Стальная полоса У10А: конструкционная инструментальная сталь в полосовом исполнении
Стальная полоса У10А — это горячекатаный или холоднокатаный сортовой прокат прямоугольного сечения, изготовленный из инструментальной углеродистой стали марки У10А по ГОСТ 1435-99. Буква «А» в обозначении указывает на повышенную чистоту стали по содержанию серы и фосфора (не более 0,018 % каждого), что критично для инструмента, работающего при знакопеременных нагрузках и требующего стабильной твёрдости после закалки. Полоса У10А поставляется в виде мерных, немерных и кратных длин, а также в рулонах и мотках.
Технические характеристики и сортамент
Полоса из стали У10А выпускается толщиной от 0,5 до 20 мм и шириной от 10 до 200 мм в зависимости от способа производства. Горячекатаная полоса имеет более широкий диапазон сечений, холоднокатаная — повышенную точность размеров и чистоту поверхности. Твёрдость в состоянии поставки — не более 255 HB (для горячекатаной) и не более 241 HB (для холоднокатаной). После закалки в воде или масле достигается твёрдость 60–64 HRC.
| Параметр | Значение | Условие | Стандарт | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Толщина | 0,5–20 мм | горячекатаная / холоднокатаная | ГОСТ 103-2006 | точность по толщине 0,05 мм |
| Ширина | 10–200 мм | мерная / немерная длина | ГОСТ 103-2006 | кромки обрезные или необрезные |
| Твёрдость поставки | 255 HB | горячекатаная | ГОСТ 1435-99 | без термообработки |
| Твёрдость после закалки | 60–64 HRC | закалка 780–800 C, масло | ГОСТ 1435-99 | отпуск 150–200 C |
| Сера (S) | 0,018 % | плавка | ГОСТ 1435-99 | категория «А» |
| Фосфор (P) | 0,018 % | плавка | ГОСТ 1435-99 | категория «А» |
Химический состав и структура
Сталь У10А содержит 0,95–1,09 % углерода, 0,17–0,33 % кремния, 0,17–0,28 % марганца, не более 0,20 % хрома и не более 0,25 % никеля. Такое сочетание обеспечивает формирование мартенситной структуры после закалки с минимальным количеством остаточного аустенита. Микроструктура в отожжённом состоянии — пластинчатый перлит с равномерно распределёнными карбидами. Карбидная неоднородность по ГОСТ 1435-99 не превышает 3 балла для полосы толщиной до 6 мм.
Области применения
- Режущий инструмент: ножи гильотинных ножниц, дисковые пилы, строгальные и долбёжные резцы, метчики, развёртки.
- Измерительный инструмент: калибры, шаблоны, линейки, угломеры, работающие при контактных нагрузках.
- Штамповая оснастка: пуансоны, матрицы холодной штамповки, вырубные штампы для листовой стали толщиной до 3 мм.
- Детали текстильного и полиграфического оборудования: берда, гребёнки, ножи для резки бумаги и картона.
- Пружинные элементы: плоские пружины, цанги, зажимные планки, работающие при циклических нагрузках.
- Слесарно-монтажный инструмент: зубила, кернеры, бородки, отвёртки ударного типа.
Термообработка и технологические режимы
Для получения рабочих характеристик полосу У10А подвергают закалке при температуре 780–800 C с охлаждением в масле или воде, затем низкому отпуску при 150–200 C. Твёрдость после отпуска — 60–64 HRC. При необходимости повышения вязкости применяют отпуск при 250–300 C с снижением твёрдости до 55–58 HRC. Отжиг для снятия внутренних напряжений проводится при 680–700 C с медленным охлаждением. Прокаливаемость стали У10А ограничена — критический диаметр в масле составляет 8–12 мм, что необходимо учитывать при выборе сечения полосы для массивного инструмента.
Вопросы и ответы
Чем сталь У10А отличается от У10?
Марка У10А имеет ограничение по сере и фосфору — не более 0,018 % каждого элемента, тогда как в У10 допускается до 0,030 %. Это снижает склонность к хрупкости и повышает стабильность свойств после закалки.
Какая твёрдость достигается после закалки полосы У10А?
После закалки в масле от 780–800 C и отпуска при 150–200 C твёрдость составляет 60–64 HRC. При повышении температуры отпуска до 300 C твёрдость снижается до 55–58 HRC.
Для каких сечений полосы У10А применима сквозная прокаливаемость?
Критический диаметр в масле — 8–12 мм. Для сечений свыше 12 мм наблюдается неполная прокаливаемость, что требует применения водяного охлаждения или выбора стали с более высокой прокаливаемостью.
Поставляется ли полоса У10А в термообработанном состоянии?
Стандартно полоса поставляется без термообработки с твёрдостью не более 255 HB. По согласованию возможна поставка после отжига или нормализации с нормированной твёрдостью.
