Сталь марки У10А инструментальная

Марка: У10А (заменители: У11, У12, У12А) Класс: Сталь инструментальная углеродистая Вид поставки: сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 1435-99 , ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006, ГОСТ 2879-2006. Калиброванный пруток: ГОСТ 1435-99 , ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78. Шлифованный пруток и серебрянка: ГОСТ 1435-99, ГОСТ 14955-77. Полоса: ГОСТ 103-2006, ГОСТ 4405-75 . Поковки и кованные заготовки: ГОСТ 1435-99, ГОСТ 4405-75 , ГОСТ 1133-71. Лента: ГОСТ 2283-79 , ГОСТ 21997-76 . Использование в промышленности: инструмент, работающий в условиях, не вызывающих разогрева режущей кромки: метчики ручные, рашпили, надфили, пилы для обработки древесины, матрицы для холодной штамповки, гладкие калибры, топоры.

Химический состав в % стали У10А
C	0,96 - 1,03
Si	0,17 - 0,33
Mn	0,17 - 0,28
Ni	до 0,2
S	до 0,018
P	до 0,025
Cr	до 0,2
Cu	до 0,2
Fe	~97

Дополнительная информация и свойства

Удельный вес: 7810 кг/м3 Термообработка: Состояние поставки Твердость материала: HB 10 -1 = 197 МПа Температура критических точек: Ac1 = 730 , Ac3(Acm) = 800 , Ar1 = 700 , Mn = 210 Температура ковки, °С: начала 1180, конца 800. Сечения до 100 мм охлаждаются на воздухе, 101-300 мм в яме. Обрабатываемость резанием: при HB 197, К υ тв. спл=1,1 и Кυ б.ст=1,0 Свариваемость материала: не применяется для сварных конструкций. Способ сварки КТС. Флокеночувствительность: не чувствительна. Склонность к отпускной хрупкости: не склонна.

Механические свойства проката стали У10А сечением 0,1-4,0 мм (ГОСТ 2283-79)
Состояние поставки	σв(МПа)	δ5 (%)
Лента холоднокатаная: отожженая нагартованная нагартованная, класс прочности Н1 нагартованная, класс прочности Н3 Лента отожженая высшей категории качества	750 750-1200 750-900 1050-1200 700	10 - - - 13

Твердость стали У10А после термообработки (ГОСТ 1435-99)
Режимы термообработки	HRCЭ (HB)
Отжиг Закалка 770-800 °С, вода Сечение до 10-12 мм. Закалка 800 °С, масло или раслав солей при 190 °С. Отпуск 160-200 °С Сечение до 8 мм. Закалка 800 °С, масло или расплав солей при 190 °С. Отпуск 380-480 °С * Сечение до 60 мм. Закалка 770 °С, вода или 5-10%-ный раствор NaCl. Отпуск 170 °С. Пружины. Изотермическая закалка 800 °С в расплаве солей с водой. Температура ихотермы 280-360 °С. Отпуск 280-360 °С Поверхностная закалка с индукционный нагревом. Отпуск 160-200 °С	До (207) Св. 68 57-61 44-50 59-63 44-52 59-63

* Рекомендуется для пружин и деталей пружинного типа

Твердость стали У10А в зависимости от температуры отпуска
Температура отпуска, °С	HRCЭ
Закалка 760-780 °С, вода
160-200 200-300 300-400 400-500	63-65 57-63 49-57 40-49

Механические свойства стали У10А в зависимости от температуры испытания
Температура испытаний, °С	σв(МПа)	δ5 (%)	ψ %
Образец диаметром 5 мм и длиной 25 мм деформированный и отожженый. Скорость деформирования 10 мм/мин. Скорость деформации 0,007 1/с
700 800 900 1000 1100 1200	105 90 55 29 18 16	50 52 59 70 78 86	87 100 100 100 100 100

Теплостойкость стали У10А

Температура, °С	Время, ч	HRCэ
150-160 200-250	1 1	63 59

Прокаливаемость стали У10А
Расстояние от торца, мм							Примечание
1,5	3	6	9	15	35	48	Закалка 860 °С
62-67	46,5-54	38-42,5	35-40	31-35,5	22-27,5	22	Твердость для полос прокаливаемости, HRC

Термообработка	Критическая твердость, HRCэ	Критический диаметр в воде	Критический диаметр в масле
Закалка Закалка 800 °С	61 43-66	15-20 20	4-6 -

Физические свойства стали У10А
T (Град)	E 10- 5 (МПа)	a 10 6 (1/Град)	l (Вт/(м·град))	r (кг/м3)	C (Дж/(кг·град))	R 10 9 (Ом·м)
20				7810

Расшифровка марки стали У10А: буква У говорит о том, что перед нами инструментальная нелегированная сталь, в которой присутствует углерод в количестве 1%, а буква А на конце обозначения говорит о том, что это высококачественная сталь с минимумом вредных примесей.

Инструмент из стали У7 и его термообработка: свёрла из углеродистой стали У10А охлаждают в воде до температуры 150-200° и затем переносят в масло. Свёрла из углеродистой стали диаметром до 8-10 мм закаливают в масле. Отпускают в масляной ванне при температуре 150-180° в течение 1,5-2 час. Твёрдость рабочей части свёрл из легированной и углеродистой сталей диаметром до 10 мм R_c = 59-63, свыше 10 мм R_c = 61-64. Лапки конусов в хвостовиках надо закаливать на твёрдость R_c = 30-45.

Высокоуглеродистая сталь У10А, У12А применяется для изготовления несложных калибров небольших размеров для измерительных инструментов.

Круглые плашки (лерки) для нарезки резьбы изготовляют из углеродистых сталей У10А и У12А и из легированных сталей 9ХС, ШХ15, ХВГ.

Наилучшим способом нагрева плашек под закалку является нагрев в соляной ванне с предварительным подогревом путём многократного погружения в эту же ванну. Можно также производить нагрев и в камерной печи. Выдержка при температуре закалки во всех этих случаях должна быть наименьшая. При нагреве в камерной печи режущую часть присыпают чугунной стружкой или углём с содой для предохранения от обезуглероживания и окисления, а при нагреве в соляной ванне резьбу покрывают зелёным мылом или густой пеной, приготовленной из хозяйственного мыла.

Охлаждение плашек из легированной стали производят в горячем масле с температурой 150-200°. Плашки из углеродистой стали диаметром менее 6 мм охлаждают в масле, а более 6 мм в воде (до потемнения) с переносом в масло. Охлаждение в масле плашек мелких размеров производят путем скатывания с противня, на котором их нагревают в камерной печи, или сбрасывания с приспособления при нагреве в ваннах. Отпуск плашек производят в масляной ванне и электропечах ПН31, Н15 или в печах лабораторного типа. Температура отпуска: для плашек, изготовленных из стали 9ХС, - от 200 до 240°, а для плашек, изготовленных из прочих марок сталей, - от 180 до 220°.

Продолжительность выдержки при отпуске 3-4 часа. Контроль твёрдости производится на приборе РВ. Требуемая твёрдость R_c = 58-62. Твёрдость перемычек, противолежащих прорези, согласно ГОСТ 1679-42, должна быть в пределах R_c = 30-45. Отпуск перемычек производится путём нагрева их в свинцовой ванне или на сварочной точечной машине малой мощности. Однако наблюдением за эксплоатацией плашек с неотпущенными перемычками установлено, что случаи поломок плашек в этих местах весьма редки. Значительно больше брака получается от снижения твёрдости режущих кромок, при отпуске перемычек в малых размерах плашек. Продолжительность нагрева круглых плашек из углеродистой и легированной сталей под закалку приведена в таблице ниже.

Диаметр плашек в мм	Количество одновременно нагреваемых плашек	Время нагрева в соляной ванне	Время нагрева в камерной печи
6 7 9 11 14 18 22 25 30 36	10-12 10-12 8-10 8-10 6-8 6-8 5-6 5-6 4-5 3-4	35-40 сек 40-50 сек 50-60 сек 1,1-1,2 м 1,3-1,4 м 1,7-1,8 м 2,5-2,8 м 3-3,2 м 3,5-3,8 м 4,2-4,5 м	6-7 м 7-8 м 8-9 м 9-10 м 10-11 м 14-15 м 17-18 м 20-21 м 24-25 м 28-30 м

Метчики из углеродистой стали У10А диаметром до 8 мм следует охлаждать в масле, а метчики с большим диаметром в воде (до потемнения) с переносом в масло. Отпускать метчики надо в масляной ванне при температуре 150-180° в течение 1 -2 час. Контроль зубьев на твёрдость производится тарированным напильником. Твёрдость режущей части: для метчиков из быстрорежущей стали R_c = 61 -64; для метчиков из углеродистых и легированных сталей от 1 до 6 мм R_c= 57-60, от 7 до 15 мм R_c =58-62, свыше 15 мм R_c = 59 - 63.

Резцы, изготовленные из углеродистой и легированной сталей, нагревают под закалку в свинцовых, соляных или камерных печах до соответствующей температуры и охлаждают - углеродистые в воде с переносом в масло, а легированные в масле. Отпуск производят в масляной ванне при температуре 160-180° в течение 1-2 час. с момента прогрева резцов. Твёрдость резцов не ниже R_c = 61.

Круглые резцы, изготовленные из углеродистой и легированной сталей, нагреваемые в камерных печах, необходимо также предохранять от обгара путём применения защитной газовой атмосферы или упаковки в ящики с изолирующей средой. Резцы из легированной стали охлаждают в масле, а из углеродистой стали в воде с переносом в масло.

Нередки случаи, когда на круглых резцах сложного профиля после закалки в воде образуются трещины. Калильщику трудно уловить время переноса резца из воды в масло. При охлаждении наружной тонкой части резца в воде до температуры ниже мартенситной точки происходит сокращение объёма на длине всей окружности, что и приводит к образованию трещин. Прорезыванием тонкой фрезой на резце трёх канавок образование трещин предотвращается. Отпуск резцов производится в масляной ванне при температуре 160-180° в течение 1-2 час. Требуемая твёрдость R₀ = 62 - 65. Испытанию на торце подвергаются все резцы.