Сталь инструментальная У7
Марка: У7 (заменитель: У8) Вид поставки: сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 1435-99 , ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006, ГОСТ 2879-2006. Калиброванный пруток: ГОСТ 1435-99 , ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78. Шлифованный пруток и серебрянка: ГОСТ 1435-99, ГОСТ 14955-77. Полоса: ГОСТ 103-2006, ГОСТ 4405-75 . Поковки и кованные заготовки: ГОСТ 1435-99, ГОСТ 4405-75 , ГОСТ 1133-71. Лента: ГОСТ 2283-79 . Класс: Сталь инструментальная углеродистая Использование в промышленности: инструмент, который работает в условиях, не вызывающих разогрева рабочей кромки: зубила, долота, бородки, молотки, лезвия ножниц для резки металла, топоры, колуны, стамески, плоскогубцы комбинированные, кувалды. |
Химический состав в % стали У7 | ||
C | 0,66 - 0,73 | |
Si | 0,17 - 0,33 | |
Mn | 0,17 - 0,33 | |
Ni | до 0,25 | |
S | до 0,028 | |
P | до 0,03 | |
Cr | до 0,2 | |
Cu | до 0,25 | |
Fe | ~98 |
Дополнительная информация и свойства |
Удельный вес: 7830 кг/м3 Твердость материала: HB 10 -1 = 187 МПа Температура критических точек: Ac1 = 730 , Ac3(Acm) = 770 , Ar1 = 700 , Mn = 280 Температура ковки, °С: начала 1180, конца 800. Сечения до 100 мм охлаждаются на воздухе, 101-300 мм в яме. Обрабатываемость резанием: в отожженом состоянии при HB 187, σв=620 МПа, К υ тв. спл=1,2 и Кυ б.ст=1,1 Свариваемость материала: не применяется для сварных конструкций. Флокеночувствительность: не чувствительна. Склонность к отпускной хрупкости: не склонна. |
Механические свойства стали У7 в зависимости от температуры испытания | ||||
Температура испытаний, °С | σв(МПа) | δ5 (%) | ψ % | НВ |
Отжиг или нормализация | ||||
100 200 300 400 500 600 700 | 690 660 - 620 460 330 205 | 16 13 18 22 27 33 38 | 30 22 20 26 34 45 60 | 200 200 200 180 155 135 110 |
Образец диаметром 5 мм и длиной 25 мм деформированный и отожженый. Скорость деформирования 10 мм/мин. Скорость деформации 0,007 1/с | ||||
700 800 900 1000 1100 1200 | 105 94 63 36 22 17 | 64 65 60 62 65 92 | 90 100 100 100 100 100 | - - - - - - |
Температура испытаний, °С | σизг(МПа) | δ5 (%) | ψ % | |
Отжиг | ||||
600 700 800 900 1000 1100 | 195 85 52 27 25 20 | 26 45 38 59 58 65 | 71 88 71 92 98 99 |
Механические свойства стали У7 в зависимости от температуры отпуска | ||||
Температура отпуска, °С | σ0,2 (МПа) | σв(МПа) | ψ % | KCU (Дж/см2) |
Закалка на мелкозернистую структуру с охлаждением в воде | ||||
300 400 500 600 | 1370 1180 970 830 | 1590 1270 1090 980 | 8 11 13 17 | 31 44 73 93 |
Твердость стали У7 в зависимости от температуры отпуска | |
Температура отпуска, °С | HRCЭ |
Закалка 820 °С, вода | |
160-200 200-300 300-400 400-500 | 60-63 54-60 43-54 35-43 |
Теплостойкость стали У7 |
Температура, °С | Время, ч | Твердость, HRCЭ |
150-160 200-220 | 1 1 | 63 59 |
Прокаливаемость стали У7 | ||||||||
Расстояние от торца, мм | Примечание | |||||||
2,5 | 5 | 7,5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | Закалка 800 °С |
43,5 | 37 | 35 | 34 | 32 | 28,5 | 22 | 20 | Твердость для полос прокаливаемости, HRC |
Критический диаметр в воде | Критический диаметр в масле |
15-20 | 4-6 |
Физические свойства стали У7 | ||||||
T (Град) | E 10- 5 (МПа) | a 10 6 (1/Град) | l (Вт/(м·град)) | r (кг/м3) | C (Дж/(кг·град)) | R 10 9 (Ом·м) |
20 | 46 | 7830 | 130 | |||
100 | 46 | |||||
200 | ||||||
300 | 41 | 580 | ||||
400 | 664 | |||||
500 | 819 | |||||
600 | 33 | 970 | ||||
700 | 710 | |||||
800 | 706 | |||||
900 | 29 | 685 |
Расшифровка марки стали У7: буква у говорит о том, что перед нами инструментальная качественная нелегированная сталь, в которой присутствует углерод в количестве 0,7%.
Инструмент из стали У7 и его термообработка: молотки кровельные, гладильные и пр., давильники, стойны всех видов, амбосы всех видов, скребки, шпераки всех видов и роштуки изготовляют из стали У7. Закалке подвергается рабочая часть инструмента. Отпуск производят при температуре 375-425° в течение 30-60 мин. Твёрдость Rc = 45-50. Контролируют на приборе РВ и тарированным напильником.
Также из этой стали изготавливают кровельные ножницы прямые и кривые. Закалку ножниц производят в разобранном виде. Наиболее целесообразно нагревать их в свинцовых или соляных ваннах. Отверстие под заклёпку нагревать и калить не рекомендуется. Охлаждают в масле или керосине. Отпускают при температуре 220-300° в течение 20-30 мин. Твёрдость Rс = 52-60. Контролируют тарированным напильником.
Кувалды изготовляют из стали У7. Закалке подвергают рабочую часть на длину 20-30 мм. Способ закалки такой же, как и слесарных молотков. Отпускают при температуре 220-340° в течение 1-1,5 часа. Твёрдость Rc = 49-57. Определяют твёрдость на приборе РВ или тарированным напильником.
Забила кузнечные для горячей и холодной рубки изготовляют из данной стали. Закалке подвергают рабочую и ударную части. Способ закалки кузнечных зубил такой же, как и слесарных. Отпускают при температуре 375-425°. Твёрдость Rc = 45 -50.
Прошивни и оправки для раздачи отверстий, эти инструменты закаливаются полностью. При диаметре до 12 мм их следует калить в масле, а свыше 12 мм - в воде с переносом в масло. Отпускать при температуре 425 - 475° в течение 30-60 мин. Требуемая твёрдость Rc = 35-44.
Для изготовления пробойников, гладилок, подбоек и обжимок применяют сталь У7. Во всех указанных инструментах рабочую часть закаливают в воде с переносом в масло. Кроме того, у пробойников и гладилок закаливают и ударную часть. Отпускают при температуре 420-460° в течение 1 часа. Твёрдость калёных частей Rc = 40 -45.
Для изготовления столярных клещей, также применяют сталь этой марки. Закалку столярных клещей производят в собранном виде. Закаливают только губки на длину 10-15 мм, для чего их нагревают в соляной или свинцовой ванне и охлаждают в масле, а крупные клещи закаливают в воде с переносом в масло. Отпускают при температуре 330-400° в течение 20- 40 мин. Требуемая твёрдость Rс = 43-50. Определяют твёрдость тарированным напильником.
Для изготовления топоров применяют стали У7 и У8. При изготовлении топоров с приварными лезвиями последние можно изготовлять из стали У10, а остальную часть из сталей 20 и 30. Закалке подвергают только лезвие топора на длину 30 мм охлаждают в масле. Отпуск производят при температуре 270-320° в течение 1 часа. Требуемая твёрдость Rc = 50-56. Определяют твёрдость тарированным напильником.
Основным материалом для изготовления ударного слесарного инструмента является углеродистая сталь марок У7 и У8, обеспечивающая получение достаточной твёрдости и вязкости. Весь ударный инструмент, изготовляемый кузнечным способом, перед закалкой следует отжечь или нормализовать.
Зубила и крейцмейсели изготовляют из этих же сталей. Для закалки рабочую часть зубила нагревают в свинцовой или соляной ванне на длину 25-30 мм и охлаждают в воде с переносом в масло. После этого нагревают и калят в масле ударную часть на длину 10 мм. Отпуск производят при температуре 270-300° в течение 20-30 мин. При нагреве зубила по всей длине в камерной печи, охлаждают рабочую часть в воде до 150-170°, затем вынимают, быстро зачищают наждачной бумагой или о камень и в момент появления на лезвии фиолетового цвета побежалости зубило охлаждают в масле. Твёрдость рабочей части Rc = 53 - 56. Твёрдость контролируют тарированным напильником.
Кернеры и бородки изготовляют из вышеупомянутых сталей. Кернеры закаливают на длину 20 мм, а бородки на длину всего конуса. Способ закалки кернеров и бородок такой же, как и зубил. Отпуск производят при температуре 280-300° в течение 20- 40 мин., твёрдость Rc = 52-55. Твёрдость проверяют тарированным напильником, а кернеры и пробой на кернение.
Обжимки изготовляют из сталей У7 и У8. Закалке подвергают рабочую часть обжимки на длину 15-20 мм. Лучшим способом закалки является охлаждение под струёй воды. Отпуск производят при температуре 300-340° в течение 30-40 мин. Требуемая твёрдость Rc = 48-52. Твёрдость определяют на приборе РВ.
Краткие обозначения: | ||||
σв | - временное сопротивление разрыву (предел прочности при растяжении), МПа | ε | - относительная осадка при появлении первой трещины, % | |
σ0,05 | - предел упругости, МПа | Jк | - предел прочности при кручении, максимальное касательное напряжение, МПа | |
σ0,2 | - предел текучести условный, МПа | σизг | - предел прочности при изгибе, МПа | |
δ5,δ4,δ10 | - относительное удлинение после разрыва, % | σ-1 | - предел выносливости при испытании на изгиб с симметричным циклом нагружения, МПа | |
σсж0,05 и σсж | - предел текучести при сжатии, МПа | J-1 | - предел выносливости при испытание на кручение с симметричным циклом нагружения, МПа | |
ν | - относительный сдвиг, % | n | - количество циклов нагружения | |
sв | - предел кратковременной прочности, МПа | R и ρ | - удельное электросопротивление, Ом·м | |
ψ | - относительное сужение, % | E | - модуль упругости нормальный, ГПа | |
KCU и KCV | - ударная вязкость, определенная на образце с концентраторами соответственно вида U и V, Дж/см2 | T | - температура, при которой получены свойства, Град | |
sT | - предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), МПа | l и λ | - коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала), Вт/(м·°С) | |
HB | - твердость по Бринеллю | C | - удельная теплоемкость материала (диапазон 20o - T ), [Дж/(кг·град)] | |
HV | - твердость по Виккерсу | pn и r | - плотность кг/м3 | |
HRCэ | - твердость по Роквеллу, шкала С | а | - коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o - T ), 1/°С | |
HRB | - твердость по Роквеллу, шкала В | σtТ | - предел длительной прочности, МПа | |
HSD | - твердость по Шору | G | - модуль упругости при сдвиге кручением, ГПа |