Сталь у8 химический состав
Обновлено: 05.05.2024
Существенное влияние на свойства стали оказывает предварительная термообработка, она обеспечивает оптимальную структуру. Данная сталь необыкновенно чувствительна к типу среды закаливания, поэтому охлаждение проводят в 2-х средах, вода-масло.
Свойства по стандарту ТУ 14-19-81-90
* Типичное значение свойства для низкоуглеродистой и низколегированной стали. Эта величина не предусмотрена стандартами, она носит ориентировочный характер и не может быть использована с целью проектирования
Технологические свойства марки У8
| Удельный вес | 7839 кг/м 3 |
| Термообработка | Закалка при 780 °C, масло, Отпуск при 400 °C. |
| 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, σв=620 МПа, К υ тв. спл=1,2 и Кυ б.ст=1,1 |
| Свариваемость материала | Не применяется для сварных конструкций. |
| Флокеночувствительность | Не чувствительна |
| Склонность к отпускной хрупкости | Не склонна |
Теплостойкость
| Температура, °С | Время, часы | Твердость, HRCэ |
| 150 - 160 | 1 | 63 |
| 200 - 220 | 1 | 59 |
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.
Дополнительные характеристики У8
Сварка стали У8
Возможна кузнечная сварка – процесс неразъемного соединения нагретых кусков металла с применением внешнего давления.
Форма поставки стали У8
Поставляется в виде кованых полос, горячекатаного круга, квадратов и кругов кованых, листов.
Область применения
Используется в основном для производства инструментов, эксплуатация которых не требует разогревания режущего края: фрезы, топоры и стамески, зенковки, пилы и долота, кернеры, отвёртки, кусачки, плоскогубцы и пр.
Применение стали У8 с учётом характеристик и свойств
Данную сталь применяют, как незаменимое сырьё для изготовления инструментов, эксплуатация которых не требует нагрева. Это пневматические, деревообрабатывающие, слесарно-монтажные инструменты - кернеры, кусачки и отвертки, ролики, плоскогубцы, фрезы, детали часовых механизмов и пружины, пр. Все эти изделия требуют специальной термообработки, чаще всего по индивидуальной технологии.
Аналоги стали У8
| США | Россия | Германия | Япония | Франция | Англия | Евросоюз | Италия | Китай | Польша | Чехия | Австрия |
| ASTM/AISI | ГОСТ | DIN,WNr | JIS | AFNOR | BS | EN | UNI | GB | PN | CSN | ONORM |
| W1-7 | У7 | 1.1625 | SK5 | C90E2U | BW1A | CT80 | C80KU | T8 | N8 | 19152 | K980 |
| - | У10 | C80W1 | SK6 | Y1-70 | BW1B | - | - | - | - | - | - |
| - | - | C80W2 | SKC3 | Y1-80 | - | - | - | - | - | - | - |
| - | - | - | - | Y180 | - | - | - | - | - | - | - |
| - | - | - | - | Y90 | - | - | - | - | - | - | - |
Инструменты из стали У8 и виды их термообработки
Данная сталь очень чувствительна к виду проведения обработки, поэтому единые рекомендации отсутствуют. Молотки слесарные из стали У8 подвергают закалке в области бойка и хвоста. Нагревание осуществляют в ванне - соляной или свинцовой. Отпуск при 260-340 °С 30-40 мин.
При производстве пневматических инструментов закалке подвергается рабочую часть – хвост, а нагревание всего инструмента противопоказано. Отпуск выполняют в зависимости от необходимой твёрдости рабочего сектора (индивидуально для разных инструментов).
Для зубил, крейцмейселей, пробойников отпуск ведут в режиме 240 °С -270 °С при выдержке до 40 мин. А для бойков, выколотков – 270 °С -300 °С. При закалке долота для станков из У8, У9, 65Х участки перехода от тонкой области к толстой, и стенки отверстия выполняют на малую степень твёрдости. Этого достигают, ведя прерывистую закалку в водной среде. Хвостовой участок закалке не подвергают. Стамески и долота плотничьи и столярные нагревают под закалку в печах-ваннах на длину 60-80 мм. Хвостовой участок закалке не подлежит.
Сталь инструментальная У8
Расшифровка марки стали У8: буква У говорит о том, что перед нами инструментальная качественная нелегированная сталь, в которой присутствует углерод в среднем количестве 0,8%.
Инструмент из стали У8 и его термообработка: молотки слесарные изготовляют из сталей У7 и У8. Закалке подвергаются боёк и хвост. Нагрев лучше всего вести в соляной или свинцовой ванне. При нагреве молотка в камерной печи сначала закаливают боёк, а потом хвост, после чего попеременно охлаждают до полного потемнения средней части. Для окончательного охлаждения молоток переносят в масло. Отпускают при 260-340° в течение 30-40 мин. Твёрдость Rc = 49 -56. Проверяют твёрдость на приборе РВ.
Для изготовления пневматического инструмента применяют сталь У8 или У7. Закалке подвергают рабочую хвостовую часть. Следует избегать нагрева пневматического инструмента полностью, поэтому лучше всего производить нагрев в соляных или свинцовых ваннах. Рабочую часть закаливают в воде с переносом в масло, а хвостовую часть в масле. После этого инструмент отпускают в зависимости от требуемой твёрдости рабочей части, а именно: зубила, крейцмейсели, пробойники, чеканы и насечки отпускают при 240-270° с выдержкой 30 - 40 мин. Требуемая твёрдость Rc = 56-59.
Обжимки, поддержки, бойки и выколотки отпускают при 270-300° в течение 30-40 мин. Требуемая твёрдость Rc = 53-56. Определяют твёрдость тарированным напильником. Нередки случаи, когда пневматический инструмент в месте перехода с меньшего диаметра на больший во время работы ломается, причём структура излома на глубину 5-8 мм по окружности весьма мелкозернистая, а глубже крупнозернистая. Основной причиной поломок является недостаточная чистота поверхности в местах переходов (риски, царапины и пр.).
Долота станочные изготовляют из сталей У8, У9, 65Х. Место перехода от тонкой части долота к толстой, а также стенки отверстия в полом долоте должны быть закалены на небольшую твёрдость. При несоблюдении этого возможно отгибание долота или поломка его во время работы. Получение небольшой твёрдости переходной части достигается прерывистой закалкой в воде для сплошных долот из углеродистой стали или же полной закалкой с последующим отпуском в соляной ванне до серого цвета побежалости для всех других долот. Хвостовую часть не закаливают. Долота сплошные отпускают при температуре 260-280°, а полые при 320-360°; выдерживают 20-30 мин. Требуемая твёрдость для оплошных долот Rc = 56-58, а для полых Rc = 50-52.
Стамески и долота плотничьи и столярные изготовляют из этих же сталей. Нагрев под закалку производят в печах-ваннах на длину 60-80 мм. При нагреве в камерных печах инструмент замачивают на длину 60-80 мм. Хвостовую часть не закаливают. Отпускают при температуре 250-300° в течение 20-40 мин. Требуемая твёрдость Rc = 53-58.
Клейма изготовляют из вышеупомянутых сталей, закаливают с последующим отпуском при температуре 220-250°. Хвостовик отпускают путём нагрева в свинцовой ванне до серого цвета побежалости. Требуемая твёрдость рабочей части Rc =54-58.
| Краткие обозначения: | ||||
| σв | - временное сопротивление разрыву (предел прочности при растяжении), МПа | ε | - относительная осадка при появлении первой трещины, % | |
| σ0,05 | - предел упругости, МПа | Jк | - предел прочности при кручении, максимальное касательное напряжение, МПа | |
| σ0,2 | - предел текучести условный, МПа | σизг | - предел прочности при изгибе, МПа | |
| δ5,δ4,δ10 | - относительное удлинение после разрыва, % | σ-1 | - предел выносливости при испытании на изгиб с симметричным циклом нагружения, МПа | |
| σсж0,05 и σсж | - предел текучести при сжатии, МПа | J-1 | - предел выносливости при испытание на кручение с симметричным циклом нагружения, МПа | |
| ν | - относительный сдвиг, % | n | - количество циклов нагружения | |
| s в | - предел кратковременной прочности, МПа | R и ρ | - удельное электросопротивление, Ом·м | |
| ψ | - относительное сужение, % | E | - модуль упругости нормальный, ГПа | |
| KCU и KCV | - ударная вязкость, определенная на образце с концентраторами соответственно вида U и V, Дж/см 2 | T | - температура, при которой получены свойства, Град | |
| s T | - предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), МПа | l и λ | - коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала), Вт/(м·°С) | |
| HB | - твердость по Бринеллю | C | - удельная теплоемкость материала (диапазон 20 o - T ), [Дж/(кг·град)] | |
| HV | - твердость по Виккерсу | pn и r | - плотность кг/м 3 | |
| HRCэ | - твердость по Роквеллу, шкала С | а | - коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20 o - T ), 1/°С | |
| HRB | - твердость по Роквеллу, шкала В | σ t Т | - предел длительной прочности, МПа | |
| HSD | - твердость по Шору | G | - модуль упругости при сдвиге кручением, ГПа | |
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
Марка стали У8А инструментальная
Расшифровка марки стали У8А: буква У говорит о том, что перед нами инструментальная нелегированная сталь, а буква А - о том, что это высококачественная сталь, в которой присутствует углерод в количестве 0,8%.
Инструмент из стали У8А и его термообработка: круглые пилы изготовляют из сталей 85ХФ, 65Х, У8А, ШХ6. Весь деревообделочный инструмент, изготовляемый ковкой или штамповкой, перед механической обработкой подвергается отжигу. Для нагрева пилы загружаются в печь, имеющую требуемую температуру. После прогрева закаливают в масле в вертикальном положении. Когда пила охладится примерно до 300-400°, её вынимают и зажимают между двумя закалочными плитами до окончательного охлаждения. Тонкие пилы можно закаливать между полыми, хорошо охлаждаемыми закалочными плитами.
Для отпуска пилы сжимают струбцинами и в таком положении помещают в печь, нагретую до температуры 450-500°, и выдерживают 1,5-3 часа. Для лучшего выпрямления пилы во время отпуска производят подтяжку болтов струбцины, вынув её на короткое время из печи. Требуемая твёрдость Rc = 40-42.
Для изготовления цанговых патронов, согласно указаниям ГОСТ, также применяется сталь У8А. Кроме этой стали на заводах применяют также стали У7А, У10А, 65Г, 4ХС, 9ХС и в отдельных случаях малоуглеродистую сталь с последующей цементацией.
В цанговых патронах из углеродистой стали указанное сочетание твёрдости достигается закалкой рабочей части в воде с последующим охлаждением в масле всего патрона. Выдержка в воде для цанги внутреннего диаметра 5-8 мм равна 2-3 сек.
Цанговые патроны из легированной стали закаливают в масле полностью, а затем пружинную часть отпускают в соляной или свинцовой ванне до требуемой твёрдости. После этого цанговые патроны проходят общий отпуск в масляной или селитровой ванне при температуре 200-300° в зависимости от технических условий, указанных в чертеже.
Для удобства последующего шлифования и во избежание коробления отверстия прорез в цанге делают не полностью, а оставляют перемычку толщиной не менее 2-3 мм и без острых углов. Если при закалке перемычка треснет, то следует после отпуска электросваркой заварить трещину с последующей зачисткой. После окончательного шлифования перемычки разрезаются и цанги подвергаются разводке или сжатию в соответствующих приспособлениях.
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.
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
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.
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.
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.
Для придания стали У8 заявленных характеристик, сплав подвергается особой термической обработке. Во время прерывистой закалки заготовки нагревают до температуры 780С, после в воде охлаждают до 400С.
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.
Отзывы
Максим, 26 лет, Кемерово: «Получил в подарок на день рождения нож из стали У8. Выбирал друг, который отлично разбирается в охотничьих клинках. Я остался доволен подарком. Отлично лежит в руке, довольно увесистый и удобный. Режет отлично всё: верёвки, хлеб, жестяные банки. Наслышан, что быстро ржавеет, но пока не увидел никаких признаков. Я после каждого использования натираю лезвие, покрываю маслом. В общем, отличное приобретение для тех, кто любит активный отдых».
Ирина, 30 лет, Псков: «Купила нож мужу на юбилей. Достаточно долго изучала информацию в сети, и остановилась на стали У8. Мне понравился внешний вид клинка: очень эффектный и необычный. Хорошо, что нож не нужно часто точить, так как муж ездит на рыбалку на неделю-две, и там не до заточки инструментов. По опыту использования в течение одного сезона могу сказать, что клинок не поржавел, хотя боялась, что в условиях леса и реки, его не спасёт и регулярный уход. Но оказалось, что достаточно вытирать насухо и покрывать маслом. В остальном всё понравилось, так что рекомендую».
Читайте также: