- Характерные особенности и свойства
- Цена
- Температура критических точек, 0С
- Сталь У8: характеристика, применение, расшифровка
- Маркировка материала
- Маркировка материала
- Общая характеристика прокаливаемости
- Углеродистая сталь
- Технология производства отжига
- Методы обработки и технологии производства ножей из стали У8
- Теплостойкость
- Шлифуемость
- Свариваемость
- Твердость, Мпа
- Резка
- Сварка
- Дополнения
- Закалка
- Предел выносливости, МПа
- Сталь У8А – точные и ближайшие зарубежные аналоги
- Плюсы и минусы
- Уход за изделиями из сплава
- Недостатки
- Закалка – критический диаметр, мм
- Термическая обработка металла
- Отжиг
- Закалка
- Отпуск
- Типы выпуска стали У8
- Химический состав и процесс обработки
- Для каких ножей лучше использовать
- Хозяйственные
- Бытовые
- Основные свойства продукции
- Несколько слов о порошковой стали
- Марка У8А – физические свойства
- Химический состав
- Отзывы
- Аналоги
- Применение стали У8
- Плюсы стали для ножей:
- Минусы стали для ножей:
- Особенности эксплуатации
- Склонность к отпускной хрупкости
- Отпуск
- Ковка
- Краткое описание вещества
- Флокеночувствительность
- Стандарты
- Механические свойства стали У8А в зависимости от температуры испытания
- Описание механических обозначений
Характерные особенности и свойства
имея в своем химическом составе 0,75…0,85 % углерода, а также небольшое количество других элементов — кремния, марганца, хрома, никеля и меди — сталь У8 является эктоидной. При пониженном содержании марганца и кремния критическая скорость охлаждения всегда увеличивается. Поэтому сталь У8 на практике применяют только для изготовления металлообрабатывающего инструмента небольших габаритных размеров. Закалка этого типа стали позволяет использовать очень жесткие охлаждающие жидкости (воду или водные растворы солей). Таким образом, эта сталь не относится к закаливаемым: ядро остается пластичным, а твердость, полученная в результате предварительного отжига заготовок, остается практически неизменной.
План структурных преобразований U8
Закалка в воде имеет и другие негативные последствия — с увеличением скорости охлаждения структура стали остается крупнозернистой. При дальнейшей обработке (например, ковке) эта особенность может вызвать появление трещин в поковке, особенно при значительных степенях деформации. Часто при закалке в воду изделие теряет размеры и деформируется, что вынуждает проводить дополнительную калибровку прибора.
Читайте также: Технология кислородной резки металла: функции, оборудование
Следует отметить, что эвтектика для стали У8 уже при 723 °С представляет собой чистый аустенит без признаков феррита. Все это влияет на оптимальный выбор режимов термообработки.
Температура в критических точках стали У8 составляет:
- Начало аустенитного превращения из исходного перлита при нагреве 720 °С.
- Окончание аустенитного превращения 740°С.
- Температуры начала и окончания превращения аустенита в перлит при охлаждении совпадают и находятся в пределах 700 °С.
- Мартенситное превращение, которое начинается при 810°С, заканчивается при 245°С.
Твердость стали после термической обработки
Цена
Цена одного килограмма не менее 50 рублей в зависимости от качества стали У8А.
Назад к содержанию
Температура критических точек, 0С
Критические точки | Ac1 | Ар1 | Г-н |
Температура | 720 | 700 | 245 |
Сталь У8: характеристика, применение, расшифровка
Свойства стали У8, как и других видов инструмента, обусловлены тем, что в ее составе присутствует такое вещество, как углерод. Основное отличие этого материала от других сплавов заключается в том, что такие параметры, как износостойкость, прочность и твердость, находятся на более высоком уровне.
Маркировка материала
Прежде чем перейти к рассмотрению маркировки стали У8, стоит отметить, что в каждом государстве свои стандарты, и один и тот же материал может обозначаться по-разному. В случае с РФ ГОСТ указывает маркировку У8. Также стоит отметить, что есть немного измененный состав, который обозначается как U8A.
- Первое, что идет в описание, это буква «У». Он лишь указывает на принадлежность стали к инструментальному классу. Он не указывает на содержание какого-либо вещества или компонента.
- Цифра, в данном случае 8, будет обозначать концентрацию основного вещества в данном классе стали. Основное вещество – углерод, и его содержание указывается в десятых долях процента. Это означает, что в стали У8 содержание углерода составляет 0,8%. Ни больше, ни меньше.
- Что касается модифицированной стали типа У8А, то здесь все достаточно просто. Наличие буквы «А» является лишь общим обозначением, указывающим на то, что из состава были удалены некоторые вредные примеси, что позволило немного улучшить качество исходного вещества.
Маркировка материала
Прежде чем перейти к рассмотрению маркировки стали У8, стоит отметить, что в каждом государстве свои стандарты, и один и тот же материал может обозначаться по-разному. В случае с РФ ГОСТ указывает маркировку У8. Также стоит отметить, что есть немного измененный состав, который обозначается как U8A.
- Первое, что идет в описание, это буква «У». Он лишь указывает на принадлежность стали к инструментальному классу. Он не указывает на содержание какого-либо вещества или компонента.
- Цифра, в данном случае 8, будет обозначать концентрацию основного вещества в данном классе стали. Основное вещество – углерод, и его содержание указывается в десятых долях процента. Это означает, что в стали У8 содержание углерода составляет 0,8%. Ни больше, ни меньше.
- Что касается модифицированной стали типа У8А, то здесь все достаточно просто. Наличие буквы «А» является лишь общим обозначением, указывающим на то, что из состава были удалены некоторые вредные примеси, что позволило немного улучшить качество исходного вещества.
Общая характеристика прокаливаемости
Фактор прокаливаемости нелегированной инструментальной стали считается очень важным. Высокие скорости обработки, от автоматических прессов, работающих в непрерывном цикле, до инструментов для нарезания резьбы, требуют сочетания высокой твердости поверхности с достаточной ударной вязкостью сердцевины. В противном случае рабочие кромки инструмента будут быстро крошиться и инструмент потеряет точность.
Интенсивность прокаливаемости зависит от общего количества примесей, которое для стали У8 не должно превышать следующих предельных значений:
- фосфор 0,25%;
- для серы — 0,03%;
- для меди 0,02%.
Поэтому при закупке больших партий стали У8 всегда учитывают наличие и содержание сертификатов соответствия, где важно указать данные о вредных примесях.
От температуры заготовки зависит цвет при нагреве
Содержание углерода также оказывает существенное влияние на ударную вязкость сердцевины из нелегированной стали, а значит, и на износостойкость поверхностного слоя. С этой точки зрения сталь У8 является вязкой. Поэтому особых требований к точности соблюдения режимов термообработки здесь не требуется.
Изготовление инструментов из стали У8 (даже малых размеров) затруднено из-за изначально малой пластичности материала.
В исходном состоянии сталь марки У8 может поставляться в следующих сортах сортамента по ГОСТ 5210:
- раскатанная широкая полоса. Ширина полосы 12…48 мм, толщина 3…10 мм;
- круглый пруток диаметром 4…18 мм;
- квадратный профиль с размерами сторон от 4х4 до 18х18 мм;
- специальные профили.
Отжиг на металл с указанного участка не проводится. Для других видов подачи, а также для горячей штамповки слитков требуется отжиг.
Углеродистая сталь
С 1997 года сталь У8 стала основой для производства хозяйственно-бытовых ножей, которые использовались для резки хлеба, овощей, мяса, а также для походов. Но все же именно в производстве клинков этот материал стал классическим.
Ножи из такой стали, благодаря наличию в составе 0,8% углерода, можно использовать как ломы или топоры. Все из-за высокой прочности, а также остроты, которая сохраняется надолго. Даже при открытом люке нож из стали У8 вряд ли повредится.
Мачете, финки (легендарные ножи советского времени), армейские, колющие, траншейные, окопные, метательные, экспедиционные и тактические ножи, топоры, маленькие, большие и средние пчаки (национальные ножи узбеков и уйгуров), томагавки (боевые топоры), тесаки для мяса, шнуры (таджикские ножи), кукри (непальские ножи гуркхов), лопаты метательные — это все изделия из углеродистой стали.
Технология производства отжига
Режим отжига стали У8 определяется следующими факторами:
- способ укладки заготовок на пол термической печи;
- соотношение между высотой и толщиной заготовок;
- температура нагрева;
- тип нагревательной печи.
План отжига
Экспериментально установлено, что наиболее эффективным режимом отжига является укладка заготовок в один слой на теплоизоляционные подложки из асбеста, с расстоянием между соседними заготовками не менее 3D (под D следует понимать максимальный габаритный размер детали в план). Тогда для разогрева до нужной температуры (1000…1200 °С) необходимо:
- для сечения до 20 мм — 5…6 мин;
- для сечения до 30 мм — 8…10 мин;
- для сечения до 40 мм — 9…12 мин;
- для сечения до 50 мм — 12…15 мин;
- для сечения до 75 мм — 15…18 мин;
- для сечения до 100 мм — 19…25 мин;
Так как с увеличением времени нагрева возникает опасность науглероживания поверхности, отжиг обычно проводят в печах с регулируемой атмосферой, либо в атмосфере инертных газов (углекислого газа или даже аргона).
При других способах прокладки скорость нагрева снижается на 15…20%.
Наилучшее качество отжига достигается, если его проводить поэтапно. Сначала проводится предварительный подогрев, для чего заготовки помещаются в печь, которая уже имеет температуру в рабочей зоне до 500 . При достижении необходимого температурного диапазона отожженные изделия выдерживают в печь не менее чем на 30 % от общей продолжительности работы, после чего печь выключается.
Для снятия наклепа нагартованные изделия из стали У8 подвергают рекристаллизационному отжигу с охлаждением в соляной плавильне (для мелкого инструмента), а в водном растворе хлорида натрия — для более крупного. В результате улучшается обрабатываемость, уменьшаются остаточные деформации (особенно для длинных и тонких прутков и полос), оптимизируется структура стали. Температура этого вида отжига составляет 670…700°С с выдержкой в печи не более часа. При отжиге происходит полная рекристаллизация металла, структура мелкозернистая, с равномерным распределением зерен перлита. После отжига твердость стали У8 не должна быть более 190 НВ.
Методы обработки и технологии производства ножей из стали У8
Учитывая довольно своеобразный состав стали У8, материал требует определенных особенностей, которые необходимо соблюдать на этапах первичной обработки заготовок и непосредственно изготовления ножей из стали У8. Ключевые аспекты включают в себя:
- Сталь У8 для ножей хорошо подходит для ковки в принципе и кузнечной сварки в частности, а потому может быть использована как одна из составляющих в конструкции пластинчатых клинков, а также различных дамасских сталей. В сочетании со сталью, более устойчивой к коррозии и менее склонной к сколам, U8 обеспечивает превосходные результаты резки.
- Из-за относительно высокого содержания углерода и небольшого количества легирующих добавок сталь подвержена повышенной коррозии. Этот момент компенсируется, например, травлением (равномерным оксидированием) поверхности, что помимо защиты улучшает внешний вид изделия. Кроме того, сталь U8 при использовании в дамаске и ламинате обеспечивает контраст с общим рисунком стали.
- Сталь У8 достаточно требовательна к процессу термической обработки, а при производстве ножей требует обязательного «отпуска» после закалки. В этом случае снижается максимальная твердость изделия, но добавляется необходимая твердость. В результате ножи из рассматриваемой стали справляются с боковыми и ударными нагрузками.
Еще одним способом балансировки рабочих параметров клинка из стали У8 является выполнение так называемой зонной закалки, позволяющей добиться более эластичного обуха при сохранении твердости и прочности режущей кромки.
Теплостойкость
т | ПЧ | Время |
0С | час | |
150–160 | 62 | один |
200–220 | 58 | один |
Шлифуемость
Хороший.
Свариваемость
Без ограничений | Ограничено | Трудно сваривать | |
Обогрев | нет | до 100–1200С | 200–3000 С |
Термическая обработка | нет | это | отжиг |
Твердость, Мпа
Ассортимент | ГОСТ | НВ 10-1 |
Прокат после отжига | 1435–1499 гг | 187 |
Резка
Исходные данные | Удобоукладываемость Ку | |||
Состояние | НВ, МПа | sБ, МПа | твердый сплав | быстрорежущей стали |
горячекатаный | ≤187 | 580 | 1.12 | 1,0 |
Сварка
Свариваемость |
не применяется для сварных конструкций |
Дополнения
Здесь важно добавить, что какие-либо другие обозначения в маркировке полностью отсутствуют. Однако химический состав стали обеспечивает наличие многих других компонентов. Сюда входят, например, такие вещества, как кремний и марганец. Кроме того, в составе присутствуют и некоторые вредные примеси. Среди них, например, как наиболее распространенные можно выделить фосфор и серу. Естественно, качество стали будет напрямую зависеть от концентрации этих веществ. Чем выше их содержание, тем хуже будут эксплуатационные характеристики материала.
Закалка
При соблюдении технологии закалки конечная твердость изделий после термической обработки должна быть в пределах 59…62 HRC. Для выполнения этого условия и сохранения требуемой структуры (мартенсит + аустенит) необходимо выполнять следующие рекомендации:
- Процессы отверждения продолжаются в полном объеме, если они начинаются при 800…820 °С.
- Соотношение времени предварительного и окончательного нагрева инструмента под закалку должно быть одинаковым и находиться в диапазоне температур 400…500 °С.
- Точное время нагрева обычно рассчитывается в зависимости от поверхности и объема инструмента. Это особенно важно при нагреве заготовок в солевых расплавах: для расплавов она должна составлять 8… 14 минут, для водных растворов — 15… 30 минут (повышенные нормы распространяются на инструменты с резко отличающимися длиной и поперечными размерами).
- Охлаждение инструмента после закалки производят в воде, температура которой (независимо от времени года и температуры в термическом отделении) должна быть в пределах 18…25°С. При более низких температурах возрастает опасность образования трещин в изделии, а при более высоких температурах твердость инструмента неравномерна. Такая же ошибка возможна при загрязнении отвердителя минеральными и органическими остатками.
- Закалка стали У8 на воздухе невозможна.
После отверждения изделия закаляются. В этом случае мартенситное превращение происходит в полной мере, внутренние напряжения снижаются, а вязкость ядра увеличивается. Температура отпуска стали У8 после закалки составляет 140…200°С: именно после таких температур конечный продукт сохранит достаточную твердость и будет иметь достаточно вязкое ядро. Время выдержки принимают в пределах 120…200 с, для измерительного инструмента температура также может быть снижена на 20…50 °С.
Иногда после заточки и заточки инструмента из стали У8 (в основном измерительного) проводят дополнительный отпуск. При этом температура составляет 300…350°С, а время выдержки 1,5…2 часа с последующим воздушным охлаждением детали.
Предел выносливости, МПа
св | НВ | с-1 |
1860 г | 611 | 490 |
Сталь У8А – точные и ближайшие зарубежные аналоги
Германия | США | |||
ДИН, ВНР | — | |||
|
|
Плюсы и минусы
Как и все другие сплавы, стали У8 и У8А имеют свои достоинства и недостатки. Среди преимуществ следующие.
- Идеальный углеродный состав. Для любой стали рассчитывается индекс твердости по Роквеллу. Обычно она колеблется от 42 до 61 HRC. Причем, чем выше этот параметр, тем более хрупким и хрупким будет материал. В то же время нежелательно и низкое значение, так как такой материал нестабилен. Для стали У8 измеренное значение соответствует 58 единицам, что свидетельствует об оптимальном балансе.
- Прочность. Доля железа в сплаве У8 составляет 97 %. Это означает, что изготовленные из него лезвия будут исключительно твердыми и прочными, их практически невозможно сломать руками.
- Сохраняйте резкость. Благодаря наличию углерода сталь приобретает высокие режущие свойства. Изделия из U8 не нуждаются в заточке в течение многих месяцев. И даже если есть необходимость подогнать режущую поверхность, для этого можно использовать самые простые шлифовальные стержни.
- Высокого качества. Когда вы обрабатываете сплав этого типа любым другим металлом, вы можете быть абсолютно уверены, что они не смешаются друг с другом и не сплавятся между собой. Это означает, что качественные характеристики остаются неизменными.
- Минимальное количество ошибок. Изделия из стали У8 не боятся вибраций и сильных механических ударов. Даже при самых сильных ударах материал не треснет.
- Сталь У8 не содержит вторичных карбидов. Это свидетельствует о высокой пластичности материала и его однородности. Кузнечная сварка позволяет быстро и легко получить из нее оружие высочайшего качества. Не случайно этот сплав востребован при изготовлении мечей. U8 можно найти даже из дамасской стали, которая признана лидером в сегменте холодного оружия.
- Бюджетный. У8 содержит минимальный уровень легирующих добавок, поэтому цена находится в разумных пределах.
К недостаткам можно отнести следующее.
- Чувствительность к коррозионным процессам. Если не ухаживать за стальными ножами из этого сплава, на них очень быстро появятся трещины. Это связано с низкой концентрацией хрома в микроструктуре материала.
- Чувствительность к термической обработке. Отсутствие вторичных карбидов ограничивает параметры термической обработки: она приемлема в узком интервале температур. Превышение даже на 10-15 градусов может значительно ухудшить прочностные свойства и привести к потере вязкости.
- Сплав У8 нельзя использовать для изготовления сварных изделий, а также для изготовления инструментов, которые будут использоваться в условиях повышенной нагрузки и нагрева. Это связано с низкой теплопроводностью материала.
- Пониженная плотность и вязкость без термической обработки. Сама по себе сталь из углеродистой группы, не прошедшая дополнительную подготовку, не имеет столь высоких эксплуатационных параметров.
Однако поверхность легко обрабатывается, поэтому придать ей необходимые физико-технические свойства после нормализации не составит труда.
Уход за изделиями из сплава
Из стали U8 получаются неплохие лезвия. Но следует учитывать один большой минус этого металла. Сплав плохо сопротивляется коррозии и агрессивным средам.
Стальные ножи категорически не рекомендуется мыть в посудомоечной машине.
После работы лезвие также необходимо промыть под проточной водой и высушить тряпкой. Но даже это не может уберечь изделие от появления питтинговой коррозии, которая может проявляться в виде небольших пятен на поверхности лезвия изделия.
Для длительного хранения ножа его необходимо дополнительно обработать. В основном для этого используется оружейное масло или воск. Лезвие нужно покрыть любым из этих составов и только потом убрать на хранение.
Недостатки
Главный недостаток У8 – отсутствие защиты от коррозии. Чтобы снизить риск появления ржавчины, поверхность изделия можно отполировать. Сплав требует регулярного ухода. За чистотой поверхности необходимо постоянно следить – просушивать после каждого использования. После работы лезвие необходимо хорошо очистить, поверхность слегка смазать маслом. Однако при контакте лезвия с кислотами на поверхности все равно появится серый налет.
Закалка – критический диаметр, мм
В эфире | В воде | В селитры | В масле |
не вылеченный | 15–20 | 4–6 | 4–6 |
Термическая обработка металла
Для многих металлов термическая обработка играет ключевую роль. От этого зависит качество готового продукта. В данном случае сталь У8 не является исключением. При неправильном обращении результат может быть весьма плачевным.
Отжиг
При отжиге стали 8У и 8УА важно соблюдать: температуру обработки, механизм нагрева, размеры заготовки и принцип размещения детали в печи. Наибольшая эффективность достигается при размещении заготовок на асбестовых листах в ряд.
При этом расстояние между деталями должно быть равно трехкратному размеру максимального параметра сечения. Продолжительность нагрева будет зависеть от размера заготовки. Температура при этом должна быть от 1000 до 1200 градусов При таком нагреве на поверхности стали накапливается большое количество углерода. Для этого пластины из инструментальной стали 8У помещают в среду инертного газа. Давление не меняется. Наилучший результат достигается при постепенном нагреве.
При этом заготовки предварительно разогреваются до 500-550 градусов. Если сделать неполный отпуск, качество стали заметно ухудшится.
Для устранения упрочнения проводят рекристаллизационный отжиг. С последующим погружением детали в соленую воду.
Это позволит в дальнейшем легко обрабатывать металл и устранять внутренние напряжения стали. Отжиг также улучшает кристаллическую решетку стали и устраняет остаточные деформации структуры материала.
Закалка
Ножи и режущие инструменты из стали У8 закаляются до высоких диапазонов от 42 до 61 HRC. Но лучшим вариантом металлурги считают твердость 56-58 HRC. В этом случае достигается наилучший баланс между твердостью и прочностью стали.
При этом металл сохраняет все свойства мартенситно-аустенитной структуры. Для правильной процедуры закаливания следует действовать по технологии:
- температура отверждения должна быть в пределах 800-1020 градусов;
- охлаждение происходит в соленой воде с выдержкой 20-30 минут;
- можно охлаждать в расплавленных солях в течение 10-15 минут;
- следует избегать воздушного охлаждения.
Изделия из стали У8 и У8А.
Отпуск
Заключительный этап отверждения также считается весьма важным. Закалка стали У8 позволяет добиться окончательного мартенситного превращения. Снижает внутреннее напряжение и увеличивает параметр жесткости центральных элементов.
Отпуск делается кратковременно при температуре 140-200 градусов. Это позволяет добиться оптимальных показателей по твердости и пластичности. В некоторых случаях температуру можно снизить до 95-170 градусов. Охлаждение осуществляется в естественных условиях.
Типы выпуска стали У8
Сталь У8 получила широкое распространение по всей России. Среди металлургических компаний много известных предприятий металлургии. Они производят сталь в разных формах и для разных нужд:
- горячекатаный и холоднокатаный плоский прокат — ГОСТы 1435-99, 2590-2006, 2591-2006, 2879-2006;
- ленты, полосы, круги — ГОСТы 2283-79, 10234-77, 103-2006, 4405-75;
- заготовки для ковки — ГОСТ 1435-99, 4405-75, 1133-71;
- стержни, которые можно калибровать и шлифовать — ГОСТ 1435-99, 14955-77, 1435-99, 7417-75, 8559-75, 8560-78.
Различные лезвия из стали У8.
Химический состав и процесс обработки
Название У8 указывает на то, что в составе сплава присутствует углерод в количестве 0,76-0,83%. Основную долю (97%) составляет железо. Среди других добавок:
- марганец (0,17-0,33%) — снижает пластичность, повышает твердость металла;
- кремний (0,17-0,33%) – отвечает за эластичность сплава, скорость его охлаждения, устойчивость к влаге;
- сера (0,28%) – повышает износостойкость лезвия, качество его остроты;
- никель (0,25%) – повышает стойкость к разрушению от коррозии;
- хром (0,2%) – способствует росту прочности, прочности, коррозионной стойкости;
- фосфор (0,03%) – высокое содержание этого элемента делает металл хрупким;
- медь (0,25%) – отвечает за коррозионную стойкость.
Для придания стали У8 заявленных свойств сплав подвергают специальной термической обработке. При периодической закалке заготовки нагревают до температуры 780С, затем охлаждают в воде до 400С.
Таблица химического состава.
Дальнейшее охлаждение осуществляется в баках с маслом, что замедляет процесс и снижает структурные напряжения в металле. В результате заготовки для изготовления ножей приобретают повышенную прочность, твердость, устойчивость к ударам и повреждениям.
Для каких ножей лучше использовать
Благодаря своим преимуществам сталь У8 используется повсеместно. Поэтому из него изготавливают различные режущие инструменты: от столовых приборов до топоров, пил и стамесок. Что касается ножей, то оптимально использовать для изготовления два вида.
Хозяйственные
В эту группу входят различные режущие инструменты, которые можно использовать при ремонте, в лесу, гараже, мастерской. Они неприхотливы, долговечны, долго сохраняют остроту. Поэтому они пользуются спросом у путешественников, любителей охоты, рыбалки, активного отдыха.
Их лезвия хорошо сбалансированы и хорошо лежат в руке. При этом они справляются с различными задачами: способны перерезать веревку, толстую веревку, ветку, заострить колья, перерезать проволоку, могут выступать клином для трещин. При работе можно не беспокоиться о том, чтобы не повредить лезвие: прочность металла настолько высока, что на поверхности стали не образуются даже царапины.
Бытовые
Такие продукты есть на кухне у каждой хозяйки. В зависимости от размера, формы и толщины лезвия им можно нарезать мясо и рыбу, овощи и стейк, сыр. Также выделяют корейку, на кости, устриц. Все эти изделия могут быть изготовлены из стали У8.
В этом случае они будут иметь привлекательный внешний вид, прочность и долговечность. Помимо профессиональных поварских ножей, в группу бытовых также входят столовые ножи. Для их изготовления используется сталь с пониженной твердостью (HRC 45-50). Карманные и складные ножи пользуются спросом. Они отличаются функциональностью, удобством и долговечностью.
Хозяйственный нож из стали У8.
Сталь У8 подходит для производства как хозяйственных, так и хозяйственных ножей различных типов. Простая обработка позволяет придать изделию любую форму и толщину, сохраняя при этом прочность и твердость. Этим объясняется ассортимент режущих инструментов, изготовленных из этого сплава.
Основные свойства продукции
Сталь У8 имеет следующие основные параметры:
- Как было сказано ранее – высокий показатель прочности и твердости. Это необходимо для того, чтобы изготовленные инструменты могли функционировать длительное время без дополнительных операций по заточке.
- Термостойкость. При любой механической обработке возникает трение, из-за которого повышается температура материала. Если сталь нагревается слишком быстро и/или слишком сильно, это приведет к ухудшению характеристик. Будет такой дефект, как повышение пластичности и перестройка кристаллической решетки. Такой параметр, как жаростойкость, определяет способность стали подвергаться механическим воздействиям и при этом не нагреваться. Если материал еще нагреть, сталь не потеряет своей прочности. В случае со сталью У8 этот показатель не слишком высок.
- Низкая восприимчивость к прилипанию или сварке. Например, во время обработки скорость подачи может быть достаточно высокой. Это заставит разные металлы взаимодействовать друг с другом, что, в свою очередь, приведет к их прилипанию. Естественно, качество такой стали со временем будет ухудшаться.
- Еще одним важным параметром стали У8 является трещиностойкость. Довольно часто возникает такая ситуация, что при обработке материал подвергается механическим ударным нагрузкам или сильной вибрации. Если сопротивление будет слишком низким, это приведет к образованию микротрещин в структуре материала, что приведет к значительному увеличению хрупкости.
- Последним свойством является уровень вязкости сплава. Этот параметр очень важен для тех сталей, из которых в будущем будут изготавливаться предметы, подвергающиеся ударным нагрузкам. Поэтому для инструментальных сплавов этот параметр очень важен.
Несколько слов о порошковой стали
В описаниях выше вы наверняка заметили аббревиатуру CPM в названиях некоторых сталей. Эту аббревиатуру можно перевести на русский язык как Тигель порошковой металлургии. Crucible — название американского бренда, выпускающего инструментальную сталь исключительного качества.
Компания использует специальную технологию, в результате которой расплавленная сталь перерабатывается в мелкий порошок. Его прессуют в заранее подготовленные формы, где затем запекают. В такой порошок легко вводить различные добавки, что позволяет получать сталь с определенными эксплуатационными параметрами.
Марка У8А – физические свойства
т | р | Р109 | Е 10-5 | л | 106 | С |
0С | кг/м3 | Ом м | МПа | Вт/(м градусов) | 1/градус | Дж/(кг град) |
20 | 7830 | 140 |
Химический состав
Ориентировочное процентное содержание компонентов для стали У7:
С (углерод) |
Г-н (марганец) |
П (фосфор) |
С (сера) |
Сказать (кремний) |
Кр (хром) |
Девять (никель) |
Cu (медь) |
Сказочный (утюг) |
0,65-0,74 | 0,17-0,33 | < 0,03 | < 0,028 | 0,17-033 | < 0,2 | < 0,25 | < 0,25 | отдыхать |
В стали У7А примесей несколько меньше:
С | Г-н | П | С | Сказать | Кр | Девять | Cu | Сказочный |
0,65-0,74 | 0,17-0,28 | < 0,025 | < 0,018 | 0,17-033 | < 0,2 | < 0,25 | < 0,25 | отдыхать |
Отзывы
Отзывов об этой стали достаточно. Общее настроение таково, что бренд достойно себя показывает в ценовом сегменте, но при выборе необходимо учитывать его особенности и задачи.
Артем, 20 лет, Киев: «В целом неплохая сталь, если из нее сделан ЭМП-нож. Но если вам нужно что-то для более серьезных и сложных задач, связанных с большими нагрузками, то это будет не лучший вариант».
Сергей, 47 лет, Киров: «Это нож из этого сплава. С работой по дому на кухне справляется хорошо, не ожидал такого от китайца. Легко точить. Пользуемся не очень интенсивно, поэтому точить часто не надо, пользуюсь уже полгода. Существенных косяков на лезвии не заметил».
Аналоги
найти аналог 8Cr13MoV не так уж и сложно. На рынке есть множество сплавов с аналогичными свойствами и свойствами, которые являются прямыми конкурентами. Эта сталь превосходит аналоги по одному из важнейших критериев – цене, поэтому ее часто можно увидеть в продукции многих крупных ножевых компаний.
Ближайшие аналоги:
- 440C в США. Марка ножей не очень популярна у себя на родине, в отличие от 8Cr13MoV, которую часто можно увидеть во многих американских журналах.
- AUS-8 или AUS8A в Японии. Это ближайший аналог по своим техническим параметрам, который отличается более высокой прочностью и несколько измененной структурой состава, так как затачивается исключительно для производства режущих инструментов.
- 95х18 в России. Отечественный конкурент имеет меньшую стоимость, отличается технологией производства, но в целом имеет идентичные характеристики.
Применение стали У8
Сталь качества У8 используется для изготовления различного инструмента, работающего в условиях, когда режущая кромка не перегревается, — комплектные метчики, самодельные насадки и т д. Кроме того, из этой стали с успехом производят деревообрабатывающий инструмент.
Кроме того, благодаря своим свойствам – твердости и длительной заточке, сталь пользуется популярностью у производителей ножей и топоров.
Нож «КАБАР» копия, сталь У8, рукоять — кожа, мельхиор, черныйНож «КАБАР» копия, сталь У8, рукоять — кожа, мельхиор, черный
Плюсы стали для ножей:
1. Ножи из У8 практически не имеют легирующих компонентов, в ГОСТе определено, что наличие хрома не должно превышать 0,2%, никеля и меди не должно превышать 0,25%, а это значит, что при резком ударе на клинке появляются трещины и плитки не должно быть.
2. Длительная эксплуатация без дополнительной заточки.
3. Если нож затупился, его можно легко выпрямить на точильном бруске.
4. Вы можете выбрать нож от U8 по карману — вилка с ценами от 2000 до 10000 рублей.
Реплика лезвия ножа KABAR, сталь У8, черная рукоятка Клинок копировального ножа Kabar, сталь У8, черная рукоятка
Минусы стали для ножей:
Низкая коррозионная стойкость. После использования нож необходимо вымыть и высушить, а для защиты нанести слой масла.
Стоит отметить, что некоторые производители для повышения антикоррозийных свойств покрывают щелчки ножей от y8 оксидированием .
И в завершение хочу предложить вам обзор нашего ножа от U8 — копии легендарного ножа Ка-Бар .
Особенности эксплуатации
При выборе ножа из У8 в качестве рабочего инструмента важно учитывать ряд свойств, которые присущи этой стали. Так, например, такой нож даже при работе с деревом, а тем более с продуктами имеет свойство окисляться, и поэтому после каждого использования его следует тщательно мыть и смазывать маслом. Такой подход обеспечит более длительное сохранение внешнего вида.
Еще одним важным моментом здесь является низкая эластичность стали в целом, что в сочетании с хорошими показателями твердости может вызвать выкрашивание и растрескивание режущей кромки. Для такого ножа не рекомендуются интенсивные удары и боковые нагрузки.
Склонность к отпускной хрупкости
Не склонен.
Отпуск
Закалка стали У8А является следующим этапом после закалки. Этот процесс предназначен для завершения мартенситного превращения, снижения внутренних напряжений и повышения ударной вязкости центральной части детали.
Отпуск проводят при 140-200 С в течение 2-3 минут, что обеспечивает твердость. Для измерительного прибора планируется снижение температуры до 90-180 С, а также повторение процедуры после притирания и притирки (300-350 С в течение 1,5-2 часов) с охлаждением в естественных условиях.
Назад к содержанию
Ковка
Тип полуфабриката | ч, 0С | Охлаждение | |
Размер | Условия | ||
Слиток | 1150–800 | до 100 | На открытом воздухе в штабелях |
101–700 | Отжиг с рекристаллизацией | ||
Гипотермия | |||
Пустой | 1180–800 | до 100 | В эфире |
101–300 | В дыре |
Краткое описание вещества
Свойства стали У8, как и У8А, лучше всего подходят для изготовления из нее различного инструмента. Поэтому он относится к инструментальной группе. Стоит сразу отметить, что при изготовлении данного изделия не проводится такая процедура, как легирование. Отсутствие этой операции не позволяет улучшить необходимые параметры, например, твердость или прочность, но при этом не увеличивает цену материала, что очень важно.
Флокеночувствительность
Не Сенситив.
Стандарты
Имя | Код | Стандарты |
Листы и полосы | Б23 | ГОСТ 103-2006 |
Вырезы и формы | Б22 | ГОСТ 1133-71, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006, ГОСТ 2879-2006 |
Вырезы и формы | B32 | ГОСТ 1435-99, ГОСТ 5210-95, ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 14955-77, ТУ 14-1-505-73, ТУ 14-11-245-18, -1 -1271-75 |
Группа | B34 | ГОСТ 2283-79, ГОСТ 10234-77, ГОСТ 21996-76, ГОСТ 21997-76, ТУ 3-939-81, ТУ 14-1-2993-80, ТУ 14-1-3656-83, ТУ 14-14 80 -89, ТУ 14-175-81-89, ТУ 14-4-99-73 |
Листы и полосы | Б33 | ГОСТ 4405-75, ТУ 14-19-81-90, ТУ 14-131-971-2001 |
Проволока из средне- и высокоуглеродистой стали | B72 | ГОСТ 5468-88, ГОСТ 9389-75 |
Классификация, номенклатура и общие правила | В 20-м | ОСТ 1 90005-91 |
Бланки. Бланки. Тарелки | Б31 | ТУ 14-1-3300-81 |
Группа | Б24 | ТУ 14-4-104-72 |
Механические свойства стали У8А в зависимости от температуры испытания
Температура испытания, °С | Условный предел текучести (МПа) | Прочность на растяжение (МПа) | Удлинение после разрыва (%) | Относительная усадка, % | Твердость по Бринеллю |
Отжиг или нормализация | |||||
100 | — | 710 | 17 | 24 | 195 |
200 | — | 640 | пятнадцать | пятнадцать | 205 |
300 | — | — | 17 | 16 | 205 |
400 | — | — | 19 | 23 | 190 |
500 | — | 500 | 23 | 29 | 170 |
600 | — | 370 | 28 | 39 | 150 |
700 | — | 225 | 33 | 50 | 120 |
Закалка 780°С, масло. Отпуск 400 °С (гладкие образцы диаметром 6,3 мм) | |||||
20 | 1230 | 1420 | 10 | 37 | — |
-40 | 1270 | 1450 | одиннадцать | 36 | — |
-70 | 1300 | 1470 | 12 | 35 | — |
Закалка 780°С, масло. Отпуск 400 °С (гладкие образцы диаметром 6,3 мм) | |||||
700 | — | 105 | 58 | 91 | — |
800 | — | 91 | 58 | 100 | — |
900 | — | 55 | 62 | 100 | — |
1000 | — | 33 | 62 | 100 | — |
1100 | — | 21 | 80 | 100 | — |
1200 | — | пятнадцать | 679 | 100 | — |
Описание механических обозначений
Имя | Описание |
Поперечное сечение | Поперечное сечение |
сТ|s0,2 | Предел текучести или пропорциональная прочность с допуском на остаточную деформацию — 0,2% |
σВ | Невероятная сила |
d5 | Относительное удлинение после разрыва |
d4 | Относительное удлинение после разрыва |
d10 | Относительное удлинение после разрыва |
у | Относительное сокращение |
ПЧ | Твердость по Роквеллу (алмазная, сфероконическая) |
ВН | Твердость по Виккерсу |