Расшифровка у10а – Сталь У10 (У10А) – инструментальная углеродистая и легированная
alexxlab | 21.11.2018 | 0 | Вопросы и ответы
Сталь У10 , описание свойств и режим закалки , термообработка
Сталь У10 , описание свойств и режим закалки , термообработка
Сталь У10 , описание свойств и режим закалки , термообработка
Марка: У10 ( 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 У10 | ||
C | 0,96 – 1,03 |
![]() |
Si | 0,17 – 0,33 | |
Mn | 0,17 – 0,33 | |
Ni | до 0,25 | |
S | до 0,028 | |
P | до 0,03 | |
Cr | до 0,2 | |
Cu | до 0,25 | |
Fe | ~97 |
Свойства и полезная информация: |
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. |
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 У10 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 У10 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 У10 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 У10 |
Температура, °С | Время, ч | HRCэ |
150-160 200-250 |
1 1 |
63 59 |
Прокаливаемость стали У10 | |||||||
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 У10 | ||||||
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 | 40 | 7810 | ||||
100 | 11.5 | 44 | ||||
200 | 11.9 | |||||
300 | 12.5 | 41 | ||||
400 | 13 | |||||
500 | 13.4 | |||||
600 | 13.9 | 38 | ||||
700 | 14.3 | |||||
800 | 13.9 | |||||
900 | 15.4 | 34 | ||||
1000 | 13.3 |
Расшифровка марки стали У10: буква У говорит о том, что перед нами инструментальная качественная нелегированная сталь, в которой присутствует углерод в среднем 1%.
Инструмент из стали У10 и его термообработка: отрезовки, гладилки и кельмы изготовляют сварными. Полотна изготовляют из сталей У7, У10 и подвергают термической обработке до приварки рукоятки. Учитывая значительную площадь и небольшую толщину полотен, лучше всего закалку их производить между полыми охлаждаемыми закалочными плитами или между сплошными закалочными плитами, смазанными маслом. Отпуск производят при температуре 300- 400° в течение 15-20 мин. Требуемая твёрдость Rc = 42-52.
Фрезы из углеродистой стали У10 после нагрева под закалку в свинцовой или соляной ванне замачивают в воде и переносят в масло. Выдержка в воде должна быть наименьшая во избежание появления трещин в местах резких переходов и вдоль режущих кромок, например фрезу диаметром 25 мм охлаждают в воде 3-4 сек., а затем переносят в масло. Погружать в воду фрезы следует быстро, чтобы охлаждение было равномерным по всей длине. В случае отсутствия соляной или свинцовой печи фрезы можно нагревать в камерной печи с последующим замачиванием в воде только рабочей части и переносом в масло. При охлаждении в воде фрезу следует передвигать вверх и вниз для устранения резкой границы перехода от нагретой зоны к охлаждённой. Невыполнение этого может привести к возникновению трещин. Твёрдость Rc = 60-64.
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 иσсж | – 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 | |
sв | – предел кратковременной прочности, МПа | R иρ | – 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/см2 | T | – температура, при которой получены свойства, Град | |
sT | – 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 20o – T ), [Дж/(кг·град)] | |
HV | – твердость по Виккерсу | pn иr | – плотность кг/м3 | |
HRCэ | – твердость по Роквеллу, шкала С | а | – коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o – T ), 1/°С | |
HRB | – твердость по Роквеллу, шкала В | σtТ | – предел длительной прочности, МПа | |
HSD | – твердость по Шору | G | – модуль упругости при сдвиге кручением, ГПа |
www.artwood.ru
Cталь У10 механические, технологические, физические свойства, химический состав. Сталь У10 круг стальной пруток, полоса инструментальная
Справочная информация
Характеристика материала сталь У10
Химический состав в % материала сталь У10
C | Si | Mn | Ni | S | P | Cr | Cu |
0.96 – 1.03 | 0.17 – 0.33 | 0.17 – 0.33 | до 0.25 | до 0.028 | до 0.03 | до 0.2 | до 0.25 |
Температура критических точек материала сталь У10
Ac1 = 730 , Ac3(Acm) = 800 , Ar1 = 700 , Mn = 210 |
Механические свойства при Т=20oС материала сталь У10
Сортамент | Размер | Напр. | sв | sT | d5 | y | KCU | Термообр. |
– | мм | – | МПа | МПа | % | % | кДж / м2 | – |
Лента холоднокатан. | до 4 | 750 | 10 | Состояние поставки |
Твердость материала сталь У10 после отжига , | HB 10 -1 = 197 МПа |
Физические свойства материала сталь У10
T | E 10– 5 | a 10 6 | l | r | C | R 10 9 |
Град | МПа | 1/Град | Вт/(м·град) | кг/м3 | Дж/(кг·град) | Ом·м |
20 | 40 | 7810 | 420 | |||
100 | 11.5 | 44 | ||||
200 | 11.9 | |||||
300 | 12.5 | 41 | ||||
400 | 13 | |||||
500 | 13.4 | |||||
600 | 13.9 | 38 | ||||
700 | 14.3 | |||||
800 | 13.9 | |||||
900 | 15.4 | 34 | ||||
1000 | 13.3 | |||||
T | E 10– 5 | a 10 6 | l | r | C | R 10 9 |
Технологические свойства материала сталь У10
Свариваемость: | не применяется для сварных конструкций. |
Флокеночувствительность: | не чувствительна. |
Склонность к отпускной хрупкости: | не склонна. |
Обозначения:
Механические свойства : | |
sв | – Предел кратковременной прочности , [МПа] |
sT | – Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), [МПа] |
d5 | – Относительное удлинение при разрыве , [ % ] |
y | – Относительное сужение , [ % ] |
KCU | – Ударная вязкость , [ кДж / м2] |
HB | – Твердость по Бринеллю , [МПа] |
Физические свойства : | |
T | – Температура, при которой получены данные свойства , [Град] |
E | – Модуль упругости первого рода , [МПа] |
a | – Коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o – T ) , [1/Град] |
l | – Коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала) , [Вт/(м·град)] |
r | – Плотность материала , [кг/м3] |
C | – Удельная теплоемкость материала (диапазон 20o – T ), [Дж/(кг·град)] |
R | – Удельное электросопротивление, [Ом·м] |
Свариваемость : | |
без ограничений | – сварка производится без подогрева и без последующей термообработки |
ограниченно свариваемая | – сварка возможна при подогреве до 100-120 град. и последующей термообработке |
трудносвариваемая | – для получения качественных сварных соединений требуются дополнительные операции: подогрев до 200-300 град. при сварке, термообработка после сварки – отжиг |
yaruse.ru
Режим технической обработка изделий из стали У10. Материаловедение
8
Режим термической обработки изделий из стали У10 .ВВЕДЕНИЕ .
Метчик – инструмент для нарезания внутренней резьбы – цилиндрический валик с режущими кромками на конце . Различают ручные и машинные метчики .
Плашка (круглая нарезная) – инструмент для нарезания (накатывания) наружной резьбы вручную или на станках . Нарезные плашки бывают круглые (лерки) , раздвижные (призматические) . Накатные плашки состоят из 2-х прямоугольных призм или роликов , рабочие части которых имеют профиль , противоположный профилю резьбы1 .
В зависимости от области применения , метчики и плашки изготавливают из инструментальной углеродистой и быстрорежущей стали . Для изготовления ручных метчиков и плашек обычно применяют углеродистую (легированную) инструментальную сталь .
Метчики и плашки ручные применяют для нарезания внутренней и внешней резьбы вручную , поэтому принимаем скорость резания незначительно малой . При малых скоростях резания не происходит перегрев режущего инструмента , что очень существенно при выборе марки стали .
Требования , предъявляемые к материалам изделий : высокая твёрдость , износостойкость, прочность .
Для изготовления вышеперечисленных изделий предлагается сталь У10 – инструментальная углеродистая высокопрочная нетеплостойкая небольшой прокаливаемости .
Общие сведения об инструментальных сталях .
Инструментальными называются углеродистые и легированные стали высокой твёрдости ( примерно 60-65 HRc ) в режущей кромке , значительно повышающей твёрдость обрабатываемого материла , а так же высокой прочностью при некоторой вязкости для предупреждения поломки инструмента в процессе работы и износостойкостью , необходимой для сохранения размеров и формы режущей кромки при резании . Именно благодаря этим свойствам , стали этого класса используются при изготовления различного инструмента . Чаще всего инструментальные – это заэвтектоидные или ледебуритные стали , со структурой после закалки и низкого отпуска – мартенсит и избыточные карбиды .
Все инструментальные стали подразделяются на три группы :
нетеплостойкие ( углеродистые и легированные с содержанием легирующих элементов до 3-4 % ) .
полутеплостойкие до 400-500С , с содержанием углерода до 6-7 % , а хрома около 4-18 % .
теплостойкие до 550-650С . Это в основном высоколегированные стали ледебуритного класса , содержащие Cr , W , V , Mo , Co . Их ещё называют быстрорежущими .
Одной из важнейших характеристик инструментальных сталей является прокаливаемость . Из всех инструментальных сталей высокой прокаливаемостью обладают только высоколегированные теплостойкие и полутеплостойкие стали . Инструментальные стали , которые не обладают теплостойкостью , делят на две группы :
стали небольшой прокаливаемости ( углеродистые ) .
стали повышенной прокаливаемости ( легированные ) .
Маркируются инструментальные углеродистые стали буквой “У” , следующая за буквой цифра обозначает среднее содержание углерода в десятых долях процента .
Сталь У10 . Характеристики , структура , термообработка .
Предложенная для изготовления метчиков и плашек сталь У10 относится к углеродистым сталям небольшой прокаливаемости , необладающим теплостойкостью . Углеродистые инструментальные стали этого класса имеют небольшую прокаливаемость вследствие неустойчивости переохлаждённого аустенита . Именно поэтому эти стали применяют для изготовления инструментов небольших размеров .
Углеродистые стали можно использовать в качестве режущего инструмента , только тогда , когда процесс резанья происходит при малых скоростях . Это обусловлено тем , что их высокая твёрдость сильно снижается при нагреве выше температуры 190-200С .
Углеродистые стали в исходном состоянии имеют структуру зернистого перлита, при этом твёрдость их не превышает 170-180 НВ . В этом состоянии углеродистые стали легко обрабатываются резанием . Температура закалки углеродистой стали должна быть чуть выше точки Ас1 – 760-780С , но ниже , чем Астдля того , чтобы в результате закалки получить мартенситную структуру и сохранить мелкозернистую нерастворённую структуру вторичного цементита2 .
Нетеплостойкие стали высокой твёрдости :
Марка ст. | C | Mn | Si | Cr | Назначение |
У10,У10А | 0,96-1,03 | 0,17-0,33 | 0,17-0,33 | 0,20 | Штампы высадочные и вытяжные , |
У11А , У11 | 1,06-1,13 | 0,17-0,33 | 0,17-0,33 | 0,20 | напильники , метчики для резания |
У12А , У12 | 1,16-1,23 | 0,17-0,33 | 0,17-0,33 | 0,20 | мягких металлов |
У13А , У13 | 1,26-1,4 | 0,3-0,6 | 0,15-0,35 | 0,4-0,7 |
Закалка и отпуск У10 .
По данным Лахтина Ю. М. “Металловедение” , мелкий инструмент , такой , например , каким являются метчики и плашки , из стали У10 закаливают в воде или в водных растворах солей , а охлаждают в горячих средах , то есть применяется ступенчатая закалка .
Отпуск проводят при 150-170С для сохранения высокой твёрдости ( 62-63 HRc).
Общие сведения о ступенчатой закалке:
При ступенчатой закалке изделие охлаждают в закалочной среде , температура которой выше , чем мартенситная точка данной стали . Охлаждение и выдержка в этой среде обеспечивают передачу температуры закалочной ванны во все точки сечения закаливаемого изделия . После этого следует окончательное медленное охлаждение . Именно во время этого охлаждения и происходит закалка – аустенит превращается в мартенсит .
При термической обработке углеродистых инструментальных сталей (точка М=200-250) температуру ступеньки выбирают около 250С (для смесей азотнокислых солей ) , 120-150С – для щёлочи или смеси азотнокислых солей , и около 100С – для 50 % раствора NaOH в воде3 .
По данным Гуляева А. П. “Термическая обработка стали” принимаем для стали У10 : ступенчатая закалка в соляной ванне с температурой 160-170С (KOH+NaOH) с добавкой воды около 3-5 % . Эти цифры соответствуют закалке деталей из углеродистой инструментальной стали диаметром 10-15 мм , которые вполне удовлетворяют требованиям , предъявляемым к назначенным деталям . В том случае , если деталь превышает допустимые значения ступенчатой закалки , вполне может быть применена закалка с “подстуживанием” ( закалка в воде с предварительным недолгим охлаждением на воздухе , Гуляев А. П. “Термическая обработка стали” . ) . Так как предельные размеры назначенных деталей не заданы , то расчёт проводим с тем условием , что они не выходят за пределы 10-15 мм , и основным способом закалки изделий остаётся первый .
Значения закалки , нагрева и отпуска для изделий из стали У10 : (нагрев- 760-780С)
Твёрд. в исх. сост. | Закалка , С | Охл. Среда | Отпуск , С | Получ. твёрд . |
170-180 НВ | 160-170 | KOH+NaOH+h3O(4%) | 150-170 | 62-63 HRc |
Твёрдость изделия до и после закалки . Структуры стали .
Величина | До термообработ. | После термообраб. |
Твёрдость | 170-180 НВ | 62-63 HRc |
Структура | зернистый перлит | мартенсит и карб . |
Общие сведения о процессах , происходящих при закалке стали У12.
В исходном (отожженном) состоянии сталь У10 имеет структуру зернистого перлита ( Fe+Fe3C ). При нагреве получаем структуру аустенита и цементита первичного ( Fe+Fe3C ) . Происходит перестройка кристаллической решётки железа – кубическая объёмноцентрированная решётка переходит в гранецентрированную .
– атом углерода . – атом железа .
Рис.1 с
с
а
а
с/a 1
О. Ц. К. (Fe) a=2,8 A (с/а=1) Г. Ц. К. (Fe) a=3,6 A О. Ц. К. тетрагональная
При переохлаждении аустенита Г. Ц. К. решётка становится неустойчивой . Несмотря на то , что скорость диффузии при низких температурах мала , происходит
обратное перестроение кристаллической решётки без выделения углерода (бездиффузионный процесс) . То есть процесс , показанный на рис. 1 идёт в обратном направлении : Г. Ц. К. О. Ц. К. ( большая степень тетрагональности ).
При малых температурах скорость диффузии мала , следовательно превращение идёт очень быстро . Атом углерода не может выйти из кристаллической решётки и вытягивает её в объёмноцентрированную .
Fe(C) Fe(C) ( Ау М)
Так как процесс бездиффузионный , концентрация углерода в мартенсите будет такая же , как и в аустените .
Процесс кинетикоматренситного превращения протекает не до конца. При фактическом окончании процесса ещё остаётся некоторое количество остаточного аустенита ( Аост.) . Остаточный аустенит снижает твёрдость стали4 .
Рис. 2
Аат Аост. На температуру начала и конца мартенситного превращения влияет состав стали , в частности содержание углерода.
Мн 20С Мк
T,C Рис. 3
C увеличением концентрации углерода температура начала мартенситного превращения понижается , а температура конца мартенситного превращения при концентрации углерода более 0,4 % переходит в Мн область отрицательных температур .
0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 %C
Мк
Бездиффузионное мартенситное превращение.
Т,С Рис. 4 Vкр. =( А1 – tm )/m
A1 – 727C
m – температура у изгиба С-образной кривой tm – время
Vкр. lg()
Типичным в кинетикомартенситном превращении является следующее :
превращение происходит в интервале температур Мн – Мк .
превращение протекает путём образования всё новых и новых кристаллов мартенсита , а не роста ранее образовавшихся .
Рис. 5
Зерно аустенита :
до нагрева ,
после нагрева.
А 2.) М + А
Игла мартенсита сжимает зёрна аустенита .
3.) превращение протекает при условии непрерывного снижения температур .
превращение протекает не до конца . При фактическом завершении превращения ещё остаётся некоторое количество остаточного аустенита .
Тетрагональность мартенсита объясняется наличием в кристаллической решётке углерода , она прямопропорциональна содержанию углерода .
При выбранном режиме закалки ( нагрев до 760С с последующим ступенчатым охлаждением ( 160С ) в соляной ванне KOH+NaOH+H2O(3-5 %) ) получаем структуру мартенсит закалки + аустенит остаточный + карбиды (М+Аост.+Fe3C ) , твёрдость изделия – (56)5 – 62 HRc .
* Прим.: при данном режиме закалки значительно увеличивается твёрдость и прочность изделия в результате изменения структуры материала ( стали У10 ) , хотя остаточный аустенит твёрдость снижает .
Необходимо добавить так же , что при нагреве под закалку на 760С и выше в изделиях из стали У10 появляются трещины при закалке в воде . Ступенчатая закалка значительно уберегает изделия от появления трещин . Это связано с тем , что более медленное охлаждение при ступенчатой закалке значительно расширяет безопасный интервал температур нагрева под закалку6 .
T, C
840
810
780
750
HRc Рис. 6
65 60 55 80 70 60 50 40 30 20
Твёрдость , HRc Образцы с трещинами , %
Ещё один плюс в пользу ступенчатой закалки в водном растворе солей – это то , что при закалке в масле изделие не будет иметь необходимую твёрдость , а лишь только закалка в масле может ещё заменить ступенчатую закалку без потерь на качестве изделий и потерь на браке ( образование трещин при закалке ) . Поэтому окончательно предлагается ступенчатая закалка в водном растворе солей с указанными выше параметрами .
Общие сведения о процессах , происходящих при отпуске стали У12.
В закалённой стали тетрагональность мартенсита и внутренние напряжения создают значительную хрупкость , поэтому после закалки необходимо применить отпуск.
Операция отпуска заключается в нагреве закалённой стали ниже точки Ас1 , выдержке её при заданной температуре с последующим охлаждением в воде или на воздухе . Целью отпуска является снятие внутренних напряжений после закалки и получение требуемых механических свойств .
Отпуск делится на три вида :
нагрев до 200С – низкий отпуск – применяется для снятия внутренних напряжений ( структура : мартенсит отпущенный ) .
нагрев на 350- 500С – средний отпуск – повышает пластичность ( структура : мелкозернистая ферритно-цементитная смесь – троостит ) .
нагрев 500С – высокий отпуск – возрастает удельная вязкость , следовательно падает прочность .
После закалки имеем структуру М + Аост. . После отпуска получаем структуру с наибольшим удельным объёмом мартенсита и наименьшим удельным объёмом аустенита остаточного .
Очевидно , что в результате изменения удельного объёма ведёт к удлинению образца . Нагрев способствует выделению углерода из исходной структуры в виде карбидной фазы Fe2C – -карбида , имеющего гексагональную кристаллическую решётку . Вследствие этого концентрация углерода в начальной структуре начинает уменьшаться , а степень тетрагональности стремиться к единице .
-карбид – это гетерогенная смесь Fe и необособившихся частиц карбидов . Всё это вместе составляет когерентно связанную кристаллическую решётку .
Для стали У12 выбираем отпуск с последующим охлаждением в воде – низкий отпуск. Низкий отпуск наряду с увеличением твёрдости , избавляет изделие от внутренних напряжений закалки , что необходимо в данном случае для повышения износостойкости изделия .
При нагреве до 200С происходит первое превращение при отпуске – мартенсит закалочный превращается в мартенсит отпущенный .
ВЫВОДЫ из проделанной работы .
В результате назначенной термообработки – ступенчатая закалка при 170С в соляной ванне с последующим отпуском при 180С ( 230С для плашек ) и охлаждении изделия в воде – достигнуты следующие результаты :
твёрдость после термообработки – 62-63 HRc.(59-61 HRc для плашек )
увеличение прочности и износостойкости .
структура из зернистого перлита трансформировалась в мартенсит отпущенный .
Вывод : изделия из стали У10 , прошедшие термообработку , полностью соответствуют предъявляемым к ним требованиям ( высокая твёрдость , износостойкость , прочность ) .
Возможная замена : сталь У9 так же относится к классу инструментальных сталей . Её состав и микроструктура схожи с составом и микроструктурой стали У10, при назначенной термообработке её твёрдость окажется равной 62 HRc , к тому же прочность и износостойкость увеличатся , образование трещин при закалке незначительно ( по сравнению со сталью У10 при предлагаемом режиме термообработки ) . Следовательно , при изготовлении метчиков и плашек для ручной резки возможна замена стали У10 на сталь У9 без потерь на качестве изделий .
Название изделия | Материал | Режим закалки | Режим отпуска | Получ твёрдость |
Метчик | У10 | нагр. до 760С с послед. | 180С , в воде | 62-63 HRc |
Плашка | У10 | зак. в NaOH+KOH (160C) | 230C , в воде | 59-61 HRc |
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ .
Геллер Ю. А. “Материаловедение”.
Гуляев А. П. “Металловедение” .
Гуляев А. П. “Термическая обработка стали” .
Лахтин Ю. М. “Материаловедение” .
1Данные : “Советский энциклопедический словарь” .
2По данным Лахтина Ю. М. “Материаловедение” .
3Гуляев А. П. “ Термическая обработка стали ”.
4Материал подобран на основе лекций .
5Поданным лабораторной работы №7.
6Гуляев А. П. “Термическая обработка стали” .
studfiles.net
ГОСТ У10А / Прокат стали / Промгруппа — оптовые поставки металлопроката
Продажа проката стали У10А по ГОСТ из наличия на складах Урала и Московской области. Своевременное пополнение складов.
(351) 735-59-79
В своей работе ГК «Промет» ориентируется на производства машиностроительной и обрабатывающей отраслей . На складах ООО «Промгруппа» всегда имеются инструментальные (легированные, штамповые, валковые, углеродистые, быстрорежущие) и конструкционные (легированные, рессорно-пружинные, подшипниковые) марки стали.
Характеристики У10А по ГОСТ 1435-99
Марка : | У10А |
Классификация: | Сталь инструментальная углеродистая |
Применение: | инструмент, работающий в условиях, не вызывающих разогрева режущей кромки: метчики ручные, рашпили, надфили, пилы для обработки древесины, матрицы для холодной штамповки, гладкие калибры, топоры. |
Инструментальная cталь у10а – характеристики.
Механические свойства У10А по ГОСТ 2283-79 при Т=20°С
Сортамент | Размер | Напр. | sв | sT | d5 | y | KCU | Термообр. |
– | мм | – | МПа | МПа | % | % | кДж / м2 | – |
Лента нагартован., ГОСТ 2283-79 | 740-1180 | |||||||
Лента отожжен., ГОСТ 2283-79 | 740 | 10 |
Твердость У10А после отжига , ГОСТ 1435-99 | HB 10 -1 = 197 МПа |
www.promgroupchel.ru
Сталь инструментальная углеродистая У10 – характеристики, свойства, аналоги
На данной страничке приведены технические, механические и остальные свойства, а также характеристики стали марки У10.
Классификация материала и применение марки У10
Марка: У10
Классификация материала: Сталь инструментальная углеродистая
Применение: 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 материала У10 в процентном соотношении
C | Si | Mn | Ni | S | P | Cr | Cu |
0.95 – 1.09 | 0.17 – 0.33 | 0.17 – 0.33 | до 0.25 | до 0.028 | до 0.03 | до 0.2 | до 0.25 |
Механические свойства У10 при температуре 20oС
Сортамент | Размер | Напр. | sв | sT | d5 | y | KCU | Термообр. |
– | мм | – | МПа | МПа | % | % | кДж / м2 | – |
Лента холоднокатан. | до 4 | 750 | 10 | Состояние поставки |
Технологические свойства У10
Свариваемость: | не применяется для сварных конструкций. |
Флокеночувствительность: | не чувствительна. |
Склонность к отпускной хрупкости: | не склонна. |
Зарубежные аналоги У10
В таблице указаны точные и сходные по составу аналоги.
США | Германия | Япония | Франция | Англия | Евросоюз | Италия | Испания | Китай | Швеция | Болгария | Венгрия | Польша | Румыния | Чехия | Австрия | Юж.Корея |
– | DIN,WNr | JIS | AFNOR | BS | EN | UNI | UNE | GB | SS | BDS | MSZ | PN | STAS | CSN | ONORM | KS |
Расшифровка обозначений, сокращений, параметров
Механические свойства : | |
sв | – Предел кратковременной прочности , [МПа] |
sT | – Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), [МПа] |
d5 | – Относительное удлинение при разрыве , [ % ] |
y | – Относительное сужение , [ % ] |
KCU | – Ударная вязкость , [ кДж / м2] |
HB | – Твердость по Бринеллю , [МПа] |
Физические свойства : | |
T | – Температура, при которой получены данные свойства , [Град] |
E | – Модуль упругости первого рода , [МПа] |
a | – Коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o– T ) , [1/Град] |
l | – Коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала) , [Вт/(м·град)] |
r | – Плотность материала , [кг/м3] |
C | – Удельная теплоемкость материала (диапазон 20o– T ), [Дж/(кг·град)] |
R | – Удельное электросопротивление, [Ом·м] |
Свариваемость : | |
без ограничений | – сварка производится без подогрева и без последующей термообработки |
ограниченно свариваемая | – сварка возможна при подогреве до 100-120 град. и последующей термообработке |
трудносвариваемая | – для получения качественных сварных соединений требуются дополнительные операции: подогрев до 200-300 град. при сварке, термообработка после сварки – отжиг |
Другие марки из этой категории:
Обращаем ваше внимание на то, что данная информация о марке У10, приведена в ознакомительных целях. Параметры, свойства и состав реального материала марки У10 могут отличаться от значений, приведённых на данной странице. Более подробную информацию о марке У10 можно уточнить на информационном ресурсе “Марочник стали и сплавов”. Информацию о наличии, сроках поставки и стоимости материалов Вы можете уточнить у наших менеджеров. При обнаружении неточностей в описании материалов или найденных ошибках просим сообщать администраторам сайта, через форму обратной связи. Заранее спасибо за сотрудничество!
www.c-met.ru
Сталь 10кп – расшифровка марки стали, ГОСТ, характеристика материала
Марка стали – 10кп
Стандарт – ГОСТ 1050
Заменитель – 08кп, 10, 15кп
Сталь 10кп содержит в среднем 0,1% углерода. Степень раскисления стали – кипящая (обозначают индексом кп).
Нелегированная качественная сталь 10кп применяется для изготовления шайб, прокладок, вилок и других деталей работающих при температуре до 450°С не под давлением, к которым предъявляются требования высокой пластичности.
Химико-термически обработанная сталь 10кп применяется для изготовления втулок, шайб и других деталей, к которым предъявляются требования высокой поверхностной твердости и износостойкости при невысокой прочности сердцевины.Сталь характеризуется повышенной склонностью к старению.
Массовая доля основных химических элементов, % | |||
---|---|---|---|
C – углерода | Si – кремния | Mn – марганца | |
0,07-0,14 | Не более 0,07 | 0,25-0,50 |
Температура критических точек, °С | |||
---|---|---|---|
Ac1 | Ac3 | Ar1 | Ar3 |
732 | 870 | 680 | 854 |
Технологические свойства | |
---|---|
Ковка | Температура ковки, °С: начала 1300, конца 700. Охлаждение на воздухе. |
Свариваемость | Сваривается без ограничений, кроме деталей после химико-термической обработки. Способы сварки: ручная дуговая сварка, автоматическая дуговая сварка, контактная сварка. |
Обрабатываемость резанием | В горячекатаном состоянии при HB 99-107 и σв = 450 МПа: Kv твердый сплав = 2,1 Kv быстрорежущая сталь = 1,6 |
Флокеночувствительность | Не чувствительна |
Склонность к отпускной хрупкости | Не склонна |
Физические свойства | Температура испытаний, °С | |||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 | |
Модуль нормальной упругости E, ГПа | 186 | – | – | – | – | – | – | – | – | – |
Модуль упругости при сдвиге кручением G, ГПа | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – |
Плотность ρn, кг/м3 | 7856 | 7832 | 7800 | 7765 | 7730 | 7692 | 7653 | 7613 | 7582 | 7594 |
Коэффициент теплопроводности λ Вт/(м*К) | – | 58 | 54 | 49 | 45 | 40 | 36 | 32 | 29 | 27 |
Удельное электросопротивление ρ, нОм*м | – | 190 | 263 | 352 | 458 | 584 | 734 | 905 | 1081 | 1130 |
20-100 | 20-200 | 20-300 | 20-400 | 20-500 | 20-600 | 20-700 | 20-800 | 20-900 | 20-1000 | |
Коэффициент линейного расширения α*106, K-1 | 12,4 | 13,2 | 13,9 | 14,5 | 14,9 | 15,1 | 15,3 | 12,1 | 14,8 | 12,6 |
Удельная теплоемкость c, Дж/(кг*К) | 466 | 479 | – | 512 | – | 567 | – | – | – | – |
tekhnar.ru