Сталь У10А: расшифровка, характеристики и применение

Среди множества видов сталей, одни могут применяться для сооружения металлических конструкций, другие для обработки металлов и других материалов. К этой группе относят инструментальные стали, среди них занимает свое место сталь У10А. 

Химический состав

ГОСТ 1435 - 99 нормирует процентное соотношение веществ входящих в состав стали марки У10А. Он приведен ниже.

• C 0.95 - 1.09
• Si 0.17 - 0.33
• Mn 0.17 - 0.28
• Ni до 0.25
• S до 0.018
• P до 0.025
• Cr до 0.2
• Cu до 0.25

Подобные пропорции позволяют использовать эту марку стали для изготовления инструмента, который работает без повышения температуры на режущей кромке. К такому инструменту относят:

• метчики;
• инструмент для деревообработки;
• штампы, матрицы и пр;
• мерительный инструмент, например, калибры.

Аналоги

Эту марку стали можно заменить на У11, У12А и некоторыми другими. Сплав этого класса выпускают по всему миру, так в США производят - G51320, в Германии - C105W2, в КНР - T10A.

ГОСТ

Производители выпускают несколько вариантов поставки, в том числе:

• фасонный прокат по гост 2590-2006, гост 2591-2006;
• пруток и серебрянку по гост 1435-99, гост 14955-77;
• поковки, ленту и многие другие.

Расшифровка

Маркировка У10А расшифровывается следующим образом:

• У - углеродистая;
• 10 содержание углерода в сплаве;
• индекс А обозначает, что в этой стали пониженное содержание серы и фосфора и она относится к высококачественным сплавам.

Сталь У10А, которую применяют для производства режущего инструмента, относят к сталям с небольшой прокаливаемостью и не отличающимися высокой теплостойкостью. Это позволяет их использовать для производства инструмента с небольшими габаритными размерами. В качестве примера можно рассмотреть технологию термической обработки метчиков.

Термическая обработка метчиков

Заготовки для метчиков помещают в соляную ванну. В ней и производят их нагрев под закалку. Это позволяет выполнить термическую обработку таким образом, что поверхностные слои получают дополнительную твёрдость, а сердцевина остаётся вязкой. Такой способ закалки позволяет уменьшить изменение резьбы и в то же время в целом стойкость метчика растёт. В результате увеличивается срок действия инструмента.

После нагрева, заготовки метчиков, изготовленных из У10А, и имеющим диаметр до 8 мм охлаждают в масле. Заготовки для метчиков более 8 мм охлаждают в воде. Затем оба типа заготовок переносят в масляную ванну. Температура отпуска до 180 ºС, а время - составляет до 2 часов. Контроль твердости можно выполнить, используя тарированный напильник. Твердость, в зависимости от диаметра метчика составляет от 57 до 63 по HRC.

Технолог, выбирая режущий инструмент, должен понимать, что инструмент, изготовленный из стали марки У10А и аналогов, теряет свои прочностные характеристики при температуре в зоне резания порядка 190 - 200 ºС.

На самом деле, инструментальные стали можно разделить на три группы:

• с низкой теплостойкостью, к ним относят материалы, в которых доля легирующих добавок не превышает 4%;
• полутеплостойкие, в их состав входит не более 7% углерода и не более 18% хрома.
• с высокой теплостойкостью. К ним относят высоколегированные стали иногда их называют быстрорезами.

Всякий, кто когда-то занимался слесарным делом наверняка обращал внимание на их длительный срок работы. Все дело в том что для производства напильников, надфилей применяют марку У10А, которую относят к сплавам с повышенной твёрдостью. Между тем то, что хорошо для напильников не всегда может быть хорошо для ножей. Дело в том, что твердость - это не самое главное свойство ножей. Ножи, выполненные из стали У10А, и прошедшие соответствующую закалку способны длительное время держать заточку.

Но между тем, этот материал обладает высокой хрупкостью и может расколоться в любую секунду. Поэтому для производства качественных сталей применяют композицию, состоящую их сталей У10А и 7ХНМ. Такая композиция позволяет получать качественные ножи, которые применяют туристы, охотники и другие экстремалы.