Корзина
Ваша корзина пуста!
Это никогда не поздно исправить :)
Поковки из инструментальной стали У12: характеристики и применение
Поковки из инструментальной стали У12 — кованые заготовки из высокоуглеродистой нелегированной стали (массовая доля углерода — 1,15–1,25 %), получаемые свободной ковкой или штамповкой с последующей термической обработкой. Сталь У12 относится к группе инструментальных углеродистых сталей по ГОСТ 1435-99 и обеспечивает высокую твёрдость после закалки — 62–64 HRC при сохранении достаточной вязкости сердцевины.
Технические параметры поковок
Кованые заготовки из У12 производят с припусками под механическую обработку. Ковка ведётся в интервале температур 1180–800 C с замедленным охлаждением для предотвращения образования карбидной сетки. После ковки поковки подвергают отжигу при 740–760 C, что снижает твёрдость до 187–207 HB и подготавливает структуру к последующей закалке.
| Параметр | Значение | Условие | Метод контроля | Стандарт |
|---|---|---|---|---|
| Массовая доля углерода | 1,15–1,25 % | плавка | спектральный анализ | ГОСТ 1435-99 |
| Твёрдость после отжига | 187–207 HB | поставка | по Бринеллю | ГОСТ 9012-59 |
| Твёрдость после закалки | 62–64 HRC | 780 C, вода | по Роквеллу | ГОСТ 9013-59 |
| Температура ковки | 1180–800 C | начало–конец | термопара | ГОСТ 7062-90 |
| Ударная вязкость | 8–12 Дж/см | после отпуска 160 C | по Шарпи | ГОСТ 9454-78 |
Термообработка и структура
Закалка поковок из У12 проводится в воде или водополимерной среде с температур 760–790 C. Отпуск при 150–200 C формирует мартенсит отпуска с равномерно распределёнными карбидами цементита. Для снижения деформационных напряжений в массивных поковках применяют ступенчатую закалку в расплаве солей при 180–220 C. Структура после финишной термообработки — мартенсит + вторичный цементит + остаточный аустенит (не более 5 %).
Области применения
- Режущий инструмент: метчики, развёртки, плашки, пилы по дереву и металлу.
- Штамповый инструмент холодной деформации: вырубные и гибочные штампы для прессов усилием до 250 тс.
- Детали узлов трения: направляющие втулки, копиры, кулачки механизмов подачи.
- Измерительный инструмент: калибры, скобы, шаблоны высокой точности.
- Деревообрабатывающие ножи: фрезы, строгальные ножи, дисковые пилы.
- Слесарный инструмент: зубила, кернеры, бородки для ударных работ.
Ограничения и режимы эксплуатации
Поковки из У12 сохраняют режущую способность при нагреве до 200 C; выше этой температуры твёрдость падает вследствие коагуляции карбидов. Сталь склонна к обезуглероживанию при нагреве без защитной атмосферы, поэтому нагрев под закалку ведут в соляных ваннах или вакуумных печах. Красностойкость отсутствует — при скоростном резании с нагревом кромки свыше 250 C инструмент теряет работоспособность. Для снятия внутренних напряжений после черновой механообработки применяют промежуточный отпуск при 600–650 C.
Вопросы и ответы
Какая твёрдость достигается у поковок из стали У12 после закалки?
После закалки в воде от 760–790 C и отпуска при 150–200 C твёрдость составляет 62–64 HRC. Для массивных сечений применяют ступенчатую закалку в соляных ваннах при 180–220 C.
При какой температуре куют заготовки из У12?
Ковка ведётся в интервале 1180–800 C. Нагрев выше 1180 C вызывает пережог, а деформация ниже 800 C приводит к трещинам из-за низкой пластичности высокоуглеродистой стали.
Чем отличается У12 от У12А?
Сталь У12А — более чистый вариант по содержанию серы и фосфора (не более 0,030 % каждого). Для ответственного инструмента, работающего при ударных нагрузках, применяют именно У12А.
До какой температуры сохраняется работоспособность инструмента из У12?
Режущая кромка сохраняет твёрдость при нагреве до 200 C. При 250 C и выше происходит коагуляция карбидов и разупрочнение, поэтому сталь непригодна для скоростного резания.