Сталь у10 гост 1435
Инструментальная сталь У12 (У12А) относится к группе сталей пониженной прокаливаемостии. Стали данной группы должны закаливаться в воде, а инструмент из этой стали имеет, как правило, незакаленную сердцевину. Закалка в воде требует принятия мер против сильного коробления, т.е. при конструировании инструмента следует избегать острых углов и резких переходов сечений [2].
Опыт показывает, что прокаливаемость стали У12, У12А весьма непостоянна. Отдельные плавки одной и той же марки могут прокаливаться на разную глубину [3].
При выборе данной марки стали следует иметь в виду, что чем выше твердость (допустим больше углерода, более низкий отпуск), тем выше износоустойчивость, но меньше прочность. Следовательно, если работа инструмента не сопровождается ударными нагрузками, лезвийная кромка имеет достаточное сечение — желательно иметь высокую туердость (62 HRC и выше) и, следовательно, следует применять высокоуглеродистую сталь У12 и давать низкий отпуск (150-200 °C), в противном случае используют стали с меньшим содержание углерода, например У7-У8, после отпуска при 250-300 °C и ˂60 HRC [3]xxxxxxxxx.
Сталь У12 применяется для изготовления инструмента с максимальной износостойкостью при наивысшей твердости, например:
- резцы,
- различный металлорежущий и мерительный инструмент,
- напильники,
- зубила для насечки напильников,
- граверный инструмент,
- волочильные доски и т.д.
Режущий инструмент, работающий в условиях, не вызывающих разогрева режущей кромки:
- метчики ручные,
- метчики машинные мелкоразмерные,
- плашки для круппов,
- развертки мелкоразмерные,
- надфили,
- измерительный инструмент простой формы: гладкие калибры, скобы,
- штативы для холодной шлифовки обрезных и вырубных небольших размеров и без переходов по сечению,
- холодновысадочные штампы и штемпели мелких размеров,
- калибры простой формы и пониженных классов точности.
Химический состав, % (ГОСТ 1435-99)
Марка стали | Массовая доля элемента, % | ||||
углерода | кремния | марганца | серы | фосфора | |
не более | |||||
У12 | 1,10-1,29 | 0,17-0,33 | 0,17-0,33 | 0,028 | 0,030 |
У12А | 1,10-1,29 | 0,17-0,33 | 0,17-0,28 | 0,018 | 0,025 |
Фазовый состав, % по массе
Температура критических точек, °C [2]
Закалка [3]
Температура закалки заэвтектойдной стали У12А лежит в интервале между Ac3 и Ac1. Структура стали в закаленном состоянии состоит из мартенсита и избыточных (вторичных) карбидов. Оптимальная температура закалки 790 °C.
В закаленной стали тетрагональность мартенсита и внутренние напряжения создают значительную хрупкость, поэтому после закалки отпуск является обязательной операцией. [3]
Рекомендуемые режимы закалки [4]
Вариант | Температура, °C | Охлаждение | Охлаждение до 20 °C | HRC | Структура или балл мартенсита по шкале №3 ГОСТ 8233-56 | ||
Среда | Температура, °C | Выдержка | |||||
I | 770-790 | Вода | 20-40 | До 200-250 °C | В масле | 62-64 | 1 |
II | 5%-ный водный раствор поваренной соли | 62-65 | |||||
III | 5-10%-ный водный раствор щелочи | 62 — 64 | |||||
IV | 790 — 810 | Масло индустриальное 12 | До 20 — 40 °C | — | 62-64 | 1-3 Для изделий диаметром или толщиной менее 6-8 мм | |
40 — 50 | Сорбит-троостит В зависимости от диаметра или толщины изделия | ||||||
V | 790-810 | Расплав селитры, щелочи | 150 — 180 | Выдержка в расплаве равна выдержке при нагреве под закалку | На воздухе | 62-64 | 1-3 Для изделий диаметром или толщиной менее 6-8 мм |
VI | Температуру расплава и продолжительность изотермической выдержки выбирают по диаграмме на рис.1 в зависимости от требуемой твердости. Охлаждение до 20 °C на воздухе | Сорбит-троостит |
- Продолжительность выдержки при нагреве под закалку рекомендуется рассчитывать по методике ВНИИ [5].
- Вариант III применяют для предотвращения образования мягких пятен при закалке.
- При добавлении в расплав щелочи 4 — 6% воды вариант V применяют для изделий диаметров или толщиной до 10-12 мм.
Обработка холодом [4]
Вариант закалки | Температура охлаждения, °С | Назначение | Повышение твердости ΔHRC |
I-V | -50 | Стабилизация размеров инструментов повышенной точности | 1-2 |
ПРИМЕЧАНИЕ. Обработку холодом производить не позднее 1 ч после закалки.
Рекомендуемые режимы отпуска [4]
Вариант | Назначение отпуска | Температура нагрева, °С | Среда нагрева | HRC |
I | Снятие напряжений, стабилизация структуры и размеров | 140-160 | Масло, расплав селитры, щелочи | 62-64 |
160-180 | 61-63 | |||
180-200 | 60 — 62 | |||
200-250 | 56-61 | |||
II | Снятие напряжений и понижение твердости | См. примечание 2 | Расплав селитры, щелочи, печь с воздушной атмосферой | — |
- Изделия высокой точности (1-2 мкм) после предварительного шлифования подвергают повторному отпуску (старению).
- Режим отпуска для получения твердости ниже HRC 56 выбирают по графику
в соответствии с требуемой твердостью. - Отпуск при температурах выше 250 С обеспечивает стабилизацию размеров изделий.
- Нормы нагрева и продолжительность выдержки при отпуске см. табл. 3 Приложения.
Температура отпуска различного инструмента из стали У12 [3]
Виды инструмента | Сталь | Температура отпуска, °C | Приемочная твердость рабочей части HRC |
Метчики | У12 | 180-200 | 60-62 |
Развертки | У12 | 160-180 | 62-64 |
Твердость углеродистой стали У12 после отпуска [7]
Ориентировочная температура термической обработки и твердость стали У10 в отожженном состоянии [6]
Температура отжига °C | Тведость после отжига HB (не более) | Температура закалки °C |
760-780 °C | 207 | 760-790 °C |
Технологический процесс изотермического отжига стали У12, У12А [6]
Марка стали | Первый нагрев | Изотермическая выдержка | Твёрдость HВ | ||
Температура, °C | Выдержка в час | Температура, °C | Выдержка в час | ||
У12, У12А | 750-770 | 1,5-2,5 | 640-680 | 1-2 | 187-207 |
Температура рекристаллизационного отжига стали [7]
Обработка давлением, после которой выполняется отжиг | Марка стали | Температура отжига в °С |
Холодная протяжка (калибровка) прутков | У12 | 700 |
Ориентировочные режимы отжига инструментальных сталей У12, У12А для улучшения обрабатываемости при резании [7]
Температура нагрева в °С | Охлаждение | Диаметр отпечатка по Бринелю в мм |
760-780 | С печью по 50° в час до температуры 500 °С, а затем на воздухе | ≥4,2 |
ПРИМЕЧАНИЕ. Для улучшения обрабатываемости инструментальных сталей применяется также высокий отпуск при температуре 650-680 °С.
Твердость [4]
Без °Cотжига | После °Cотжига | После °Cзакалки | |||
dотп, мм | НВ | dотп, мм | НВ | Температура °Cзакалки, °С, °Cи охлаждающая среда | HRC |
3,7-3,3 | 269-341 | ≥4,2 | ≤207 | 760-780, вода | ≥62 |
Механические свойства в зависимости от температуры отпуска [8]
tотп., °C | σ0,2, МПа | σв, МПа | δ5, % | ψ, % | КСU, Дж/см 2 | Твердость HRCэ |
400 | 1370 | 1570 | 9 | 24 | 20 | 52 |
500 | 880 | 1040 | 11 | 30 | 29 | 40 |
600 | 650 | 760 | 18 | 52 | 44 | 26 |
ПРИМЕЧАНИЕ. Образцы размером 32x32x42 мм. Закалка с 760-790 °C.
Твердость стали в зависимости от температуры отпуска [8]
tотп., °C | Твердость HRCэ |
160-180 | 62-64 |
180-220 | 59-63 |
200-270 | 55-61 |
450-500 | 37-47 |
ПРИМЕЧАНИЕ. Образцы сечением 21-30 мм. Закалка с 810-830 °C в воде.
Механические свойства в зависимости от температуры испытания
tисп., °C | σ0,2, МПа | σв, МПа | δ5, % | ψ, % | КСU, Дж/см 2 |
Отжиг при 20 °C; твердость НВ 207 [4, 9] | |||||
20 | 325 | 590-690 | 28 | 45-55 | 27 |
200 | — | 570 | 23 | 47 | 73 |
400 | 310 | 450 | 41 | 60 | 69 |
600 | 110 | 140 | 56 | 74 | 62 |
700 | 59 | 76 | 56 | 82 | 356 |
800 | 53 | 72 | 59 | 85 | 323 |
900 | 34 | 40 | 52 | 91 | 225 |
1000 | 20 | 28 | 55 | 98 | 157 |
Образец диаметром 5 мм и длиной 25 мм, °Cдеформированный и отожженный. Скорость деформирования 10 мм/мин; °Cскорость деформации 0,007 1/с [10] | |||||
700 | — | 105 | 60 | 68 | — |
800 | — | 100 | 52 | 96 | — |
900 | — | 60 | 40 | 100 | — |
1000 | — | 34 | 65 | 100 | — |
1100 | — | 18 | 74 | 100 | — |
1200 | — | 15 | 92 | 100 | — |
Истинные обобщеные механические характеристики отожженной стали при 20 °C [4]
ПРИМЕЧАНИЕ. При всех видах деформации разрушение вязкое.
Технологические свойства [10]
- Температура ковки, °C: начала 1100, конца 750. Охлаждение замедленное на воздухе.
- Свариваемость — не применяется для сварных конструкций. Способ сварки — КТС.
- Обрабатываемость резанием — Kv тв.спл. = 1,0 и Kv σ.ст = 0,9 в отожженном состоянии при НВ 207.
- Склонность к отпускной хрупкости — не склонна.
- Флокеночувствительность — не чувствительна.
Теплостойкость [10]
Температура, °C | Время, ч | Твердость HRCэ |
150-160 | 1 | 63 |
200-220 | 1 | 59 |
Прокаливаемость [9, 11]
Термообработка | Критическая твердость HRCэ | Критический диаметр, мм, после закалки | |
в воде | в масле | ||
Закалка | 61 | 10-20 | 4-6 |
Закалка с 760 °C | 42-66 | 20 | — |
ПРИМЕЧАНИЕ. Шлифуемость — хорошая.
Физические свойства при 20 °C [12]
* Нижний предел значений Hc соответсвует структуре зернистого перлита, верхний — пластинчатого перлита.
Сталь у10 гост 1435
ГОСТ 1435-90
(СТ СЭВ 2883-81)
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
ПРУТКИ, ПОЛОСЫ И МОТКИ ИЗ ИНСТРУМЕНТАЛЬНОЙ НЕЛЕГИРОВАННОЙ СТАЛИ
Общие технические условия
Bars, strips and reels of tool unalloyed steel.
General specifications
Срок действия с 01.01.91
до 01.01.96*
______________________________
* Ограничение срока действия снято
по протоколу N 5-94 Межгосударственного Совета
по стандартизации, метрологии и сертификации
(ИУС N 11, 1994 год). - Примечание изготовителя базы данных.
1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством металлургии СССР
Р.А.Зыкова, канд. техн. наук (руководитель работы); В.И.Щербина; С.И.Лифанова; Н.В.Костюченко; С.П.Белый; Ю.М.Политаев, канд. техн. наук; О.А.Распопина; В.А.Джигурда
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 30.03.90 N 747
4. Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 2883-81
5. Стандарт соответствует международному стандарту ИСО 4957-80* в части марок У7, У8, У9, У10 и У12
* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.
6. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
Обозначение НТД,
на который дана ссылка
Номер пункта, подпункта, приложения
1.2.2; 1.2.3; 2.2.7; 2.3; 5.2
Настоящий стандарт распространяется на прутки и полосы кованые; прутки, полосы и мотки горячекатаные, калиброванные и со специальной отделкой поверхности (далее - металлопродукцию) из инструментальной нелегированной углеродистой стали, а также в части норм химического состава - на слитки, заготовку, лист, ленту, проволоку и другую продукцию.
Примерное назначение металлопродукции приведено в приложении 1.
1. ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ И РАЗМЕРЫ
1.1.1. Сталь, из которой изготовлена металлопродукция, по химическому составу подразделяют на:
1.1.2. По назначению в зависимости от массовой доли хрома, никеля и меди металлопродукцию подразделяют на три группы:
1 - для продукции всех видов, в том числе для сердечников, кроме патентированной проволоки и ленты;
2 - для патентированной проволоки и ленты;
3 - для продукции всех видов (в том числе для горячекатаных и холоднокатаных листов и лент), технология изготовления которой предусматривает многократные нагревы, усиливающие возможность проявления графитизации стали, а также для продукции, от которой требуется повышенная прокаливаемость (кроме проката для сердечников, патентированной проволоки и ленты).
1.1.3. По способу дальнейшей обработки горячекатаные и кованые прутки и полосы подразделяют на подгруппы:
а - для горячей обработки давлением (в том числе для осадки, высадки), а также для холодной протяжки;
б - для холодной механической обработки (обточки, строжки, фрезерования и т. д.).
1.1.4. По состоянию материала металлопродукцию изготовляют:
без термической обработки;
термически обработанной - Т;
нагартованной - Н (для калиброванных и со специальной отделкой поверхности прутков).
Группа металлопродукции, а также назначение - для металлопродукции первой группы, используемой для изготовления сердечников, способ дальнейшей обработки, состояние материала, группа отделки поверхности должны быть указаны в заказе.
1.2.1. Марки и химический состав стали по плавочному анализу должны соответствовать табл. 1 и 2.
Нужен полный текст и статус документов ГОСТ, СНИП, СП?
Попробуйте профессиональную справочную систему
«Техэксперт: Базовые нормативные документы» бесплатно
Bars, strips and reels of tool unalloyed steel. General specifications
Дата введения 2001-09-01
1 РАЗРАБОТАН Техническим комитетом по стандартизации ТК 6, Украинским государственным научно-исследовательским институтом сталей, сплавов и ферросплавов (УкрНИИспецсталь)
ВНЕСЕН Государственным комитетом Украины по стандартизации, метрологии и сертификации
2 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол N 15 от 28 мая 1999 г.)
За принятие проголосовали:
Наименование национального органа по стандартизации
Госстандарт Республики Беларусь
Госстандарт Республики Казахстан
3 Постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации и метрологии от 9 февраля 2001 г. N 64-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 1435-99 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федераций с 1 сентября 2001 г.
ВНЕСЕНА поправка, опубликованная в ИУС N 1, 2022 год, введенная в действие с 23.08.2021
Поправка внесена изготовителем базы данных
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на кованые прутки и полосы; прутки, полосы и мотки горячекатаные, калиброванные и со специальной отделкой поверхности (далее - металлопродукция) из инструментальной нелегированной (углеродистой) стали, а также в части норм химического состава - на слитки, заготовку, лист, ленту, проволоку и другую металлопродукцию.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 8.001-80* Государственная система обеспечения единства измерений. Организация и порядок проведения государственных испытаний средств измерений
* На территории Российской Федерации действуют ПР 50.2.009-94**.
ГОСТ 8.326-89* Государственная система обеспечения единства измерений. Метрологическая аттестация средств измерений
ГОСТ 103-76* Полоса стальная горячекатаная. Сортамент
* На территории Российской Федерации документ не действует. Действует ГОСТ 103-2006, здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.
ГОСТ 166-89 (ИСО 3599-76) Штангенциркули. Технические условия
ГОСТ 427-75 Линейки измерительные металлические. Технические условия
ГОСТ 1051-73 Прокат калиброванный. Общие технические условия
ГОСТ 1133-71 Сталь кованая круглая и квадратная. Сортамент
ГОСТ 1497-84 (ИСО 6892-84) Металлы. Методы испытания на растяжение
ГОСТ 1763-68 (ИСО 3887-77) Сталь. Методы определения глубины обезуглероженного слоя
ГОСТ 2216-84 Калибры-скобы гладкие регулируемые. Технические условия
ГОСТ 2283-79 Лента холоднокатаная из инструментальной и пружинной стали. Технические условия
ГОСТ 2590-88* Прокат стальной горячекатаный круглый. Сортамент
* На территории Российской Федерации документ не действует. Действует ГОСТ 2590-2006, здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.
ГОСТ 2591-88* Прокат стальной горячекатаный квадратный. Сортамент
* На территории Российской Федерации документ не действует. Действует ГОСТ 2591-2006, здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.
ГОСТ 2879-88* Прокат стальной горячекатаный шестигранный. Сортамент
* На территории Российской Федерации документ не действует. Действует ГОСТ 2879-2006. - Примечание изготовителя базы данных.
ГОСТ 3749-77 Угольники поверочные 90°. Технические условия
ГОСТ 4405-75 Полосы горячекатаные и кованые из инструментальной стали. Сортамент
ГОСТ 6507-90 Микрометры. Технические условия
ГОСТ 7417-75 Сталь калиброванная круглая. Сортамент
ГОСТ 7502-98 Рулетки измерительные металлические. Технические условия
ГОСТ 7564-97 Прокат. Общие правила отбора проб, заготовок и образцов для механических и технологических испытаний
ГОСТ 7565-81 (ИСО 377-2-89) Чугун, сталь и сплавы. Метод отбора проб для определения химического состава
ГОСТ 7566-94 Металлопродукция. Приемка, маркировка, упаковка, транспортирование и хранение
ГОСТ 8559-75 Сталь калиброванная квадратная. Сортамент
ГОСТ 8560-78 Прокат калиброванный шестигранный. Сортамент
ГОСТ 8817-82 Металлы. Метод испытания на осадку
ГОСТ 9012-59 (ИСО 410-82, ИСО 6506-81) Металлы. Метод измерения твердости по Бринеллю
ГОСТ 10243-75 Сталь. Метод испытаний и оценки макроструктуры
ГОСТ 14955-77 Сталь качественная круглая со специальной отделкой поверхности. Технические условия
ГОСТ 18895-97 Сталь. Методы фотоэлектрического спектрального анализа
ГОСТ 21996-76 Лента стальная холоднокатаная термообработанная. Технические условия
ГОСТ 22536.0-87 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Общие требования к методам анализа
ГОСТ 22536.1-88 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения общего углерода и графита
ГОСТ 22536.2-87 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения серы
ГОСТ 22536.3-88 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения фосфора
ГОСТ 22536.4-88 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения кремния
ГОСТ 22536.5-87 (ИСО 629-82) Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения марганца
ГОСТ 22536.7-88 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения хрома
ГОСТ 22536.9-88 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения никеля
ГОСТ 26877-91 Металлопродукция. Методы измерения отклонений формы
ГОСТ 28033-89 Сталь. Метод рентгенофлюоресцентного анализа
3 Классификация, основные параметры и размеры
3.1 Классификация
3.1.1 По назначению в зависимости от марки стали (приложение А).
3.1.2 По химическому составу металлопродукцию подразделяют на:
3.1.3 По назначению в зависимости от массовой доли хрома, никеля и меди металлопродукцию подразделяют на три группы:
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:
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.
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.
Читайте также: