Стальной квадрат У7: конструкционная углеродистая сталь для инструмента и несущих элементов
Стальной квадрат У7 — это горячекатаный или кованый профиль квадратного сечения, изготовленный из инструментальной углеродистой стали марки У7 по ГОСТ 1435. Содержание углерода в стали У7 составляет 0,65–0,74 %, что обеспечивает сочетание повышенной твёрдости после закалки и достаточной пластичности в отожжённом состоянии. Квадрат поставляется в виде прутков длиной 2–6 м с размером стороны от 8 до 100 мм. В зависимости от способа производства различают горячекатаный квадрат (ГОСТ 2591) и кованый квадрат (ГОСТ 1133).
Технические характеристики и сортамент
Квадрат из стали У7 выпускается в термически обработанном (отожжённом) состоянии с твёрдостью не более 187 HB. После закалки в воде с 800–820 C и отпуска при 160–200 C достигается твёрдость 58–62 HRC. Прокаливаемость стали У7 ограничена — критический диаметр при закалке в воде составляет 8–12 мм, что определяет область применения квадрата преимущественно для инструмента малого сечения и неответственных несущих деталей.
| Размер стороны, мм | Предельные отклонения, мм | Длина прутка, м | Твёрдость, HB | Масса 1 м, кг |
|---|---|---|---|---|
| 10 | +0,3 / –0,3 | 2–6 | 187 | 0,785 |
| 20 | +0,4 / –0,4 | 2–6 | 187 | 3,14 |
| 40 | +0,6 / –0,6 | 2–6 | 187 | 12,56 |
| 60 | +0,8 / –0,8 | 2–6 | 187 | 28,26 |
| 80 | +1,0 / –1,0 | 2–6 | 187 | 50,24 |
Химический состав стали У7
- Углерод (C) — 0,65–0,74 %
- Кремний (Si) — 0,17–0,33 %
- Марганец (Mn) — 0,17–0,33 %
- Сера (S) — не более 0,028 %
- Фосфор (P) — не более 0,030 %
- Хром (Cr) — не более 0,20 %
Области применения
Квадрат У7 применяется для изготовления слесарно-монтажного инструмента: зубил, бородков, кернеров, отвёрток, а также для производства деревообрабатывающего инструмента — стамесок, долот, топоров. В машиностроении квадрат используется для изготовления неответственных деталей, работающих при умеренных нагрузках: рычагов, тяг, упоров, фиксаторов. В ремонтных цехах металлургических и машиностроительных предприятий квадрат У7 служит заготовкой для изготовления приспособлений и оснастки, работающих без нагрева.
Термическая обработка
Для получения требуемых механических свойств квадрат У7 подвергают закалке и отпуску. Температура закалки — 800–820 C с охлаждением в воде или водном растворе соли. Отпуск проводят при 160–200 C для инструмента, требующего максимальной твёрдости, или при 300–400 C для деталей, работающих с ударными нагрузками. После отжига твёрдость стали У7 не превышает 187 HB, что обеспечивает удовлетворительную обрабатываемость резанием на токарных и фрезерных станках.
Вопросы и ответы
Чем сталь У7 отличается от стали У8?
Сталь У7 содержит 0,65–0,74 % углерода, У8 — 0,75–0,84 %. Более низкое содержание углерода в У7 обеспечивает повышенную пластичность и вязкость, но меньшую твёрдость после закалки. Квадрат У7 предпочтителен для инструмента, работающего с ударными нагрузками.
Какая твёрдость достигается после закалки квадрата У7?
После закалки в воде с 800–820 C и низкого отпуска при 160–200 C твёрдость составляет 58–62 HRC. При увеличении температуры отпуска до 300–400 C твёрдость снижается до 45–52 HRC, но возрастает ударная вязкость.
По какому стандарту поставляется квадрат из стали У7?
Горячекатаный квадрат поставляется по ГОСТ 2591, кованый — по ГОСТ 1133. Химический состав стали У7 регламентируется ГОСТ 1435. Возможна поставка по ТУ производителя с согласованными отклонениями по размеру и твёрдости.
Применяется ли квадрат У7 для сварных конструкций?
Сталь У7 относится к ограниченно свариваемым: из-за высокого содержания углерода в зоне термического влияния образуются закалочные структуры, склонные к трещинообразованию. При необходимости сварки требуется предварительный и сопутствующий подогрев до 200–300 C с последующей термообработкой.
