Инструментальная полоса У10 в Минске

Инструментальная полоса У10: состав, свойства и применение

Инструментальная полоса У10 — это горячекатаный сортовой прокат прямоугольного сечения из углеродистой инструментальной стали марки У10. Материал относится к группе сталей с содержанием углерода 0,95–1,09%, что обеспечивает высокую твердость и износостойкость после термической обработки. Полоса У10 поставляется в состоянии после прокатки или после нормализации, с поверхностью без раскатанных пузырей, плен и трещин, что регламентируется требованиями к качеству поверхности сортового проката.

Химический состав и технологические характеристики

Сталь У10 — эвтектоидная углеродистая инструментальная сталь. Основные легирующие элементы отсутствуют, что определяет ее невысокую прокаливаемость и ограничивает применение для изделий небольшого сечения. Химический состав регламентируется содержанием углерода (0,95–1,09%), марганца (0,15–0,35%), кремния (0,15–0,35%), серы и фосфора — не более 0,03% каждого. Контролируемое содержание примесей обеспечивает стабильность свойств при закалке и низкую склонность к обезуглероживанию при нагреве.

Полоса У10 поставляется толщиной от 3 до 60 мм и шириной от 10 до 200 мм. Допуски на геометрические размеры соответствуют классу точности Б или В по ГОСТ 103. Кривизна полосы не должна превышать 4 мм на 1 м длины, скручивание относительно продольной оси — не более 2 на 1 м. Отклонение от плоскостности контролируется для полос, подвергаемых фрезерованию или шабрению.

Термическая обработка и механические свойства

Оптимальный комплекс механических свойств полосы У10 достигается после закалки от 760–780 C с охлаждением в воде или 5–10% водном растворе поваренной соли и последующего низкого отпуска при 150–180 C. Твердость после такой обработки составляет 62–64 HRC. Для снятия внутренних напряжений перед механической обработкой применяется отжиг при 740–760 C с медленным охлаждением, обеспечивающий твердость не более 207 HB.

Критическими точками стали У10 являются Ac₁ — 730 C, Ac₃(Ac_cm) — 800 C. Температура начала мартенситного превращения M_н — около 180 C. Прокаливаемость ограничена: при закалке в воде сквозная прокаливаемость достигается для сечений до 15–20 мм, что необходимо учитывать при проектировании инструмента и оснастки.

Применение полосы У10 в промышленности

Инструментальная полоса У10 востребована при изготовлении режущего и измерительного инструмента, работающего в условиях умеренных скоростей резания без ударных нагрузок. Из полосы У10 производят:

• плашки и метчики для нарезания резьбы в мягких материалах;
• развертки, зенкеры и цековки для обработки отверстий;
• шаберы, поверочные линейки и лекала для контроля плоскостности;
• пуансоны и матрицы для холодной штамповки листовых материалов;
• калибры, скобы и пробки для контроля размеров в машиностроении;
• ножи для фрезерования древесины и обработки пластмасс.

Полоса У10 применяется в производстве деревообрабатывающего инструмента — пил, фрез, ножей строгальных валов. В машиностроении из нее изготавливают детали контрольно-измерительных приборов, направляющие элементы штамповой оснастки, упорные и установочные детали. В инструментальных цехах полоса У10 используется для изготовления технологической оснастки — кондукторных втулок, оправок, выталкивателей.

Для повышения ресурса работы инструмента из полосы У10 применяют дополнительные виды упрочнения: цианирование при 810–830 C с выдержкой 15–60 минут, обеспечивающее поверхностную твердость до 65 HRC, или борирование в порошковых смесях при 950–1000 C. При изготовлении ответственного инструмента рекомендуется предварительная нормализация заготовок при 840–860 C для устранения карбидной сетки, образующейся при медленном охлаждении проката.

Вопросы и ответы