ножей лучше использовать

На качество изделий из углеродистой стали У8 влияет несколько различных факторов: форма лезвия, продолжительность термообработки, материал рукоятки, правильность сборки.

Хозяйственные

Это название условное. Под «хозяйственным» подразумевается многофункциональный инструмент, способный выполнять различные операции. Кроме работы на кухне, его можно использовать:

в лесу;
гараже;
мастерской;
для ремонта.

Из У8 в основном изготавливают режущие инструменты, которые не нагреваются во время работы. К ним относятся:

стамески;
зубила;
пилы;
колуны;
топоры;
молотки.

Клинки из углеродистой стали отличаются высокой надежностью, поэтому ими с удовольствием пользуются охотники, рыбаки, путешественники. Прочность материала, возможность долгое время сохранять первоначальную заточку, позволили изготовить долговечный топор, мачете. Внешний вид таких изделий отличается оригинальным оформлением, своеобразной агрессивностью. Каждое нож отлично сбалансирован. Рукоятка удобно ложится в руку.

Хозяйственным клинком можно свободно строгать, он без труда перерезает твердые канаты. Лезвие отличается высокой прочностью, поэтому его часто используют для самой тяжелой работы:

пробивка жести;
отрезка проволоки;
в качестве клина для щелей;
удаление краски с кафельной плитки.

Внешний вид такого изделия напоминает финку. Некоторые модели сделаны в виде многооперационного технического ножа. Именно такое изделие должно обязательно быть на кухне. Им будут пользоваться не часто. В основном нужно будет что-нибудь проколоть, поддеть прочно закрытую крышку.

В его отсутствие для таких операций хозяйки используют мягкие кухонные изделия. Их лезвия не предназначены для подобной работы, они ломаются, гнутся, трескаются. Приходится их восстанавливать. Настоящий хозяйственный нож должен иметь:

короткое лезвие;
толстый обух;
высокую твердость;
острую заточку;
удобную ручку.

Самым лучшим вариантом считается хорошая финка. Речь идет не о криминальном оружии, а о хозяйственном инструменте. Большой популярностью пользуется финская модель «Tommi Pukko».

Бытовые

Универсальных ножей для кухни не существует. Инженерами были разработаны десятки моделей, которые предназначены для исполнения конкретной операции. Благодаря оригинальной форме, эти инструменты способны провести такую операцию быстро, качественно и совершенно безопасно. Такие изделия подразделяются на несколько групп:

для мяса;
рыбы;
овощей;
устричные;
обвалочные;
филейные;
для стейка;
нарезка сыра.

Кроме вышеперечисленных изделий на кухне можно встретить ножи: сантоку, деба, нож-топорик, секач. Даже при постоянной готовке пищи, все эти разновидности ножей используются очень редко. Хорошая хозяйка покупает такие изделия, но практически не пользуется ими. Обычно их хранят в отдельном ящике или специальных кассетах. Для работы на кухне достаточно иметь несколько видов кухонных ножей:

разделочный;
поварской;
универсальный;
для нарезки хлеба;
для чистки.

Обычному повару достаточно иметь набор, в который входит несколько основных видов (5-6 штук). Качественные инструменты, рассчитаны на длительную эксплуатацию. К примеру, элитные ножи, изготовленные в Германии, предлагаются в интересном оформлении.

Для приготовления пищи каждая национальность пользуется собственными национальными ножами. Они применяют их не только на кухне, но и для выполнения бытовых операций. Яркий пример — узбекский нож.

На обеденном столе часто можно встретить столовые ножи. Твердость таких предметов, изготовленных из У8, намного ниже (HRC 45-50). Они используются только для нарезки продуктов, поданных на тарелке. Такие ножи обязательно входят в комплект столовых приборов.

Самыми распространенными ножами среди населения стали карманные и складные. Лезвия, изготовленные из стали У8, отличаются высокой твердостью (HRC 58-60). Они применяются для различных бытовых операций. В основном хозяевами таких изделий становятся люди, работающие на улице. Складной нож имеет несколько лезвий, которые помогают проводить операции любой сложности.

Отличным помощником для ведения домашнего хозяйства считается строительный нож. Для его изготовления вместо У8 используют жаропрочную сталь. Без него невозможно заточить карандаш, срезать старую ветку, разрезать веревку, обстругать палку. Иногда такой нож пытаются заменить кухонным изделием. Но проводить работу им очень неудобно и сложно.

В быту часто пользуются специальным строительным (малярным) ножом. Этот профессиональный инструмент отлично зарекомендовал себя при выполнении бытовых операций. Он состоит из нескольких острых лезвий, которые легко снимаются. Они не требуют заточки, на их место устанавливают новые лезвия. Изготовлен из специальной клапанной стали. Она максимально подходит для такого инструмента. В этом случае сталь У8 не применяется. Стоимость такого специального ножа доступна каждому человеку. Обычно она не превышает 100 рублей.

Читать еще: Из какой стали делают гвозди?

Химический состав и процесс обработки

Углеродистая инструментальная сталь У8 выпускается в соответствии с требованиями, устанавливаемыми ГОСТом:

1435-99;
1435-54.

В состав стали входит несколько специальных добавок, улучшающих ее качество:

Углерод – обеспечивает прочность и твердость сплаву, общее количество в пределах 0,76–0,83%;
Кремний – 0,17–0,33%. При заниженном количестве сокращается скорость охлаждения, что негативно влияет на качество. При повышенном — делает сплав упругим, стойким к коррозии;
Марганец – 0,17–0,33%. Образует соединение, способствующее увеличению твердости, уменьшению пластичности;
Никель – 0,25%. Как и хром, увеличивает коррозийную стойкость;
Сера – 0,28%. От количества вещества в составе зависит качество заточки, увеличивается истираемость стали;
Фосфор – 0,03%. Придает стали повышенную хрупкость, поэтому его количество сильно ограничено;
Хром – 0,2%. Придает нержавеющие качества, увеличивает в соединении крепость и прочность;
Медь – 0,25%. Антикоррозийное свойство.

Аналогичными характеристиками и показателями качества обладают марки У7, У10. Чтобы получить высокую твердость, сталь подвергают прерывистой закалке. Нагретую деталь до 780 градусов, сначала охлаждают в воде до температуры 400 градусов. Для окончательного охлаждения деталь погружают в масло. Так как скорость охлаждения значительно снижена, уменьшаются структурные напряжения, происходят мартенситные преобразования. В результате получается сталь, твердость которой составляет 187 МПа.

Видео

Сталь у8 для ножей: плюсы и минусы

Дополнения

Здесь важно добавить, что в маркировке полностью отсутствуют какие-либо другие обозначения. Однако химический состав стали предусматривает наличие еще многих других компонентов. К примеру, сюда входят такие вещества как кремний и марганец. Кроме того, в структуре присутствуют еще и некоторые вредные примеси. Среди них можно выделить, к примеру, фосфор и серу, как наиболее распространенные. Естественно, что от концентрации этих веществ будет напрямую зависеть качество стали. Чем выше будет их содержание, тем хуже будут эксплуатационные качества материала.

Читайте также: Обзор сверлильных станков различных видов и назначения

Характеристики для ножей

Плюсы

твёрдость (58-60 по шкале Роквелла) – обеспечивается технологией поэтапной термической обработки стали;
прочность – ножи способны перерезать верёвки и канаты, открывать жестяные банки, перебивать кости;
острота лезвия – сохраняется длительное время благодаря твёрдости металла. Для заточки используют стандартные абразивные бруски;
теплостойкость – даже при интенсивной работе нож не нагревается, что предотвращает деформацию стали;
стойкость к растрескиванию. Сплав отличается пониженными показателями хрупкости, поэтому даже при значительных вибрационных нагрузках металл не трескается. При падении ножей из стали У8 нет опасности повреждения лезвия.

Минусы

Ножи из стали У8 имеют и ряд минусов:

низкая стойкость к коррозии. При постоянном контакте с водой поверхность клинка постепенно темнеет;
необходимость регулярного ухода. После каждого использования нож следует насухо вытирать и смазывать маслом.

Нож из стали У8 – это прочный, острый и надёжный клинок. Главный его недостаток – подверженность коррозии, легко устраняется регулярным уходом, что, как правило, не вызывает трудностей у владельцев.

Углеродистая сталь

Еще с 1997 сталь У8 стала основой для производства хозяйственных и бытовых ножей, которые использовались при нарезке хлеба, овощей, мяса, а также для туристических походов. Но все же именно в изготовлении клинков этот материал стал классическим.

Ножи из такой стали, благодаря наличию 0,8% углерода в составе, могут использоваться как ломики или топоры. Все из-за высокой прочности, а также сохраняющей на долгое время остроты. Даже при вскрытии люка нож из стали У8 вряд ли повредится.

Мачете, финки (легендарные ножи Советского времени), армейские, тычковые, окопные, траншейные, метательные, экспедиционные и тактические ножи, топорики, малые, большие и средние пчаки (национальные ножи узбеков и уйгур), томагавки (боевые топоры), тяпки для мяса, корды (таджикистанские ножи), кукри (ножи непальских гуркхов), метательные лопаты – это все изделия из углеродистой стали.

Технологические свойства марки У8

Удельный вес	7839 кг/м 3
Термообработка
Твердость материала	HB 10 -1 = 187 МПа
Температура критических точек	Ac₁ = 720 , Ar₁ = 700 , Mn = 245
Температура ковки	Начала 1180 °С, конца 800 °С. Сечения до 100 мм охлаждаются на воздухе, 101-300 мм в яме
Обрабатываемость резанием	При HB 187-227, σ_в=620 МПа, К _{υ тв. спл}=1,2 и К_{υ б.ст}=1,1
Свариваемость материала
Флокеночувствительность	Не чувствительна
Склонность к отпускной хрупкости	Не склонна

Теплостойкость

прокаливаемость

Расстояние от торца, мм	Примечание
2	4	6	8	10	12	14	16	18	Закалка при 790 °С
65,5-67	63-65	45,5-55	42-43,5	40,5-42,5	39,5-41,5	37-40,5	39-40	36-39,5	Твердость для полос прокаливаемости, HRC

Сплав У8 характеризуется большой твёрдостью поверхностного слоя, а стойкость к износу – низкая. Плохой показатель небольшой степени теплостойкости приводит к тому, что сталь не применяют для производства инструментов с сечением свыше 20-25 мм, а также деталей оборудования, которое эксплуатируется в условиях в непрерывном режиме, и температурах свыше 200 °С.

Также сталь У8 не предназначена для сварки. Зато отлично поддаётся кузнечной сварке.

Сталь данной марки не флокеночувствительна, и легко поддаётся любым видам обработки при нагреве.

Для каких ножей лучше использовать

Хозяйственные

в лесу;
гараже;
мастерской;
для ремонта.

Из У8 в основном изготавливают режущие инструменты, которые не нагреваются во время работы. К ним относятся:

стамески;
зубила;
пилы;
колуны;
топоры;
молотки.

пробивка жести;
отрезка проволоки;
в качестве клина для щелей;
удаление краски с кафельной плитки.

короткое лезвие;
толстый обух;
высокую твердость;
острую заточку;
удобную ручку.

Самым лучшим вариантом считается хорошая финка. Речь идет не о криминальном оружии, а о хозяйственном инструменте. Большой популярностью пользуется финская модель «Tommi Pukko».

Бытовые

для мяса;
рыбы;
овощей;
устричные;
обвалочные;
филейные;
для стейка;
нарезка сыра.

разделочный;
поварской;
универсальный;
для нарезки хлеба;
для чистки.

Для приготовления пищи каждая национальность пользуется собственными национальными ножами. Они применяют их не только на кухне, но и для выполнения бытовых операций. Яркий пример — узбекский нож.

Инструментальная сталь У8А

Инструментальная сталь У8А используется для изготовления клинков и ножей. Она обладает высокой твердостью и прочностью, что позволяет использовать ее для производства режущего инструмента, в том числе бытовых ножей (согласно ГОСТ Р 51015-97).

К преимуществам металла относится высокая прочность, которая обусловлена термообработкой сплава. Это гарантирует сохранение остроты режущей кромки на протяжении нескольких месяцев, а также устойчивость материала к механическим воздействиям. Заправить лезвие достаточно просто, в бытовых условиях для этого используют абразивные круги и бруски.

Недостатком стали У8А является низкая коррозионная стойкость, что приводит к необходимости постоянного ухода за изделием. После использования поверхность ножа протирают сухой тканью, в некоторых случаях – покрывают специальным маслом. Характеристики углеродистого сплава определяются на основании его химического состава. Нож остается пригодным к эксплуатации при отсутствии перегрева лезвия.

Расшифровка

Расшифровка стали У8А содержит информацию:

У8 – 0,8% углерода;
А – повышенное качество стали, минимальное содержание фосфора и серы.

Химический состав

Согласно нормативным документам в составе металла содержится менее 0,83% углерода и 97% железа, остальная часть представлена марганцем, никелем и т.д.

Материал относится к эвтектоидной группе, т.е. количество чистого углерода остается постоянным при переходе из состояния цементита перлита в конечную структуру, а вторичные карбиды не образуются. Термическая обработка инструментальной стали У8А осуществляется достаточно сложно. Температура закалки отличается от показателя традиционного материала, что негативно сказывается на прочности и вязкости готового продукта. Перед закалкой происходит нагрев изделия, что улучшает структуру металла. Последний характеризуется низкой прокаливаемостью, поэтому необходимо тщательно следить за временем проведения всех манипуляций при температурной обработке.

Аустенитное состояние сплава сохраняется при 740-720 С, перлитное – при 700 С, мартенситное превращение происходит при 810-245 С.

Марка стали У8А обладает однородной структурой и поддается ковке. Уникальной особенностью является присутствие данного сплава в составе дамасской стали.

Применение

Металл используется для производства рабочих элементов штампов, необходимых для холодного штампования листов. Из него производят ножи холодновысадочных автоматов, фиксаторы, упоры, металлорежущее оборудование и инструменты (метчики, плашки и т.п.). Область применения позволяет использовать его для изготовления крейцмейселей, зубил, напильников.

Технические характеристики

К основным техническим характеристикам стали У8А принадлежат:

температура закалки	780-800 С;
предел текучести	1230 МПа;
временное сопротивление	1420 МПа;
относительное удлинение/сужение при растяжении	10/37%;
удельный вес	7859 кг/м 3 .

Материал не становится хрупким после отпуска, не чувствителен к флокенам, не подвергается сварке.

Цена килограмма составляет минимум 50 руб. в зависимости от качества стали У8А.

Отжиг

Особенности отжига устанавливаются на основании:

принципа нагрева;
температуры обработки;
размеров детали;
принципа укладки деталей в печь.

Наибольшая эффективность термической обработки стали У8А обеспечивается при укладке заготовок в один слой на теплоизолированные асбестовые листы. Промежуток между деталями должен превышать тройной размер наибольшего параметра сечения. В таком случае продолжительность нагревания до 1000-1200 С составляет:

5,5 минут – для сечения 2 см;
9 минут – 3 см;
10,5 минут – 4 см;
13,5 минут – 5 см;
16,5 минут – 7,5 см;
22 минуты – 10 см.

При длительном нагревании на поверхности металла образуется большое количество углерода. Поэтому термообработка стали У8А традиционно осуществляется в печах с регулируемым давлением или в среде инертного газа (СО2 или Ar). В остальных случаях скорость нагрева снижается на 15-20%.

Максимальная эффективность температурной обработки достигается при ступенчатом проведении процедуры. Для этого осуществляется предварительный нагрев при 500-550 С, после чего каждый час температуру повышают на 100 С. Заготовка находится в печи минимум 30% требуемого времени отжига, после чего печь отключают.

Чтобы снять наклеп инструментальной стали У8 с изделия, полученного без температурной обработки, необходимо произвести рекристаллизационный отжиг с охлаждением в расплавах солей или соленой воде в зависимости от размера детали. Это обеспечит простоту механической обработки, снизит остаточные деформации, улучшит структуру стали. В данном случае деталь нагревают до 670-700 С и выдерживают в печи на протяжении часа. Это обеспечивает создание зерна небольшого размера, а также равномерно распределит его в перлитной структуре. Твердость сплава после отжига повышается до 190 НВ.

Закалка

При соблюдении всех правил закалки стали У8А обеспечивается ее прочность 59-62 HRC и сохраняется мартенситно-аустенитная структура. Требования к процедуре:

Температура 800-820 С.
Предварительный и окончательный нагрев деталей одинаковый по продолжительности, осуществляется при 400-500 С.
Длительность нагрева зависит от габаритов и площади наружной поверхности изделия. В расплаве солей необходимо выдержать изделие 8-14 минут, в соленой воде – 15-30 минут. При закалке тонких предметов значительной длины данный показатель может изменяться.
Охлаждение продукта из марки стали У8А в воде при 18-25 С. При понижении данного значения появляется риск возникновения трещин, при повышении – неравномерного распределения твердости по объему металла. Аналогичные последствия могут проявиться при наличии минеральных и органических остатков в среде закалки.
Отсутствие процессов на воздухе.

Отпуск

Отпуск стали У8А является следующей стадией после закалки. Данный процесс предназначен для завершения мартенситного превращения, уменьшения внутренних напряжений и увеличения вязкости центральной части детали.

Отпуск осуществляется при 140-200 С на протяжении 2-3 минут, что обеспечивает твердость. Для измерительного инструмента предусматривается снижение температуры до 90-180 С, а также проведение повторной процедуры после заточки и шлифовки (300-350 С на протяжении 1,5-2 часов) с остыванием в естественных условиях.