Швеллер 12: описание,виды,размер,вес,маркировка,гост

Способы термической обработки углеродистой стали У12.

Отжиг такой стали производится за счет нагрева до 770С, затем сплав постепенно охлаждают. В результате подобной термической обработки, микроструктура материала немного изменяется, а именно: в аустените сохраняется довольно много включений цементита, не растворившихся во время нагревания. Они играют роль кристаллизационных центров в процессе охлаждения (распада аустенитов). После отжига образуется структура сфероида (либо зернистого перлита), обладающая пониженными показаниями твёрдости, за счет этого обрабатываемость стали резанием улучшается.
Подобная структура является идеальной для закалки Стали У12, поскольку существенно сокращается склонность к увеличению аустенитного зерна, а также уменьшается оптимальная температура закалки стали У12. Все это снижает риск растрескивания металла, увеличивается его вязкость и прочность. Главным элементом, который определяет хорошую износостойкость углеродистых инструментальных сталей, выступает именно углерод, поскольку его твердость, то есть и износостойкость инструментов, после проведения термической обработки зависит от углеродного содержания в мартенсите. Присутствие легирующих компонентов сильно сказывается на прокаливаемости стали и на увеличении стабильности мартенсита во время нагрева закаленной стали.

Марка: сталь, металл У12

Марка: У12

Ac1 = 730 , Ac3(Acm) = 820 , Ar1 = 700 , Mn = 200

Зарубежные аналоги материала

Указаны как точные, так и ближайшие аналоги!

Общие сведения стали У12

При каких температурах обрабатывается сталь У12. Закалка инструментальных сталей.

В отожженном, то есть исходном состоянии, инструментальная сталь У12 имеет зернистую структуру перлита. В структуру этого материала дополнительно входит вторичный цементит. Такая сталь обладает низкой твердостью, а потому отлично обрабатывается резанием. Закалка стали У12 должна производиться при температуре, превышающей верхнюю критическую точку. В таком случае металл получит мартенситную структуру. Закалка осуществляется в воде либо в водных соляных растворах. После проведения закалки инструментальную сталь нужно подвергнуть низкому отпуску, температура которого составляет 150 – 170С. Благодаря этому металл утратит значительное количество закалочных напряжений и сохранит высокую твердость.

Так как углеродистой стали У12 присуща низкая прокаливаемость, из нее изготавливают преимущественно инструменты небольшой толщины, как ножовочные полотна, напильники и хирургический инструмент. Данный металл применяется в роли режущего инструмента лишь при резании материалов, обладающих низкой твердостью, поскольку, если нагрев превысит 200С, твердость стали резко понижается.

Как измеряется твердость закаленной инструментальной стали У12.

Твердость закаленной стали У12 измеряют методом Роквелла. Посредством значений, полученных в ходе измерений, можно определить основные свойства испытуемого металла. Твёрдость по Роквелла вычисляется следующим образом:

1. в образец материала, который исследуется, вдавливают алмазный конус, с углом при вершине в 120 градусов;
2. далее измеряется глубина образовавшегося вдавливания;
3. также вместо конуса можно использовать специальный стальной шарик, его диаметр составляет 1,5875 миллиметров.

Опубликована: 06.06.2014 · Просмотров: [14436]

Сталь У12, У12А инструментальная углеродистая

Расшифровка

• Согласно ГОСТ 1435-99 буква У в обозначении марки стали означает, что сталь углеродистая.
• Следующая за буквой У цифра 12 указывает среднюю массовую долю углерода в десятых долях процента, т.е. среднее содержание углерода в стали 12 около 1,2%
• Наличие буквы А в конце маркировки означает, что сталь высококачественная, т.е. с повышенными требованиями к химическому составу.

Заменитель

Стали У10А, У11А, У10, У11.

Иностранные аналоги [1]

Вид поставки

• Сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 1435-90, ГОСТ 2590-88, ГОСТ 2591-88, ГОСТ 2879-88.
• Калиброванный пруток ГОСТ 1435-90, ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78.
• Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 1435-90, ГОСТ 14955-77. Лента ГОСТ 2283-79, ГОСТ 21997-76.
• Полоса ГОСТ 4405-75, ГОСТ 103-76.
• Поковка и кованая заготовка ГОСТ 1435-90, ГОСТ 4405-75, ГОСТ 1133-71.

Характеристики и применение

Инструментальная сталь У12 (У12А) относится к группе сталей пониженной прокаливаемостии. Стали данной группы должны закаливаться в воде, а инструмент из этой стали имеет, как правило, незакаленную сердцевину. Закалка в воде требует принятия мер против сильного коробления, т.е. при конструировании инструмента следует избегать острых углов и резких переходов сечений [2].

Опыт показывает, что прокаливаемость стали У12, У12А весьма непостоянна. Отдельные плавки одной и той же марки могут прокаливаться на разную глубину [3].

При выборе данной марки стали следует иметь в виду, что чем выше твердость (допустим больше углерода, более низкий отпуск), тем выше износоустойчивость, но меньше прочность. Следовательно, если работа инструмента не сопровождается ударными нагрузками, лезвийная кромка имеет достаточное сечение – желательно иметь высокую туердость (62 HRC и выше) и, следовательно, следует применять высокоуглеродистую сталь У12 и давать низкий отпуск (150-200 °C), в противном случае используют стали с меньшим содержание углерода, например У7-У8, после отпуска при 250-300 °C и ˂60 HRC [3]xxxxxxxxx.

Сталь У12 применяется для изготовления инструмента с максимальной износостойкостью при наивысшей твердости, например:

• резцы,
• различный металлорежущий и мерительный инструмент,
• напильники,
• зубила для насечки напильников,
• граверный инструмент,
• волочильные доски и т.д.

Режущий инструмент, работающий в условиях, не вызывающих разогрева режущей кромки:

• метчики ручные,
• метчики машинные мелкоразмерные,
• плашки для круппов,
• развертки мелкоразмерные,
• надфили,
• измерительный инструмент простой формы: гладкие калибры, скобы,
• штативы для холодной шлифовки обрезных и вырубных небольших размеров и без переходов по сечению,
• холодновысадочные штампы и штемпели мелких размеров,
• калибры простой формы и пониженных классов точности.

Химический состав, % (ГОСТ 1435-99)

Фазовый состав, % по массе

Температура критических точек, °C [2]

Закалка [3]

Температура закалки заэвтектойдной стали У12А лежит в интервале между Ac3 и Ac1. Структура стали в закаленном состоянии состоит из мартенсита и избыточных (вторичных) карбидов. Оптимальная температура закалки 790 °C.

В закаленной стали тетрагональность мартенсита и внутренние напряжения создают значительную хрупкость, поэтому после закалки отпуск является обязательной операцией. [3]

Рекомендуемые режимы закалки [4]

ПРИМЕЧАНИЯ:

• Продолжительность выдержки при нагреве под закалку рекомендуется рассчитывать по методике ВНИИ [5].
• Вариант III применяют для предотвращения образования мягких пятен при закалке.
• При добавлении в расплав щелочи 4 – 6% воды вариант V применяют для изделий диаметров или толщиной до 10-12 мм.

Обработка холодом [4]

ПРИМЕЧАНИЕ. Обработку холодом производить не позднее 1 ч после закалки.

Рекомендуемые режимы отпуска [4]

ПРИМЕЧАНИЕ:

1. Изделия высокой точности (1-2 мкм) после предварительного шлифования подвергают повторному отпуску (старению).
2. Режим отпуска для получения твердости ниже HRC 56 выбирают по графику в соответствии с требуемой твердостью.
3. Отпуск при температурах выше 250 С обеспечивает стабилизацию размеров изделий.
4. Нормы нагрева и продолжительность выдержки при отпуске см. табл. 3 Приложения.

Температура отпуска различного инструмента из стали У12 [3]

Твердость углеродистой стали У12 после отпуска [7]

Ориентировочная температура термической обработки и твердость стали У10 в отожженном состоянии [6]

Технологический процесс изотермического отжига стали У12, У12А [6]

Температура рекристаллизационного отжига стали [7]

Ориентировочные режимы отжига инструментальных сталей У12, У12А для улучшения обрабатываемости при резании [7]

ПРИМЕЧАНИЕ. Для улучшения обрабатываемости инструментальных сталей применяется также высокий отпуск при температуре 650-680 °С.

Твердость [4]

Механические свойства в зависимости от температуры отпуска [8]

ПРИМЕЧАНИЕ. Образцы размером 32x32x42 мм. Закалка с 760-790 °C.

Твердость стали в зависимости от температуры отпуска [8]

ПРИМЕЧАНИЕ. Образцы сечением 21-30 мм. Закалка с 810-830 °C в воде.

Механические свойства в зависимости от температуры испытания

Истинные обобщеные механические характеристики отожженной стали при 20 °C [4]

• sk – истинное сопротивление разрыву
• sсж – истинное сопротивление сжатию
• q, % – истиный сдвиг
• τк – истинный предел прочности при кручении

ПРИМЕЧАНИЕ. При всех видах деформации разрушение вязкое.

Общие сведения стали У12А