Сталь у10 гост 1435

Обновлено: 18.04.2024

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.

Диаграмма изотермического превращения аустенита

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

Зависимость твердости от продолжительности отпуска

  1. Изделия высокой точности (1-2 мкм) после предварительного шлифования подвергают повторному отпуску (старению).
  2. Режим отпуска для получения твердости ниже HRC 56 выбирают по графику

    в соответствии с требуемой твердостью.
  3. Отпуск при температурах выше 250 С обеспечивает стабилизацию размеров изделий.
  4. 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
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

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.

Клинок У10

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.

    Новый нож У10

    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.

    Современный нож У10

    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: