Сталь инструментальная У8

Марка: У8 (заменители: У7А, У7, У10А, У10)
Класс: Сталь инструментальная углеродистая
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 , ГОСТ 10234-77 .
Использование в промышленности: для инструмента, работающего в условиях, не вызывающих разогрева режущей кромки: фрез, зенковок, топоров, стамесок, долот, пил продольных и дисковых, накатных роликов, кернеров, отверток, комбинированных плоскогубцев, боковых кусачек.

Поставщик Ауремо ООО www.auremo.org
Купить: Санкт-Петербург +7(812)680-16-77, Днепр +380(56)790-91-90, info[æ]auremo.org
У8 труба, лента, проволока, лист, круг У8

Свойства и полезная информация:

Удельный вес: 7839 кг/м 3
Термообработка: Закалка 780 o C, масло, Отпуск 400 o C.
Твердость материала: HB 10 -1 = 187 МПа
Температура критических точек: Ac₁ = 720 , Ar₁ = 700 , Mn = 245
Температура ковки, °С: начала 1180, конца 800. Сечения до 100 мм охлаждаются на воздухе, 101-300 мм в яме.
Обрабатываемость резанием: при HB 187-227, σ_в=620 МПа, К _{υ тв. спл}=1,2 и К_{υ б.ст}=1,1
Свариваемость материала: не применяется для сварных конструкций.
Флокеночувствительность: не чувствительна.
Склонность к отпускной хрупкости: не склонна.

Твердость стали У8 после термообработки (ГОСТ 1435-99)
Состояние поставки	Твердость
Сталь термообработанная Закалка 780-800 °С, вода	До НВ 187 Св. HRC_Э 63

Предел выносливости стали У8
σ_-1, МПА	Термообработка
490	σ_в=1860 МПа, НВ 611

Твердость стали У8 в зависимости от температуры отпуска
Температура отпуска, °С	Твердость, HRC_Э
Закалка 780-800 °С, вода
160-200 200-300 300-400 400-500 500-600	61-65 56-61 47-56 37-47 29-37

Механические свойства стали У8 в зависимости от температуры испытания
Температура испытаний, °С	σ_0,2 (МПа)	σ_в(МПа)	δ₅ (%)	ψ %	НВ
Отжиг или нормализация
100 200 300 400 500 600 700	– – – – – – –	710 640 – – 500 370 255	17 15 17 19 23 28 33	24 15 16 23 29 39 50	195 205 205 190 170 150 120
Закалка 780 °С, масло. Отпуск 400 °С (образцы гладкие диаметром 6,3 мм)
20 -40 -70	1230 1270 1300	1420 1450 1470	10 11 12	37 36 35	– – –
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 91 55 33 21 15	58 58 62 62 80 69	91 100 100 100 100 100	– – – – – –

Теплостойкость стали У8

Температура, °С	Время, ч	Твердость, HRC_э
150-160 200-220	1 1	63 59

Прокаливаемость стали У8
Расстояние от торца, мм									Примечание
2	4	6	8	10	12	14	16	18	Закалка 790 °С
65,5-67	63-65	45,5-55	42-43,5	40,5-42,5	39,5-41,5	37-40,5	39-40	36-39,5	Твердость для полос прокаливаемости, HRC

Критический диаметр в воде	Критический диаметр в масле
15-20	4-6

Физические свойства стали У8
T (Град)	E 10 – 5 (МПа)	a 10 6 (1/Град)	l (Вт/(м·град))	r (кг/м 3 )	C (Дж/(кг·град))	R 10 9 (Ом·м)
20	2.09	7839
100	2.05	11.4	49	7817	477	230
200	1.99	12.2	46	7786	511	305
300	1.92	13	42	7752	528	395
400	1.85	13.7	38	7714	548	491
500	1.75	14.3	35	7676	565	625
600	1.66	14.8	33	7638	594	769
700	15.2	30	7600	624	931
800	14.5	24	7852	724	1129
900	1165

Расшифровка марки стали У8: буква У говорит о том, что перед нами инструментальная качественная нелегированная сталь, в которой присутствует углерод в среднем количестве 0,8%.

Инструмент из стали У8 и его термообработка: молотки слесарные изготовляют из сталей У7 и У8. Закалке подвергаются боёк и хвост. Нагрев лучше всего вести в соляной или свинцовой ванне. При нагреве молотка в камерной печи сначала закаливают боёк, а потом хвост, после чего попеременно охлаждают до полного потемнения средней части. Для окончательного охлаждения молоток переносят в масло. Отпускают при 260-340° в течение 30-40 мин. Твёрдость R_c = 49 -56. Проверяют твёрдость на приборе РВ.

Технические характеристики легированной стали У8

Автор: Игорь

Дата: 18.07.2019

Статья
Фото
Видео

Известно, что для изготовления ножей и клинков требуется металл с высокими показателями твердости и прочности, которые он приобретает после термической обработки. Характеристики стали У8 позволяют отнести ее к категории инструментальной, что и определяет область ее применения.

Состав сплава

Инструментальные стали характеризуются содержанием углерода 0,7% и выше. Расшифровка марки стали У8 производится в соответствии со стандартами:

буква «У» указывает на принадлежность к углеродистым инструментальным сплавам;
число рядом с буквой свидетельствует о содержании углерода – 0,8%;
в маркировке У8А буква «А» указывает на более высокое качество металла, достигнутое путем снижения концентрации вредных примесей.

Химический состав, характеристики стали У8, применение регламентируются ГОСТом 1435. Сплав включает и другие добавки, которые не указываются в маркировке, например:

марганец – 0,17-0,33% для У8 и 0,17-0,28% для У8А;
кремний – 0,17-0,33%;
никель и медь – по 0,25%;
хром – 0,2%.

Не удается до конца исключить присутствие в сплавах вредных примесей – серы и фосфора, которые ухудшают эксплуатационные свойства металла.

Ближайшими отечественными заменителями стали являются марки У7 и У10. К зарубежным аналогам относятся:

W1-7 – США;
1.1625 – Германия;
SK5, SK6 – Япония;
C90E2U, Y70 – Франция;
BW1A, BW1B – Великобритания;
C80KU – Италия;
K980 – Австрия;
T8 – Китай;
N8 – Польша;
19152 – Чехия.

Область применения

Инструментальная сталь У8 и ее модификация У8А используются: в производстве инструментов для работы, не связанной с разогревом режущей кромки; инструментария, необходимого при обработке дерева, например, топоров, пил, стамесок;

составных частей форм для литья под давлением;
устройств для контроля соответствия размеров или конфигурации деталей заданным параметрам;
производстве проката для изготовления пружинящих механизмов различной конфигурации и сложности;
изготовления резьбонарезных инструментов;
производства ножей, мечей, клинков;
изготовления штампов методом холодного давления.

Металлообрабатывающие предприятия выпускают сталь У8А, согласно ГОСТу 1435-2013 в виде:

горячего и холодного листового проката;
лент, кругов и полос разного размера;
калиброванного и шлифованного прутка;
кованых заготовок.

Свойства сплава

Химический состав и дальнейшая термообработка определяют характеристики, применение стали У8. Она обладает качествами, которые необходимы для инструментальной стали:

высокой твердостью и прочностью, которые увеличивают срок эксплуатации металла, а также длительность периода без заточки;
достаточной теплостойкостью, позволяющей выдерживать длительный нагрев без изменения внутренней структуры и потери прочности;
низкой восприимчивостью к взаимодействию с другим металлом при обработке;
устойчивостью к возникновению внутренних микротрещин при вибрациях или ударных нагрузках;
относительно высоким показателем вязкости, что очень важно при эксплуатации.

Физические и технические свойства стали У8:

плотность – 7830 кг/м3;
удельное электросопротивление – 140*109 Ом*м;
предел относительного удлинения или сужения при нагрузке – 10/37%;
показатель твердости – 41,5-49 HRC;
предел текучести – 1230 МПа;
модуль упругости при 20о С – 2,09*10-9 МПа;
температура закалки – 280-800 градусов.

Согласно ГОСТу Р 51015-97, ножи делятся на две категории:

бытовые ножи предназначены для резки мяса или применения в условиях туристических экспедициях;
хозяйственные изделия используют на кухне при резке овощей, хлеба.

Характеристики стали У8А делают ее пригодной для изготовления бытовых ножей. Они устойчивы к механическим нагрузкам и способны сохранять высокую остроту режущей кромки в течение нескольких месяцев.

Термическая обработка

Свойства металла в значительной мере зависят от особенностей термообработки. Сталь крайне чувствительна к среде, в которой производится закаливание. Поэтому для разных видов изделий из стали У8 предусмотрены особые условия закалки. Например, для слесарных молотков:

закалке подвергаются боек и хвост;
нагрев производится в свинцовых или соляных ваннах;
отпуск происходит при 260-340 градусах;
временной интервал отпуска – 30—40 минут;
окончательное охлаждение достигается в масле;
требуемая твердость по шкале Роквелла – 49-56 НRС.

Необходимых характеристик стали У8 для изготовления станочных долот достигают прерывистой закалкой в месте перехода между тонкой и толстой частями инструмента. Время отпуска составляет 20-30 минут при температуре:

для сплошных долот – 260-280 градусов;
для полых долот – 320-360 градусов.

В кусачках и плоскогубцах закалке подвергается лишь их рабочая часть. Охлаждение ведется в масле или керосине при активном перемешивании. Условия для отпуска:

температура – 220-300 градусов;
время выдержки – 20-40 минут;
ожидаемая твердость – 52-60 НRС.

Для стали У8А применимы следующие условия закалки:

диапазон температур – 800-820 градусов;
охлаждение – при температуре не ниже 18-25 градусов, иначе существует риск возникновения трещин;
температура отпуска – 140-200 градусов;
время отпуска – 2-3 мин.;
температура отпуска для измерительных инструментов – 90-180 градусов.

Преимущества и недостатки

Главным достоинством марки стали У8 является высокая прочность, которую она приобретает после тепловой обработки. Поверхностная твердость обеспечивает остроту режущей кромки на протяжении долгого времени. Заточить клинок можно с помощью простых абразивных брусков. Из-за отсутствия легированных добавок сталь имеет низкую себестоимость. Среди дополнительных плюсов:

хорошая шлифуемость поверхности;
низкая чувствительность к образованию флокенов – дефектов во внутренней структуре стали;
отсутствие склонности к отпускной хрупкости.

Наряду с плюсами, сталь У8 для ножей имеет и минусы. Материал имеет низкий показатель теплостойкости, из-за чего не рекомендуется к применению:

в производстве сварных изделий;
деталей, непрерывно подвергающихся нагрузке и нагреву.

В то же время сталь У8 соответствует современных требованиям к производству высокопрочных инструментов, востребованных разными отраслями промышленности.

Плюсы и минусы стали У8, используемой для ножей, ее основные свойства

Характерные особенности и свойства

Имея в своём химическом составе 0,75…0,85% углерода, а также незначительное количество иных элементов – кремния, марганца, хрома, никеля и меди – сталь У8 является эктектоидной. При пониженном содержании марганца и кремния критическая скорость охлаждения всегда увеличивается. Поэтому практически сталь У8 используют лишь для изготовления металлообрабатывающего инструмента с небольшими габаритными размерами. Закалка стали такого типа допускает применение весьма жёстких охлаждающих сред (воды или водных растворов солей). Таким образом, данная сталь не относится к прокаливаемым: сердцевина остаётся вязкой, а твёрдость, полученная в результате предварительного отжига заготовок, практически такой же и остаётся.

Схема структурных превращений У8

Закалка в воду имеет и другие отрицательные последствия – при росте скорости охлаждения структура стали остаётся крупнозернистой. При дальнейшей обработке (например, ковке) эта особенность может вызвать растрескивание поковки, особенно при значительных степенях деформации. Часто при закалке в воду изделие теряет свои размеры и коробится, что вынуждает дополнительно производить калибровку инструмента.

Необходимо отметить, что эвтектика для стали У8 представляет собой уже при 723 °С чистый аустенит без всяких признаков феррита. Все это влияет на оптимальный выбор режимов термической обработки.

Температура критических точек стали У8 составляет:

Начало аустенитного превращения, от 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, начинаясь при 810 °С, заканчивается при 245 °С.

Скачать ГОСТ 1435-99 «Прутки, полосы и мотки из инструментальной нелегированной стали»

Твердость стали после термообработки

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 разными способами. Что же касается Российской Федерации, то в ГОСТе указана маркировка именно У8. Также стоит отметить, что есть несколько модифицированный состав, который обозначается, как У8А.

Первое, что идет в описании, — это буква «У». Она указывает лишь на то, что сталь принадлежит к инструментальному классу. На содержание какого-либо вещества или компонента она не указывает.
Цифра, в данном случае 8, будет указывать на концентрацию основного вещества в этом классе стали. Основным веществом является углерод, а его содержание указывается в десятых долях процента. То есть в стали У8 содержание углерода 0,8 %. Ни много, ни мало.
Что же касается модифицированного типа стали У8А, то тут все достаточно просто. Наличие буквы «А» — это лишь общее обозначение, которое говорит о том, что из состава были убраны некоторые вредные примеси, что позволило несколько повысить качество исходного вещества.

Общая характеристика прокаливаемости

Фактор прокаливаемости для нелегированных инструментальных сталей считается весьма важным. Большие скорости работы инструмента, начиная от пресс-автоматов, которые функционируют в непрерывном цикле, и заканчивая резьбонарезным инструментом, требуют сочетания высокой поверхностной твёрдости с достаточной вязкостью сердцевины. Иначе рабочие кромки инструментальной оснастки быстро выкрашиваются, а инструмент теряет свою точность.

Интенсивность прокаливаемости зависит от общего числа примесей, которые для стали У8 не должны превышать следующих граничных значений:

по фосфору 0,25%;
по сере – 0,03%;
по меди 0,02%.

Поэтому при приобретении больших партий стали У8 всегда обращают внимание на наличие и содержание сертификатов соответствия, в которых обязательно требуется привести данные по вредным примесям.

Температура заготовки в зависимости от цвета при нагреве

Процентное содержание углерода также оказывает значительное влияние на степень вязкости сердцевины нелегированной стали, и, следовательно, на износостойкость поверхностного слоя. С этой точки зрения сталь У8 относится к вязким. Поэтому особых требований к точности соблюдения режимов термической обработки здесь не требуется.

Изготовление инструментальной оснастки из стали У8 (даже малоразмерной) затрудняется изначально небольшой пластичностью материала.

В исходном состоянии сталь марки У8 может поставляться в следующих видах сортамента по ГОСТ 5210:

катаной широкой полосы. Ширина полосы составляет 12…48 мм, при толщине 3…10 мм;
круглого прутка диаметром 4…18 мм;
квадратного профиля с размером стороны от 4×4 до 18×18 мм;
специальных профилей.

Отжиг для металла из указанного ассортимента не производится. Для остальных видов поставки, а также при горячей ковке слитков необходим отжиг.

Углеродистая сталь

Еще с 1997 сталь У8 стала основой для производства хозяйственных и бытовых ножей, которые использовались при нарезке хлеба, овощей, мяса, а также для туристических походов. Но все же именно в изготовлении клинков этот материал стал классическим.

Ножи из такой стали, благодаря наличию 0,8% углерода в составе, могут использоваться как ломики или топоры. Все из-за высокой прочности, а также сохраняющей на долгое время остроты. Даже при вскрытии люка нож из стали У8 вряд ли повредится.

Мачете, финки (легендарные ножи Советского времени), армейские, тычковые, окопные, траншейные, метательные, экспедиционные и тактические ножи, топорики, малые, большие и средние пчаки (национальные ножи узбеков и уйгур), томагавки (боевые топоры), тяпки для мяса, корды (таджикистанские ножи), кукри (ножи непальских гуркхов), метательные лопаты – это все изделия из углеродистой стали.

Технология производства отжига

Режим отжига стали У8 определяется следующими факторами:

способом укладки заготовок на под термической печи;
соотношением высоты и толщины заготовок;
температурой нагрева;
типом нагревательной печи.

Экспериментально установлено, что наиболее эффективным режимом отжига является укладка заготовок в один слой на теплоизоляционных подставках из асбеста, при расстоянии между смежными заготовками не менее 3D (под D следует понимать максимальный габаритный размер сечения в плане). Тогда для нагрева до нужной температуры (1000…1200 °С) потребуется:

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;

Поскольку с увеличением продолжительности нагрева возникает опасность поверхностного науглероживания, то отжиг обычно ведут в печах с контролируемой атмосферой, либо в среде инертных газов (двуокиси углерода или даже аргона).

При иных способах укладки скорость нагрева уменьшается на 15…20%.

Лучшее качество отжига получается, если его проводить поэтапно. Вначале выполняется предварительный нагрев, для чего заготовки помещают в печь, которая уже имеет температуру в рабочей зоне до 500…550 °С, а потом постепенно нагревают изделия до требуемой температуры, не допуская скорости нагрева большей, чем 100 °С в час. По достижении требуемого температурного диапазона, отжигаемую продукцию выдерживают в печи не менее 30% от общей продолжительности операции, а потом отключают печь.

Для снятия наклёпа холоднодеформированных изделий из стали У8 их подвергают рекристаллизационному отжигу с охлаждением в расплавах солей (для мелкого инструмента), и в водном растворе поваренной соли – для более крупного. В результате улучшается механическая обрабатываемость, снижаются остаточные деформации (особенно для длинных и тонких прутков и полос), а также оптимизируется структура стали. Температура такого вида отжига составляет 670…700 °С пр выдержке в печи не более часа. При отжиге происходит полная перекристаллизация металла структура получается мелкозернистой, при равномерном распределении зёрен перлита. После отжига твёрдость стали У8 должна быть не более 190 НВ.

Дополнения

Здесь важно добавить, что в маркировке полностью отсутствуют какие-либо другие обозначения. Однако химический состав стали предусматривает наличие еще многих других компонентов. К примеру, сюда входят такие вещества как кремний и марганец. Кроме того, в структуре присутствуют еще и некоторые вредные примеси. Среди них можно выделить, к примеру, фосфор и серу, как наиболее распространенные. Естественно, что от концентрации этих веществ будет напрямую зависеть качество стали. Чем выше будет их содержание, тем хуже будут эксплуатационные качества материала.

Закалка

Если технология закалки соблюдена, то конечная твёрдость изделий после термообработки должна находиться в пределах 59…62 HRC. Для выполнения такого условия, и сохранения необходимой структуры (мартенсит+аустенит) необходимо придерживаться следующих рекомендаций:

Закалочные процессы протекают в полном объёме, если они начинаются при 800…820 °С.
Соотношение времени предварительного и окончательного подогрева инструмента под закалку должно быть одинаковым, и находиться в температурном диапазоне значений 400…500 °С.
Точное время нагрева обычно рассчитывается в зависимости от площади поверхности инструмента и его объёма. Особенно это важно при нагреве заготовок в расплавах солей: для расплавов это должно быть 8…14 мин, для водных растворов – 15…30 мин (увеличенные нормативы применяются для инструмента с резко отличающимися продольными и поперечными размерами).
Охлаждение инструмента после закалки проводят в воде, температура которой (независимо от времени года и температуры в термическом отделении) должна находиться в пределах 18…25 °С. При более низких температурах возрастает риск растрескивания изделий, а при более высоких твёрдость инструмента получается неравномерной. Тот же дефект возможен в том случае, когда закалочная среда загрязнена минеральными и органическими остатками.
Закалка стали У8 на воздухе невозможна.

После закалки производится отпуск изделий. При этом мартенситное превращение происходит в полной мере, внутренне напряжения снижаются, а вязкость сердцевины возрастает. Температура отпуска стали У8 после закалки составляет 140…200 °С: именно после таких температур конечная продукция сохранит достаточную твёрдость, и будет обладать достаточно вязкой сердцевиной. Время выдержки принимают в пределах 120…200 с, для измерительного инструмента температура может быть дополнительно снижена на 20…50 °С.

Иногда после заточки и шлифования инструмента из стали У8 (в основном, мерительного) проводят дополнительный отпуск. При этом температура составляет 300…350 °С, а время выдержки — 1,5…2 часа, с последующим охлаждением детали на воздухе.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Недостатки

Главным недостатком У8 считается незащищенность от коррозии. Чтобы уменьшить риск возникновения ржавчины, поверхность изделия можно отполировать. Сплав требует регулярного ухода. За чистотой его поверхности нужно постоянно следить – высушивать после каждого применения. После работы лезвие необходимо хорошо почистить, поверхность немного смазать маслом. Однако, если клинок будет контактировать с кислотами, на его поверхности все равно появится серый налет.

Несколько слов о порошковой стали

В описаниях выше вы, наверняка, заметили аббревиатуру CPM у названий некоторых сталей. На русский язык это сокращение можно перевести как порошковая металлургия Crucible. Crucible — название американского бренда, выпускающего инструментальные стали исключительного качества.

Компания применяют особую технологию, в результате которой расплавленная сталь перерабатывается в мелкий порошок. Он прессуется в подготовленных заранее формах, в которых впоследствии запекается. В такой порошок легко ввести различные добавки, что позволяет производить сталь с определенными эксплуатационными параметрами.

Химический состав

Примерное процентное соотношение компонентов для стали У7:

C (углерод)	Mn (марганец)	P (фосфор)	S (сера)	Si (кремний)	Cr (хром)	Ni (никель)	Cu (медь)	Fe (железо)
0,65-0,74	0,17-0,33

Применение материала

Чаще всего сталь У8 по ГОСТу 2283-79 используется для получения режущих поверхностей различных инструментов. Стоит отметить, что данный материал неплохо противостоит температурным нагрузкам. Однако при этом он все же чаще всего применяется для тех элементов, которые во время работы не будут подвергаться нагреву. Чаще всего сталь используется для изготовления зубила, стамески, пилы, топора, молотка и т.д. Другими словами, можно сказать, что основное применение стали данной марки — это производство слесарно-монтажных инструментов.

Характеристики и применение стали У8 — разбираем тщательно

Для производства клинкового оружия применяют множество сталей, в том числе и У8, которая благодаря характеристикам имеет как плюсы так и ми нусы для изготовления ножей.

Сталь У8А: характеристики и применение

Сталь У8А инструментальная углеродистая со свойствами, позволяющие изготавливать резьбонарезные и обрабатывающие инструменты для эксплуатации в режиме умеренных температур, достигаемых при контакте с предметом воздействия.
Проведение термообработки обеспечивает высокие прочностные характеристики У8А, твердость, сопротивление разрушению структуры материала.

К изделиям из стали У8А предъявляются требования по стойкости против коррозионных процессов, способности выдерживать механические нагрузки, сохранять физическим параметры, форму.

Отечественные У7А, У7, У10А, У10;
импортные 1070, 1080.

Описание стали У8

Сталь у8 относится к углеродистой инструментальной, выпускаемая по ГОСТ 1435-99 и 1435-54. В ее составе находится углерод (от 0,76 до 0,83%), кремний (от 0,17 до 0,33%), марганец (от 0,17 до 0,33%), никель (не более 0,25%), сера (до 0,028%), фосфор (не более 0,03%), хром (до 0,2%), медь (до 0,25%). Аналогами стали у8 по основным характеристикам являются стали марок у7 и у10.

Сталь марки у8 применяется для изготовления различных инструментов, при эксплуатации которых не происходит нагревания, например, фрез, кернеров, отверток, боковых кусачек, накатных роликов, плоских и витых пружин, комбинированных плоскогубцев, деталей часовых механизмов, разнообразных слесарно-монтажных и деревообрабатывающих инструментов и т. д.

В маркировке углеродистой инструментальной стали на первом месте обязательно находится литера «у», означающая, что данная сталь относится к углеродистым. На втором месте располагается число, показывающее количество углерода, выраженное в десятых долях процента. Например у7, у8, у10 будут иметь в своим составе по 0,7%, 0,8% и 1% углерода соответственно. Так как в конце маркировки не стоит литера «А», то она относится к качественным. Характеристики стали у8а несколько отличаются от стали y8.

Для стали у8 подходит прерывистая закалка. Для ее осуществления нагретую деталь для охлаждения помещают в воду, а потом переносят в масло, где она окончательно охлаждается. Благодаря уменьшению скорости охлаждения в области мартенситного преобразования, удается снизить структурные напряжения. Закалка стали у8 производится при 780 °C, а отпуск — при температуре 400 °C. При этом получается материал с твердостью в 187 МПа.

Недостатки

Применение У8А

Инструментальная сталь У8А используется для изготовления оружия и специализированных изделий для охоты, рыбалки, туризма и спорта. Для бытовых нужд востребована для производства ножей и клинков.
Для промышленных задач сплав необходим для инструментов в условиях, при которых режущие кромки не испытывают перегрева с потерей прочности. Перечень обширен, в числе которого молотки, пилы, зубила.
Сталь У8А обеспечена широким спросом для производства пружин, роликов, лент, штампов холодной выкатки.

Химический состав и процесс обработки

Углеродистая инструментальная сталь У8 выпускается в соответствии с требованиями, устанавливаемыми ГОСТом:

1435-99;
1435-54.

В состав стали входит несколько специальных добавок, улучшающих ее качество:

Углерод – обеспечивает прочность и твердость сплаву, общее количество в пределах 0,76–0,83%;
Кремний – 0,17–0,33%. При заниженном количестве сокращается скорость охлаждения, что негативно влияет на качество. При повышенном – делает сплав упругим, стойким к коррозии;
Марганец – 0,17–0,33%. Образует соединение, способствующее увеличению твердости, уменьшению пластичности;
Никель – 0,25%. Как и хром, увеличивает коррозийную стойкость;
Сера – 0,28%. От количества вещества в составе зависит качество заточки, увеличивается истираемость стали;
Фосфор – 0,03%. Придает стали повышенную хрупкость, поэтому его количество сильно ограничено;
Хром – 0,2%. Придает нержавеющие качества, увеличивает в соединении крепость и прочность;
Медь – 0,25%. Антикоррозийное свойство.

Аналогичными характеристиками и показателями качества обладают марки У7, У10. Чтобы получить высокую твердость, сталь подвергают прерывистой закалке. Нагретую деталь до 780 градусов, сначала охлаждают в воде до температуры 400 градусов. Для окончательного охлаждения деталь погружают в масло. Так как скорость охлаждения значительно снижена, уменьшаются структурные напряжения, происходят мартенситные преобразования. В результате получается сталь, твердость которой составляет 187 МПа.

Химический состав У8А

C 0,76 — 0,83;
Si 0,17 — 0,33;
Mn 0,17 — 0,28;
Ni до 0,2;
S до 0,018;
P до 0,025;
Cr до 0,2;
Cu до 0,2;
Fe

Содержание хрома увеличивает вязкость незначительно, более значимый вклад привносят ванадий, молибден и вольфрам.
Никель повышает вязкость сплава.
Серы и фосфор содержится в незначительных количествам, поскольку повышенное содержание отражается на хрупкости стали.

ГОСТ У8А

Сортовой прокат: ГОСТ 1435-99 , ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006, ГОСТ 2879-2006.
Лента: ГОСТ 2283-79 , ГОСТ 10234-77.
Шлифованный пруток и серебрянка: ГОСТ 1435-99, ГОСТ 14955-77. Полоса: ГОСТ 103-2006, ГОСТ 4405-75.
Калиброванный пруток: ГОСТ 1435-99 , ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78.
Поковки и кованые: ГОСТ 1435-99, ГОСТ 4405-75 , ГОСТ 1133-71.

Видео

Сталь 95Х18 характеристики о которых вы узнаете из этой статьи

Сталь 95Х18 известна давно и является одной из самых востребованных для изготовления ножей. И действительно, знаменитые российские производители клинков всё чаще отдают предпочтение этой марке стали. Сплав 95Х18 довольно прихотлив в изготовлении, но качество получаемое в конечном итоге, компенсирует все издержки.

Описание стали 95Х18 для ножей

Грамотная обработка стали, в результате даёт получить изделия, которые служат своим владельцам долгие годы. Сплав в качестве не уступает импортным аналогам, а стоимость готового ножа из 95Х18 меньше. Современные охотники, называют эту марку – охотничьей. Потому, что ножи выходят нужного качества и служат без нареканий.

Расшифровка маркировки 95Х18

Как и в любой другой стали основу составляет железо. Литера 95, говорит о содержании углерода в 0,95%. Буква Х – обозначает содержание хрома, в процентном соотношении равном 18. Высокое содержание хрома относит сплав к разряду нержавеющих сталей.

Химический состав стали

Процентное содержание химических элементов показано в таблице:

C,%	Si,%	Mn,%	Ni,%	S,%	P,%	Cr,%	Ti,%	Cu,%
0,9 — 1	до 0,8	до 0,8	до 0,6	0,025	0,03	17 — 19	до 0,2	до 0,3

Таблица: значение химических элементов в составе стали

Химические элементы и их значение в составе стали для ножей:
Углерод (C)	без достаточного количества углерода очень сложно получить подходящую твердость. Это самый важный элемент в стали, он повышает её прочность.
Хром (Cr)	придаёт сплаву повышенные антикоррозийные свойства, карбиды хрома увеличивают износостойкость и прокаливаемость. Большое содержание хрома в сплаве влияет на его его хрупкость.
Марганец (Mn)	повышает износостойкость и прочность. Его содержание положительно влияет на зерновую структуру сплава, а также способствует отличной прокаливаемости.
Молибден (Mo)	предотвращает возникновение ломкости стали, позволяет сохранять прочность при высоких температурах. Также увеличивает устойчивость к коррозии, прочность, ударную вязкость.
Кремний (Si)	увеличивает прочность и износоустойчивость стали, как и марганец, он делает сталь более стабильной и надежной.
Ванадий (V)	формирует структуру карбидов таким образом, чтобы повысить сопротивление износу, живучесть и прокаливаемость.
Никель (Ni)	повышает устойчивость к коррозии, предотвращает гниение стали. Повышает прочность стали.
Ниобий (Nb)	лучший формирователь карбидов, который обеспечивает коррозионностойкость, пластичность, износостойкость.
Вольфрам (W)	увеличивает износостойкость стали, повышает её стабильность при закалке и стойкость к высоким температурам.
Кобальт (Co)	усиливает эффекты других отдельных элементов в более сложных сплавах. Повышает прочность и твердость.
Сера (S)	является вредной примесью, приводит к образованию трещин и надрывов. Обычно содержание серы в высококачественной стали ограничено. Наличие сульфидов недопустимо для ответственных деталей.
Фосфор (P)	ухудшает пластические свойства сплава, вызывая явление хладноломкости. В сталях допускается содержание фосфора в очень малых количествах.

Характеристики стали

Физико-механические свойства стали 95Х18

Благодаря высоким характеристикам и износостойкости сталь 95Х18 довольно сильно востребована в металлургии. При работе изделия в агрессивных средах сплав сохраняет высокую коррозийную устойчивость. При правильном производстве клинки удаётся закалить до 62 HRC.

Для исключения образования микротрещин и снятия высокого остаточного напряжения после закалки, сталь необходимо отпустить. Это термический процесс, проводимый при температурах 130-150 °С. Выдержать в таком состоянии заготовку следует в течении часа.

Действие легирующих примесей

Заготовки стали 95Х18.

Содержание хрома в стали более 12% вызывает поверхностное преобразование металла. Получается своеобразная защита тонкой окисной плёнкой. Внешние раздражители не могут нанести стали сильного вреда.

Понятно, что содержание хрома в 18% делают сталь 95Х18 устойчивой к воздействию внешнего окружения. Она отличается высокой устойчивостью к коррозии, не боится воды, некоторых кислот и агрессивные среды.

Образование карбидов в сплаве также положительно влияют на его качество. Сталь 95Х18 включает в себя структуры типа (Cr,Fe)7C3 или (Cr,Fe)23C6, а порой и оба одновременно. Это повышает абразивный износ металла.

Но есть и отрицательный момент в большом наличии хрома. Металл невозможно производить в листовом прокате. Но компенсировать этот недостаток получается при наличии никеля. Аналогичное влияние оказывают марганец и кремний. Они улучшают характеристики прочности металла в процессе отпуска.

Плюсы и минусы стали 95Х18

Сплав 95Х18 очень хорошо переносит агрессивные среды. Соли и щёлочи для неё нипочём. Также отмечается высокая коррозийная стойкость, при работе стали с разными кислотами. Попробуем рассмотреть подробнее достоинства и недостатки стали:

Плюсы

Твёрдость. Сталь закаливают до 58-62 HRC. Ножи из стали 95Х18 выдерживают большие нагрузки и при этом не деформируются;
Сплав устойчив к коррозии. Воздействие агрессивных сред, воды, кислот и солей, сплав не боится. Несмотря на длительные контакты с такими окислителями, на клинке не появится ржавчина. Клинок останется в первоначальном привлекательном виде;
Высокая прочность. Правильный процесс закалки и отпуска, придают стали высокую прочность. Ножи из сплава 95Х18 выдерживают большие внешние нагрузки;
Не высокая стоимость. Сталь 95Х18 ничем не уступает зарубежным аналогам, но при этом стоимость её на порядок ниже. Это привлекает своего покупателя;
Высокая износостойкость. Клинки изготовленные из этой стали долго не теряют остроту, даже при долгом его использовании;
Простота в заточке. Для приведения в порядок режущей кромки не требуется специальных инструментов. Обычный точильный камень справится с этой задачей. Но предпочтительнее будет использование бруска с алмазным напылением;
Внешний вид. Отшлифованный клинок из этой марки стали имеет яркий металлический блеск. Потускнеть его не заставит никакая кислота или соль.

Минусы

Ударные нагрузки сталь переносит плохо. Метательного оружия из неё не сделать;
Ножи из этого сплава имеют не большой запас прочности на излом;
Ковка клинка в домашних условиях практически невозможна. При несоблюдении технологического процесса, она станет хрупкой.

Технология производства и термическая обработка

В процессе производства стали 95Х18 считается довольно прихотливой. Это частично сказывается на её стоимости. Изделия из металла, прежде чем попасть на полки магазинов проходят четыре важных этапа:

Сперва получают отливки с последующим их отжигом. С этой целью их нагревают до температур 885-920 °С. Выдерживают их в течении пары часов. Время определяется конкретными техническими условиями.
Затем идёт ковка. На этом этапе формируются пластины необходимого размера. Во время поковки сталь избавляется от ряда недостатков. Это своеобразная профилактика для металла. Таким образом, вытесняются лишние газы и тем самым заполняются поры в её структуре. Ковка также измельчает зерно в структуре стали, что делает сплав более прочным.
Закалка. Процесс позволяет придать будущим изделиям больше прочности. Для достижения состояния неустойчивости кристаллической решётки, сплав нагревают до 900-1125 °С. Затем заготовку резко остужают в воде или в масле. Процесс занимает около часа, что негативно сказывается на характеристиках стали, металл становится хрупким.
Отпуск. Процесс необходим для придания сплаву нужных характеристик. В зависимости от технических условий сталь отпускают при температурах 150-650 °С. Таким образом убирается избыточная хрупкость сплава. Выдерживают сталь в таком состоянии около часа.

Твёрдость стали после закалки определяется размером зерна аутенситов, которые содержатся в кристаллической решётке стали. На завод для изготовления ножей поставка происходит в виде слябов. Из специальных прутьев, производят сортовые заготовки.

Которые затем проковывают ручным способом или на ковочных машинах. Сами заготовки куются холодными или горячими, в зависимости от требований. Ручной труд на производстве клинков просто необходим. Без него ещё не научились работать.

Область применения стали 95Х18

Благодаря своим характеристикам и не высокой стоимости сталь 95Х18 широко применяется во многих отраслях современного производства. Сплав применяют в авиационном приборостроении для изготовления механизмов и узлов, к которым предъявляются повышенные требования износостойкости.

В машиностроении 95Х18 применяют для деталей, которые работают в условиях абразивного износа. Из стали производят: валы, втулки, оси, клапаны, пружины и прочую продукцию подобного характера.

В производстве ножей сталь 95Х18, занимает своё почётное место. Эта ниша наверное самая востребованная для сплава. Клинки из него изготавливают самого разнообразного назначения. Они применяются в туризме, охоте и на активном отдыхе.

Аналоги

Маркировка стали 95Х18 исключительно русскоязычны вариант, в других странах сплав именуется по-другому. Аналогов в зарубежных странах не так уж и мало. На самом деле, состав аналогов не идентичен на 100% сплаву 95Х18, есть небольшие отклонения.

Но они исчисляются сотыми долями и соответственно ими можно пренебречь. Аналоги в разных странах:

США – 440B, 440C, 440FSe, A756;
Германия – 1.4125, X102CrMo17, X105CrMo17;
Япония – SUS440C;
Франция – X105CrMo17, Z100CD17;
Евросоюз – X102CrMo17;
Польша – H18;
Чехия – 17042.

Сталь 95Х18 для ножей: характеристики, плюсы и минусы

Для изготовления ножей легированная сталь 95Х18 стала использоваться сравнительно недавно, но быстро завоевала популярность у производителей и покупателей, благодаря отличным характеристикам.

Что представляет собой сталь 95Х18?
Характеристики
Для каких ножей применяют?
Цены
Плюсы и минусы

Что представляет собой сталь 95Х18?

Сталь 95х18 была создана как альтернатива американским маркам 440С и 440В. Они имеют схожий химический состав и эксплуатационные характеристики. Их отличают высокая прочность и твердость, износостойкость и защита от коррозии.

Сталь 95Х18 широко используется в машиностроительной и авиастроительной областях, а также в во многих других отраслях промышленности. Из нее делают подшипники, втулки, стержни, резервуары.

Благодаря своим характеристикам, эта марка привлекла внимание производителей ножей. Ее высококлассные свойства ценятся охотниками, туристами, рыболовами и коллекционерами холодного оружия.

Характеристики

Основу стали 95Х18, как и любой другой, составляет железо (78%) и углерод (0,95%). В качестве главного легирующего компонента используется хром. В сплаве его 17-19%, что позволяет отнести 95Х18 к разряду нержавеющих сталей. Он способствует повышению прочности металла и образует на его поверхности пленку, защищающую от коррозии.

Доля других элементов в сплаве небольшая, но они необходимы для улучшения его качества. В состав 95Х18 входит:

Наименование	Количество	Описание
Марганец	0,8 %	Способствует увеличению прочности сплава.
Кремний	0,8 %	Придает стали прочность и упругость, а также повышает износостойкость.
Никель	0,6 %	Добавляется, чтобы снизить отпускную хрупкость сплава.
Медь	0,3 %	Способствует защите от коррозии.
Титан	0,2 %	Несмотря на небольшое количество, он положительно влияет на качество сплава, увеличивает его износостойкость.

Содержание вредных примесей, к которым относятся фосфор и сера, в сплаве не превышает 0,03%

Такой состав химических элементов определяет основные свойства стали 95Х18. Она отличается:

Высокой твердостью. При условии качественной закалки она достигает 58-60 единиц по шкале Роквелла.
Прочностью. Сплав обладает хорошей сопротивляемостью внешним нагрузкам.
Износостойкостью.
Высокой антикоррозийной защитой. Это достигается за счет высокого содержания хрома в сплаве.

Для каких ножей применяют?

Эта марка используется в основном для производства охотничьих, туристических ножей. Клинок из стали 95Х18 долго остается острым. Если ему необходима заточка, то ее можно выполнить даже в походных условиях. Для этих целей подойдет обычный булыжник. Высокая защита от коррозии также очень ценится охотниками и туристами, так как не всегда есть возможность качественно просушить нож в походных условиях.

Нож Варан-2, кованая сталь — 3590 руб.

Ценятся коллекционные ножи, сделанные из стали 95Х18. Клинки долго остаются острыми, не подвержены ржавчине и имеют безупречный внешний вид.

Нож Медведь (сталь 95×18), позолота — 3000 руб.

Для производства кухонных ножей сталь 95Х18 используется редко, так как не предназначена для нарезания чего-то твердого.

Все компоненты, из которых производится сталь 95Х18, доступны и стоят недорого. Качество при этом не страдает. Поэтому и ножи из этого сплава относительно не дорогие и доступны широкому кругу покупателей. Средняя цена ножей составляет 2500 – 8000 рублей.

Плюсы и минусы

Сталь 95Х18 обладает характеристиками, которые ценятся производителями ножей. К ним относятся:

Высокая прочность. Строгое соблюдение температуры на стадии закалки и отпуска обеспечивают высокую прочность стали. Нож из такого сплава способен выдержать серьезные внешние нагрузки.
Твердость. В среднем она составляет 58 – 60 единиц по шкале Роквелла, а максимальный показатель может достигать 62 HRC. Нож из этой марки стали способен выдержать большие нагрузки, при этом не деформируясь.
Повышенная износостойкость. Даже при частом использовании нож долгое время не теряет своей остроты.
Устойчивость к коррозии и воздействию агрессивных сред. Сплав не боится воды, кислоты, солей. Даже при длительном контакте с ними на клинке не появляется ржавчина и не теряется привлекательный вид.
Простота заточки. Чтобы вернуть лезвию былую остроту, не требуется специальных инструментов. Подойдет обычный точильный камень. Рекомендуется использовать брусок с алмазным напылением и мелкой зернистостью.
Невысокая цена. По стоимости ножи из стали 95Х18 дешевле, чем зарубежные аналоги, а по качеству ничем не уступают им. Это не может не привлекать покупателей.
Привлекательный внешний вид. Лезвие из этой марки стали имеет яркий металлический блеск, который не тускнеет даже при взаимодействии с кислотами и солями.

Недостатков у ножей из стали 95Х18 немного:

При больших нагрузках на излом лезвие может переломиться. Также ножи из такой стали плохо переносят ударные нагрузки.
Сталь требовательна к соблюдению определенной температуры при обработке. При перегреве она становится хрупким.

Производители часто используют 95Х18 для изготовления ножей. Прихотливость сплава в изготовлении компенсируется высоким качеством и многочисленными преимуществами этой марки стали.

Cталь 95х18 для ножей: особенности, плюсы и минусы

Мастера, умеющие из куска безликого металла создать прекрасный клинок всегда привлекали внимание народа. С развитием интернета и появлением социальных сетей большую популярность стали набирать различные тематические группы по интересам, в частности, группы любителей и ценителей холодного оружия.

Многие настолько увлекаются этой тематикой, что сами горят желанием создать собственное произведение искусства. К сожалению, изготовление такого вида оружия, как нож, дело не такое простое, как может показаться с первого взгляда.

Немного фактов

Сплав изготовлен как ответ импортным видам стали, а именно сталям маркировки 440С и 440В. Сталь с маркировкой 95Х18 была открыт не так давно и при этом, этот вид стали является популярным как среди любителей, так и среди профессиональных мастеров. И это не случайность! Любой сплав стали имеет только присуще им уникальные свойства. Поэтому, основная задача сталевара или металлурга заключается в достижении баланса максимальных показателей качества. В конечном счете, чем выше качество стали, из которого изготавливается клинок, тем выше цена на него.

О качественных показателях стали 95х18 много говорить не приходится. Тот факт, что именно этот вид отечественный стали выбирают как любители, так и профессиональные мастера для изготовления клинков, говорит сам за себя.

Маркировка стали обозначает, что в составе сплава 0,95% углерода и 18% хрома, что говорит о твердости металла и повышенных антикоррозийных свойствах. Как отмечалось выше, многие признанные мастера, а также заводы используют именное сталь этой маркировки для производства изделий. К слову, из стали сплава 95Х18 можно изготавливать не только ножи. В массовом производстве она используется для изготовления подшипников, деталей механизмов и проч.

Как производят сталь?!

Производство стали 95х18 проходит несколько этапов подготовки:

Отливка.
Ковка.
Закаливание.
Отпуск.

Отливку стали производят непосредственно перед ковкой. Процесс отливки начинается с того, что заготовка нагревается до 920 градусов Цельсия. При такой температуре заготовка выдерживается не более 2 часов.

После отливки заготовка готова к этапу ковки, на котором из нее формируют полосу необходимого размера. При это необходимо учесть толщину с учетом механической обработки металла при заточке.

Закалку кованного изделия производят, помещая в машинное масло для охлаждения. Следует знать, что на этом этапе сталь достаточно хрупкая.

На этапе отпуска заготовку нагревают до небольших температур — около 250-280 градусов Цельсия. Это позволяет укрепить за счет заполнения пустот в молекулярной сетке металла.

Режущую кромку изделия формируют в два этапа. На первом этапе на точильном станке клинку придают необходимую форму, при этом предварительно выделяют границу режущей кромки. На втором этапе придают лезвию окончательную остроту.

Достоинства стали 95Х18

Несомненным достоинством стали данной маркировки является ее прочность и износостойкость, которая обеспечивается повышенным содержанием углерода. Кроме того, высокое содержание хрома наделяет сталь способностью качественно сопротивляться коррозии и ржавчине. Это означает, что изделие из этой стали прослужит долго. Сталь превосходно подходит для термической обработки и ковки.

В процессе ковки имеющиеся пустоты в молекулярной структуре, плотно заполняются атомами. В результате такой обработки зерно металла уменьшается, увеличивая его податливость при сохранении прочности.

Заточка заготовки дело трудоемкое, так как изделие из этой марки отличается достаточной прочностью. Однако, заточенное лезвие долго сохраняет остроту при правильной эксплуатации.

Недостатки стали 95Х18

При наличии всех своих достоинств, этот вид стали имеет один недостаток — из-за повышенного содержания хрома, сталь чувствительна к температуре в процессе обработки. При этом необходимо очень внимательно следить за тем, чтобы не пережечь заготовку. В противном случае, сталь станет хрупкой и не подойдет для дальнейшей обработки.

Вывод

Итак, много фактов говорят в пользу выбора стали с маркировкой 95Х18 для изготовления клинков. Но всегда следует помнить, что то, насколько долго прослужит вам готовое изделие, зависит не только от качества стали, но от правильного использования и тщательного ухода за ним. Помните, что нож используется только по своему прямому назначению.

Возможные нагрузки, превышающие норму не только могут повредить эстетику изделия, но и его технические характеристики — остроту и прямолинейность лезвия.

Краткие обозначения:
σ_в	– временное сопротивление разрыву (предел прочности при растяжении), МПа	ε	– относительная осадка при появлении первой трещины, %
σ_0,05	– предел упругости, МПа	J_к	– предел прочности при кручении, максимальное касательное напряжение, МПа
σ_0,2	– предел текучести условный, МПа	σ_изг	– 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
σ_сж0,05 и σ_сж	– 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
s _в	– 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/см 2	T	– температура, при которой получены свойства, Град
s _T	– 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 20 o – T ), [Дж/(кг·град)]
HV	– твердость по Виккерсу	p_n и r	– плотность кг/м 3
HRC_э	– твердость по Роквеллу, шкала С	а	– коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20 o – T ), 1/°С
HRB	– твердость по Роквеллу, шкала В	σ t _Т	– предел длительной прочности, МПа
HSD	– твердость по Шору	G	– модуль упругости при сдвиге кручением, ГПа