У8А

Марка: У8А
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.

Химический состав в % стали 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	~98

Дополнительная информация и свойства

Удельный вес: 7839 кг/м³
Термообработка: Закалка 780^oC, масло, Отпуск 400^oC.
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 У8А после термообработки (ГОСТ 1435-99)
Состояние поставки	Твердость
Сталь термообработанная Закалка 780-800 °С, вода	До НВ 187 Св. HRC_Э 63

Механические свойства ленты стали У8А (ГОСТ 2283-79)
Состояние поставки	Сечение, мм	σ_в(МПа)	δ₅ (%)
Лента отожжённая холоднокатаная	0,1-1,5 1,5-4,0	650 750	15 10
Лента нагартованная холоднокатаная, класс прочности : Н1 Н2 Н3	0,1-4,0	750-900 900-1050 1050-1200
Лента отожжённая высшей категории качества	0,1-4,0	650	15

Предел выносливости стали У8А
σ_-1, МПА	Термообработка
490	σ_в=1860 МПа, НВ 611

Твердость стали У8А 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 У8А 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 У8А

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

Прокаливаемость стали У8А
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 У8А
T (Град)	E 10^{- 5} (МПа)	a 10⁶ (1/Град)	l (Вт/(м·град))	r (кг/м³)	C (Дж/(кг·град))	R 10⁹ (Ом·м)
20				7830		140

Расшифровка марки стали У8А: буква У говорит о том, что перед нами инструментальная нелегированная сталь, а буква А - о том, что это высококачественная сталь, в которой присутствует углерод в количестве 0,8%. Инструмент из стали У8А и его термообработка: круглые пилы изготовляют из сталей 85ХФ, 65Х, У8А, ШХ6. Весь деревообделочный инструмент, изготовляемый ковкой или штамповкой, перед механической обработкой подвергается отжигу. Для нагрева пилы загружаются в печь, имеющую требуемую температуру. После прогрева закаливают в масле в вертикальном положении. Когда пила охладится примерно до 300-400°, её вынимают и зажимают между двумя закалочными плитами до окончательного охлаждения. Тонкие пилы можно закаливать между полыми, хорошо охлаждаемыми закалочными плитами.

Для отпуска пилы сжимают струбцинами и в таком положении помещают в печь, нагретую до температуры 450-500°, и выдерживают 1,5-3 часа. Для лучшего выпрямления пилы во время отпуска производят подтяжку болтов струбцины, вынув её на короткое время из печи. Требуемая твёрдость R_c = 40-42.

Для изготовления цанговых патронов, согласно указаниям ГОСТ, также применяется сталь У8А. Кроме этой стали на заводах применяют также стали У7А, У10А, 65Г, 4ХС, 9ХС и в отдельных случаях малоуглеродистую сталь с последующей цементацией.

Твёрдость рабочей (зажимной) части цангового патрона R_с = 58-62, а пружинной части (хвостовика) R_c=40-45. В цементованных цангах твёрдость можно соответственно повысить на 2-3 единицы.

В цанговых патронах из углеродистой стали указанное сочетание твёрдости достигается закалкой рабочей части в воде с последующим охлаждением в масле всего патрона. Выдержка в воде для цанги внутреннего диаметра 5-8 мм равна 2-3 сек.

Цанговые патроны из легированной стали закаливают в масле полностью, а затем пружинную часть отпускают в соляной или свинцовой ванне до требуемой твёрдости. После этого цанговые патроны проходят общий отпуск в масляной или селитровой ванне при температуре 200-300° в зависимости от технических условий, указанных в чертеже.

Для удобства последующего шлифования и во избежание коробления отверстия прорез в цанге делают не полностью, а оставляют перемычку толщиной не менее 2-3 мм и без острых углов. Если при закалке перемычка треснет, то следует после отпуска электросваркой заварить трещину с последующей зачисткой. После окончательного шлифования перемычки разрезаются и цанги подвергаются разводке или сжатию в соответствующих приспособлениях.

σв

временное сопротивление разрыву (предел прочности при растяжении), МПа

σ0,05

предел упругости, МПа

σ0,2

предел текучести условный, МПа

δ5, δ4, δ10

относительное удлинение после разрыва, %

σсж 0,05 и σсж

предел текучести при сжатии, МПа

относительный сдвиг, %

sв