Стальные поковки У9 в Минске


Стальные поковки У9: конструкционные характеристики и применение

Поковки из инструментальной углеродистой стали У9 получают методом горячей пластической деформации — свободной ковкой или штамповкой — с последующей термической обработкой. Марка У9 регламентируется ГОСТ 1435-99 и содержит 0,85–0,95 % углерода при ограниченном содержании кремния (0,17–0,33 %), марганца (0,17–0,33 %) и хрома (до 0,25 %). Такая композиция обеспечивает высокую твёрдость после закалки — 62–64 HRC — при сохранении достаточной вязкости сердцевины массивных сечений.

Кованые заготовки У9 востребованы там, где требуется сочетание износостойкости рабочей кромки и ударной стойкости тела инструмента: деревообрабатывающий режущий инструмент, слесарно-монтажный инструмент, штампы холодной деформации малой и средней нагруженности, ножи гильотинных ножниц для листового проката. Ковка позволяет направленно формировать волокнистую макроструктуру, ориентированную вдоль линий наибольших рабочих напряжений, что повышает сопротивление скалыванию по сравнению с литым или прокатным металлом.

Технические параметры поковок У9

ПараметрЗначениеМетод контроляВлияние на эксплуатациюПримечание
Масса поковки0,3–120 кгвзвешиваниеопределяет схему нагреваГОСТ 7827-74
Температура ковки1180–800 Cтермопараисключает пережогковка в интервале
Твёрдость после закалки62–64 HRCГОСТ 9013-59износостойкость кромкизакалка в воде
Твёрдость после отпуска180–230 HBГОСТ 9012-59вязкость сердцевиныотпуск 160–200 C
Ударная вязкость 25 Дж/смГОСТ 9454-78стойкость к скалываниюKCU при +20 C
Степень укова2,5–4,0расчёт по заготовкепроработка структурыустранение ликвации

Технологические особенности изготовления

Нагрев под ковку ведут в камерных или методических печах с контролем скорости подъёма температуры не более 100 C/ч в интервале 700–850 C для предотвращения термических трещин. После деформации поковки охлаждают замедленно — в золе, песке или термостатах — во избежание флокенов и трещин отпуска. Отжиг при 740–760 C снижает твёрдость до 187–207 HB, обеспечивая обрабатываемость резанием перед финишной термообработкой.

  • Свободная ковка на молотах и гидравлических прессах — единичное и мелкосерийное производство.
  • Штамповка в открытых и закрытых штампах — серийные поковки инструмента.
  • Нормализация при 780–800 C для снятия внутренних напряжений.
  • Изотермический отжиг для получения зернистого перлита.
  • Закалка в воде или водополимерной среде с отпуском.

Области применения

Поковки У9 применяют в узлах, где рабочая поверхность испытывает абразивный износ и знакопеременные ударные нагрузки. В деревообработке — ножи фуговальных и рейсмусовых станков, фрезы, стамески. В металлообработке — пуансоны и матрицы холодной высадки, ножи для резки листа на гильотинных ножницах. В слесарном производстве — зубила, кернеры, бородки, кузнечный инструмент. В горнодобывающей отрасли — зубья ковшей малой нагруженности, клинья.

Вопросы и ответы

Чем поковки У9 отличаются от проката той же марки?

Ковка формирует направленную волокнистую структуру и устраняет литейные дефекты, повышая ударную вязкость и сопротивление скалыванию по сравнению с горячекатаным прутком.

Какая термообработка обеспечивает максимальную износостойкость?

Закалка от 760–780 C в воде с последующим низким отпуском при 160–200 C даёт твёрдость 62–64 HRC при сохранении вязкости сердцевины.

Применяется ли У9 для горячей деформации?

Нет, из-за низкой теплостойкости. Для штампов горячей деформации используют стали 5ХНМ, 4Х5МФС и аналогичные легированные марки.

Как контролируют качество поковок У9?

Проводят ультразвуковой контроль на внутренние дефекты, замер твёрдости по ГОСТ 9013-59, испытания на ударную вязкость по ГОСТ 9454-78 и макроанализ структуры.