Инструментальная лента У9А в Минске


Инструментальная лента У9А: характеристики, термообработка и применение

Инструментальная лента У9А — холоднокатаная полоса из углеродистой инструментальной стали У9А по ГОСТ 2283-79 (лента стальная холоднокатаная) и ГОСТ 1435-99 (прутки, полосы). Марка У9А — углеродистая инструментальная сталь, содержащая 0,85–0,94 % углерода, не более 0,20 % кремния, 0,15–0,30 % марганца, до 0,030 % серы и до 0,035 % фосфора. Буква «А» обозначает повышенную чистоту по неметаллическим включениям и сере. Лента поставляется в отожжённом (мягком) состоянии с твёрдостью не более 187 HB, что обеспечивает штампуемость, гибку и последующую закалку.

Сортамент и геометрические параметры

Лента У9А выпускается толщиной 0,05–2,0 мм и шириной 4–200 мм в рулонах. Предельные отклонения по толщине для повышенной точности — 0,005 мм при толщине до 0,2 мм. Кромка — обрезная или необрезная; для штамповки предпочтительна обрезная кромка с шероховатостью Ra 1,25 мкм. Кривизна полосы на 1 м длины не превышает 3 мм. Серповидность — не более 2 мм на 1 м.

Химический состав и структура

Углерод в стали У9А находится в пределах 0,85–0,94 %, что после закалки обеспечивает мартенситную структуру с твёрдостью 62–64 HRC. Ограничение серы до 0,030 % и фосфора до 0,035 % снижает склонность к красноломкости и хрупкости при отпуске. Карбидная неоднородность в отожжённой ленте — не выше 3 балла по ГОСТ 8233. Глубина обезуглероженного слоя не превышает 1 % толщины ленты.

Термообработка

Закалка ленты У9А проводится при 760–790 C в воде или водополимерной среде. Отпуск — низкий, 150–200 C, для сохранения твёрдости 60–63 HRC. При изготовлении режущего инструмента применяют изотермическую закалку в соляных ваннах при 180–220 C. Отжиг перед штамповкой — при 740–760 C с медленным охлаждением до 650 C, затем на воздухе. Твёрдость после отжига — 170–187 HB.

Механические свойства в зависимости от состояния

СостояниеТвёрдостьПредел прочности, МПаОтносительное удлинение, %Применение
Отожжённая187 HB600–75015Штамповка, гибка
Закалка + отпуск 150 C63–64 HRC2100–23001Режущие кромки
Закалка + отпуск 200 C60–62 HRC1900–21001–2Пилы, ножи
Закалка + отпуск 300 C52–56 HRC1600–18003–5Пружинные элементы

Технологические операции

  • Лазерная резка ленты толщиной до 1,0 мм — без изменения структуры кромки при мощности 0,5–1,0 кВт.
  • Электроэрозионная обработка — для пазов и профилей в закалённой ленте 60–64 HRC.
  • Шлифование периферийное — СОЖ на масляной основе, глубина резания 0,01–0,03 мм.
  • Гибка в штампах — минимальный радиус 0,5 толщины в отожжённом состоянии.
  • Сварка — контактная точечная, ограниченно; дуговая сварка не рекомендуется из-за трещин.

Применение по отраслям

  • Деревообработка — ножи строгальных станков, фрезы, пильные диски.
  • Металлообработка — отрезные резцы, развёртки, метчики малых диаметров.
  • Лёгкая промышленность — режущие элементы раскройных машин, ножи для кожи и текстиля.
  • Приборостроение — пружины, контакты, упругие элементы реле.
  • Пищевое машиностроение — ножи куттеров и слайсеров после полировки.
  • Медицинский инструмент — скальпели, лезвия после специальной обработки.

Эксплуатационные ограничения

Лента У9А теряет твёрдость при нагреве выше 200 C — предел рабочей температуры для режущей кромки. Не применяется для обработки материалов твёрдостью выше 30 HRC из-за низкой теплостойкости. Коррозионная стойкость низкая: во влажной среде требуется защитное покрытие или консервационная смазка. При ударных нагрузках возможна хрупкость — рекомендуется отпуск при 200–250 C.

Вопросы и ответы

Чем У9А отличается от У8А?

У9А содержит 0,85–0,94 % углерода против 0,75–0,84 % у У8А. Более высокое содержание углерода повышает твёрдость после закалки до 63–64 HRC, но снижает ударную вязкость. У9А предпочтительна для инструмента с повышенной износостойкостью при умеренных ударных нагрузках.

При какой температуре закаливать ленту У9А?

Закалка проводится при 760–790 C с охлаждением в воде. Для тонкой ленты (до 0,5 мм) применяют ступенчатую закалку в соляной ванне при 180–220 C для снижения деформаций. Отпуск — 150–200 C, твёрдость после обработки — 60–64 HRC.

Можно ли сваривать ленту У9А?

Контактная точечная сварка возможна в отожжённом состоянии с последующей термообработкой зоны шва. Дуговая сварка не рекомендуется из-за образования закалочных трещин. Для соединения концов ленты в рулоне применяют стыковую сварку с местным отпуском.

Какая твёрдость у отожжённой ленты У9А?

Отожжённая лента У9А имеет твёрдость не более 187 HB. Это обеспечивает пластичность при штамповке и гибке с минимальным радиусом 0,5 толщины. После штамповки изделие закаливают и отпускают до рабочей твёрдости.