Поковки У9 в Минске

Поковки У9 — инструментальная штамповая сталь для ударных нагрузок

Поковки из стали У9 — это заготовки, полученные горячей объемной деформацией из инструментальной углеродистой стали марки У9. Материал относится к группе эвтектоидных сталей с содержанием углерода 0,85–0,94%, что обеспечивает после закалки и низкого отпуска высокую твердость (58–62 HRC) и износостойкость. В отличие от стали У8, У9 обладает несколько повышенной вязкостью при сохранении режущих свойств, что делает ее востребованной для изготовления инструмента, работающего в условиях динамических нагрузок.

Химический состав и структура

Химический состав поковок У9 регламентируется ГОСТ 1435 и включает:

• углерод — 0,85–0,94%;
• кремний — 0,17–0,33%;
• марганец — 0,17–0,33%;
• хром — до 0,20%;
• никель — до 0,25%;
• медь — до 0,25%.

Содержание серы и фосфора ограничено на уровне не более 0,030% каждого. После ковки и нормализации структура стали — перлит с равномерно распределенным цементитом. Для улучшения обрабатываемости резанием применяется изотермический отжиг на зернистый перлит, обеспечивающий твердость 170–207 HB.

Механические свойства поковок У9

Механические характеристики поковок У9 определяются после окончательной термической обработки. Закалка от 760–780 C в воде или масле с последующим низким отпуском при 150–180 C формирует мартенситную структуру с твердостью 58–62 HRC. Предел прочности при растяжении достигает 1200–1400 МПа, предел текучести — 1000–1200 МПа. Ударная вязкость KCU после закалки и отпуска составляет 20–30 Дж/см, что выше, чем у стали У10, при незначительном снижении износостойкости.

Технология производства поковок У9

Поковки У9 изготавливаются методом свободной ковки или штамповки на гидравлических и молотовых установках. Нагрев заготовок осуществляется в камерных печах до температуры 1100–1180 C с выдержкой, обеспечивающей равномерный прогрев сечения. Ковка выполняется в интервале 1100–850 C, после чего поковки подвергаются медленному охлаждению в колодцах или печах для предотвращения образования закалочных структур и трещин. Контроль качества включает проверку химического состава, макро- и микроструктуры, твердости и отсутствия внутренних дефектов методами ультразвуковой дефектоскопии.

Применение поковок У9

Поковки У9 используются для производства инструмента, работающего при умеренных скоростях резания и повышенных ударных нагрузках. Основные области применения:

• деревообрабатывающий инструмент — пилы, фрезы, сверла;
• слесарно-монтажный инструмент — зубила, кернеры, бородки;
• штамповый инструмент для холодной вырубки и пробивки;
• ножницы для резки металла и неметаллических материалов;
• измерительный инструмент — калибры, шаблоны, скобы.

В машиностроении поковки У9 применяются для изготовления деталей, требующих высокой поверхностной твердости при сохранении вязкой сердцевины: направляющие втулки, ролики, упорные кольца. В сельскохозяйственном машиностроении из них изготавливают режущие элементы почвообрабатывающих орудий — лемеха, ножи, лапы культиваторов, работающие в абразивной среде.

Преимущества поковок У9 перед другими марками

По сравнению с поковками из стали У8, У9 обеспечивает более высокую твердость и износостойкость режущей кромки. Относительно стали У10, поковки У9 демонстрируют лучшую вязкость и меньшую склонность к выкрашиванию при ударных нагрузках. Технологичность при ковке выше, чем у легированных инструментальных сталей типа ХВГ или 9ХС, что снижает стоимость заготовок при серийном производстве. Поковки У9 хорошо поддаются сварке трением и пайке твердыми припоями, что позволяет изготавливать составной инструмент с хвостовиком из конструкционной стали.

Контроль качества и приемка

Приемка поковок У9 осуществляется по ГОСТ 1435 и дополнительным требованиям заказчика. Каждая партия сопровождается сертификатом качества с указанием химического состава, результатов механических испытаний и данных ультразвукового контроля. Допуски на размеры поковок устанавливаются по ГОСТ 7829 для свободной ковки или по ГОСТ 7505 для штампованных заготовок. По требованию заказчика выполняется контроль твердости на каждом изделии, проверка отсутствия обезуглероженного слоя и макроструктуры на темплетах.

Вопросы и ответы