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.
Химический состав в % стали У8
C 0,76 — 0,83 Диаграмма химического состава стали У8
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 ~97

У8 труба, лента, проволока, лист, круг У8

Свойства и полезная информация:
Удельный вес: 7839 кг/м3
Термообработка: Закалка 780oC, масло, Отпуск 400oC.
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, 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.
Твердость стали У8 после термообработки (ГОСТ 1435-99)
Состояние поставки
Твердость
Сталь термообработанная
Закалка 780-800 °С, вода
До НВ 187
Св. HRCЭ 63
Механические свойства ленты стали У8 (ГОСТ 2283-79)
Состояние поставки Сечение, мм σв(МПа) δ5 (%)
Лента отожженая 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 отожженая высшей категории качества 0,1-4,0 650 15
Предел выносливости стали У8
σ-1, МПА
Термообработка
490 σв=1860 МПа, НВ 611
Твердость стали У8 в зависимости от температуры отпуска
Температура отпуска, °С Твердость, HRCЭ
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 σ0,2 (МПа) σв(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, HRCэ
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/м3) 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 Rc = 49 -56. Проверяют твёрдость на приборе РВ.

Для изготовления пневматического инструмента применяют сталь У8 или У7. Закалке подвергают рабочую хвостовую часть. Следует избегать нагрева пневматического инструмента полностью, поэтому лучше всего производить нагрев в соляных или свинцовых ваннах. Рабочую часть закаливают в воде с переносом в масло, а хвостовую часть в масле. После этого инструмент отпускают в зависимости от требуемой твёрдости рабочей части, а именно: зубила, крейцмейсели, пробойники, чеканы и насечки отпускают при 240-270° с выдержкой 30 — 40 мин. Требуемая твёрдость Rc = 56-59.

Обжимки, поддержки, бойки и выколотки отпускают при 270-300° в течение 30-40 мин. Требуемая твёрдость Rc = 53-56. Определяют твёрдость тарированным напильником. Нередки случаи, когда пневматический инструмент в месте перехода с меньшего диаметра на больший во время работы ломается, причём структура излома на глубину 5-8 мм по окружности весьма мелкозернистая, а глубже крупнозернистая. Основной причиной поломок является недостаточная чистота поверхности в местах переходов (риски, царапины и пр.).

Долота станочные изготовляют из сталей У8, У9, 65Х. Место перехода от тонкой части долота к толстой, а также стенки отверстия в полом долоте должны быть закалены на небольшую твёрдость. При несоблюдении этого возможно отгибание долота или поломка его во время работы. Получение небольшой твёрдости переходной части достигается прерывистой закалкой в воде для сплошных долот из углеродистой стали или же полной закалкой с последующим отпуском в соляной ванне до серого цвета побежалости для всех других долот. Хвостовую часть не закаливают. Долота сплошные отпускают при температуре 260-280°, а полые при 320-360°; выдерживают 20-30 мин. Требуемая твёрдость для оплошных долот Rc = 56-58, а для полых Rc = 50-52.

Стамески и долота плотничьи и столярные изготовляют из этих же сталей. Нагрев под закалку производят в печах-ваннах на длину 60-80 мм. При нагреве в камерных печах инструмент замачивают на длину 60-80 мм. Хвостовую часть не закаливают. Отпускают при температуре 250-300° в течение 20-40 мин. Требуемая твёрдость Rc = 53-58.

Комбинированные плоскогубцы и кусачки изготовляют из сталей У7 и У8. Термической обработке их подвергают в собранном виде с раскрытыми губками, калят только рабочую часть — в кусачках губки на длину 8-10 мм, а в комбинированных плоскогубцах губки на длину, включая прорези у шарнира. Охлаждают в масле или керосине при энергичном помешивании. Отпуск производят при температуре 220-300° в течение 30-40 мин. Твёрдость Rc = 52-60. Твёрдость контролируют на приборе РВ или тарированным напильником, а также путём откусывания стальной проволоки диаметром 2 мм.

Клейма изготовляют из вышеупомянутых сталей, закаливают с последующим отпуском при температуре 220-250°. Хвостовик отпускают путём нагрева в свинцовой ванне до серого цвета побежалости. Требуемая твёрдость рабочей части Rc =54-58.

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 (теплоХотСтилость материала), Вт/(м·°С)
HB — твердость по Бринеллю C — удельная теплоХотСтилость 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

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _