Стальная полоса У7А: конструкционная инструментальная сталь для режущего и ударного инструмента
Стальная полоса У7А — горячекатаный или кованый сортовой прокат прямоугольного сечения из инструментальной углеродистой стали марки У7А по ГОСТ 1435-99. В отличие от рядовой У7, буква «А» обозначает повышенную чистоту по сере и фосфору: S 0,018 %, P 0,025 %. Это снижает склонность к красноломкости и повышает стойкость к хрупкому разрушению при ударных нагрузках. Полоса У7А поставляется в виде прутков, мотков и мерных заготовок с шириной 12–200 мм и толщиной 3–60 мм.
Химический состав и структура
Марка У7А — доэвтектоидная углеродистая сталь с содержанием углерода 0,65–0,74 %. Кремний — 0,17–0,33 %, марганец — 0,17–0,33 %, хром — не более 0,20 %, никель — не более 0,20 %. Структура в состоянии поставки — перлит и феррит; после закалки — мартенсит с вторичным цементитом. Полоса У7А хорошо обрабатывается давлением в горячем состоянии и удовлетворительно — резанием после отжига.
Механические свойства
Свойства полосы У7А определяются термообработкой. В нормализованном состоянии твёрдость — 187–217 HB. После закалки в воде от 800–820 C и отпуска при 160–200 C твёрдость достигает 60–63 HRC. Предел прочности на образцах после улучшения — 700–900 МПа, относительное удлинение — 10–14 %. Ударная вязкость KCU при 20 C — не менее 20 Дж/см.
| Параметр | Значение | Режим | Твёрдость | Применение |
|---|---|---|---|---|
| Закалка + низкий отпуск | 800–820 C / 160–200 C | вода / воздух | 60–63 HRC | режущий инструмент |
| Закалка + средний отпуск | 800–820 C / 300–350 C | вода / воздух | 48–54 HRC | ударный инструмент |
| Нормализация | 830–850 C | воздух | 187–217 HB | заготовки под мехобработку |
| Отжиг | 740–760 C | печь, медленное охлаждение | 187 HB | подготовка к резанию |
Сортамент и стандарты
- ГОСТ 1435-99 — общие технические условия на инструментальную углеродистую сталь.
- ГОСТ 103-2006 — сортамент полосы горячекатаной.
- Ширина — 12–200 мм, толщина — 3–60 мм, длина — 2–6 м.
- Точность прокатки — повышенная (Б) и нормальная (В).
- Состояние поставки — без термообработки, отожжённая, нормализованная.
- Кривизна — не более 0,5 % длины на 1 м.
Технологические особенности
Полоса У7А склонна к обезуглероживанию при нагреве выше 850 C, поэтому нагрев под закалку ведут в защитной атмосфере или соляных ваннах. Прокаливаемость низкая — критический диаметр в воде 8–12 мм, что ограничивает применение массивных сечений. Свариваемость ограниченная: сварка возможна с предварительным подогревом 200–250 C и последующей термообработкой. Обрабатываемость резанием в отожжённом состоянии — удовлетворительная.
Области применения
- Режущий инструмент: зубила, напильники, ножовочные полотна, стамески.
- Ударный инструмент: молотки, кувалды, бородки, кернеры.
- Пружинные элементы и плоские пружины в механизмах точной механики.
- Ножи для деревообрабатывающих станков и гильотинных ножниц.
- Заготовки для штампов холодной листовой штамповки малой серии.
- Детали текстильных машин и сельхозтехники, работающие на истирание.
Вопросы и ответы
Чем полоса У7А отличается от полосы У7?
Марка У7А имеет пониженное содержание серы ( 0,018 %) и фосфора ( 0,025 %) против 0,028 % и 0,035 % у У7. Это повышает ударную вязкость и снижает риск трещин при закалке.
Какая твёрдость достигается после закалки полосы У7А?
После закалки в воде от 800–820 C и отпуска при 160–200 C твёрдость составляет 60–63 HRC. При среднем отпуске 300–350 C — 48–54 HRC.
Применяется ли полоса У7А для сварных конструкций?
Свариваемость ограниченная. Сварка допускается с подогревом 200–250 C, последующим медленным охлаждением и отпуском для снятия напряжений.
Какой сортамент полосы У7А доступен?
Ширина — 12–200 мм, толщина — 3–60 мм, длина — 2–6 м. Поставляется в мотках, прутках и мерных заготовках по ГОСТ 103-2006.
