Сталь У12, У12А инструментальная углеродистая

Содержание

• 1 Расшифровка
• 2 Заменитель
• 3 Иностранные аналоги [1]
• 4 Вид поставки
• 5 Характеристики и применение
• 6 Химический состав, % (ГОСТ 1435-99)
• 7 Фазовый состав, % по массе
• 8 Температура критических точек, °C [2]
• 9 Закалка [3]
• 10 Рекомендуемые режимы закалки [4]
• 11 Обработка холодом [4]
• 12 Рекомендуемые режимы отпуска [4]
• 13 Температура отпуска различного инструмента из стали У12 [3]
• 14 Твердость углеродистой стали У12 после отпуска [7]
• 15 Ориентировочная температура термической обработки и твердость стали У10 в отожженном состоянии [6]
• 16 Технологический процесс изотермического отжига стали У12, У12А [6]
• 17 Температура рекристаллизационного отжига стали [7]
• 18 Ориентировочные режимы отжига инструментальных сталей У12, У12А для улучшения обрабатываемости при резании [7]
• 19 Твердость [4]
• 20 Механические свойства в зависимости от температуры отпуска [8]
• 21 Твердость стали в зависимости от температуры отпуска [8]
• 22 Механические свойства в зависимости от температуры испытания
• 23 Истинные обобщеные механические характеристики отожженной стали при 20 °C [4]
• 24 Технологические свойства [10]
• 25 Теплостойкость [10]
• 26 Прокаливаемость [9, 11]
• 27 Физические свойства при 20 °C [12]
• 28 Коэффициент линейного расширения α*106, К-1
• 29 Коэффициент теплопроводности λ Вт/(м*К)
• 30 Удельная теплоемкость c, Дж/(кг*К)
• 31 Модуль Юнга (нормальной упругости) Е, ГПа
• 32 Модуль упругости при сдвиге на кручение G, ГПа
• 33 Библиографический список
• 34 Узнать еще

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]

Марка стали	Стандарт
N12 (Польша)	PN/H 85020
N 12 E (Польша)	PN/H 85020
S122 (Венгрия)	MSZ 4354
U12 (Болгария)	BDS 6751
И 12 А (Болгария)	BDS 6751 (83)
SK2 (Япония)	JIS G4401 (83)
19221 (Чехия/Словакия)	CSN 419221
BW1C (Великобритания)	B. S. 4659 (89)
C120 KU (Италия)	UNI 2955-82 Part 2
C 120E3U (Франция)	AFNOR NF NF A 35-590 (92)
C 120 (Испания)	UNE 36071 (75)

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]

Вариант	Температура, °C	Охлаждение			Охлаждение до 20 °C	HRC	Структура или балл мартенсита по шкале №3 ГОСТ 8233-56
		Среда	Температура, °C	Выдержка
I	770-790	Вода	20-40	До 200-250 °C	В масле	62-64	1
II		5%-ный водный раствор поваренной соли				62-65
III		5-10%-ный водный раствор щелочи				62 — 64
IV	790 — 810	Масло индустриальное 12		До 20 — 40 °C	—	62-64	1-3 Для изделий диаметром или толщиной менее 6-8 мм
						40 — 50	Сорбит-троостит В зависимости от диаметра или толщины изделия
V	790-810	Расплав селитры, щелочи	150 — 180	Выдержка в расплаве равна выдержке при нагреве под закалку	На воздухе	62-64	1-3 Для изделий диаметром или толщиной менее 6-8 мм
VI			Температуру расплава и продолжительность изотермической выдержки выбирают по диаграмме на рис. 1 в зависимости от требуемой твердости. Охлаждение до 20 °C на воздухе				Сорбит-троостит

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]

Вариант	Назначение отпуска	Температура нагрева, °С	Среда нагрева	HRC
I	Снятие напряжений, стабилизация структуры и размеров	140-160	Масло, расплав селитры, щелочи	62-64
		160-180		61-63
		180-200		60 — 62
		200-250		56-61
II	Снятие напряжений и понижение твердости	См. примечание 2	Расплав селитры, щелочи, печь с воздушной атмосферой	—

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

tисп., °C	σ0,2, МПа	σв, МПа	δ5, %	ψ, %	КСU, Дж/см2
Отжиг при 20 °C; твердость НВ 207 [4, 9]
20	325	590-690	28	45-55	27
200	—	570	23	47	73
400	310	450	41	60	69
600	110	140	56	74	62
700	59	76	56	82	356
800	53	72	59	85	323
900	34	40	52	91	225
1000	20	28	55	98	157
Образец диаметром 5 мм и длиной 25 мм, °Cдеформированный и отожженный. Скорость деформирования 10 мм/мин; °Cскорость деформации 0,007 1/с [10]
700	—	105	60	68	—
800	—	100	52	96	—
900	—	60	40	100	—
1000	—	34	65	100	—
1100	—	18	74	100	—
1200	—	15	92	100	—

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

• s_k — истинное сопротивление разрыву
• s_сж — истинное сопротивление сжатию
• q, % — истиный сдвиг
• τ_к — истинный предел прочности при кручении

ПРИМЕЧАНИЕ. При всех видах деформации разрушение вязкое.

Технологические свойства [10]

• Температура ковки, °C: начала 1100, конца 750. Охлаждение замедленное на воздухе.
• Свариваемость — не применяется для сварных конструкций. Способ сварки — КТС.
• Обрабатываемость резанием — K_{v тв.спл.} = 1,0 и K_{v σ.ст} = 0,9 в отожженном состоянии при НВ 207.
• Склонность к отпускной хрупкости — не склонна.
• Флокеночувствительность — не чувствительна.

Теплостойкость [10]

Прокаливаемость [9, 11]

ПРИМЕЧАНИЕ. Шлифуемость — хорошая.

Физические свойства при 20 °C [12]

• H_c — коэрцитивная сила;
• μ_max — максимальная магнитная проницаемость;
• 4πJ_s — магнитное насыщение;
• ρ — удельное сопротивление;
• γ — плотность;

^*Нижний предел значений H_c соответсвует структуре зернистого перлита, верхний — пластинчатого перлита.

Коэффициент линейного расширения

α*10⁶, К^-1

Коэффициент теплопроводности λ Вт/(м*К)

Удельная теплоемкость

c, Дж/(кг*К)

Модуль Юнга (нормальной упругости) Е, ГПа

Модуль упругости при сдвиге на кручение G, ГПа

Библиографический список

1. Шишков М. М. Марочник сталей и сплавов. 2000 г.
2. Позняк Л.А. Инструментальные стали: Справочник. -М.: Металлургия. 1977 г.
3. Гуляев А.П. Металловедение. 1977 г.
4. Гуляев А.П. Инструментальные стали. Справочник. 1975 г.
5. Смольников Е.А. Как расчитать время нагрева при закалке. «Металловедение и термическая обработка металлов». 1970 г. №12
6. Каменичный И.С. Практика термической обработки инструмента. 1952 г.
7. Филинов С.А., Фиргер И. В. Справочник термиста. 1969 г.
8. Тылкин М.А. Прочность и износостойкость деталей металлургического оборудования. 1965 г.
9. Марочник стали и сплавов, 3-е изд. Под ред. Крянина И.Р. 1977 г.
10. Марочник стали и сплавов. Под ред. Сорокина В.Г. 1989 г.
11. Марочник сталей. — М.: ЦБТИ, 1961 г.
12. Марочник стали для машиностроения. НИИМАШ. 1965 г.

Сталь У12, У12А: Расшифровка марки

1. org/ListItem»>
   
   Главная
2. 
   
   Справочник
3. 
   
   
   Марки сталей
4. 
   
   
   У12, У12А

Другие стали углеродистые и легированные

Оставьте заявку и получите
актуальные цены и сроки поставки
Ответим в течение 15 минут. Предложение будет у вас в течение 24 часов

Отправляя форму, я соглашаюсь с политикой о персональных данных

U12A, U12, C120U, 1.1555 — tool steel

Table of content:

• Standards and chemical composition
• Description
• Application
• Properties
• Quenching
• Heat treatment and plastic working
• Welding

4 —

7

0057

Стандарт	Марка
	Химический состав %
	C:	Si:	Mn:	P:	S:	Cr:	Ni:	Cu:
GOST	У12 — U12
	1. 10-1.29	0.17-0.33	0.17-0.33	<0.030	<0.028	<0.2	<0.25	<0.25
GOST	У12A — U12A
	1.10-1.29	0.17-0.33	0.17-0.28	<0.025	<0.018	<0.2	<0.12	<0.2
PN	N12E
	1,15-1,24	0,15-0,30	0,15-0,30	<0,025	<0,025	<0,15	<0,2		<0,15	<0,2	.0057
PN	N12
	1. 15-1.24	0.15-0.35	0.15-0.35	<0.030	<0.030	<0.2	<0.25	<0.25
ГБ	T12A — T00123
	1,15-1,24	<0,35	<0,4	<0,35	<0,4	<0,35	<0,4	<0,35	<0,4	<0,35	.0057	<0.020	<0.25	<0.2	<0.3
ISO	C120U — 1.1555
	1.15-1.25	0.1-0.3	0.1-0.4	< 0,030	<0,030	—	—	—
NF	C120E3U
	1. 10-120-120-120-120-120-120-1201.10-1201.10-1201.10-1201.10-1201.101.10-120E3U	.															0.1-0.3	0.1-0.4	<0.030	<0.030	—	—	—
BS	BW1C
	1.11-1.3	0.1- 0.3	0.1-0.35	<0.15	—	—	<0.2	—
MSZ	S121 / S122
	1.15 – 1.24	0.15-0.35	0.15-0.35	<0.025	<0.025	<0.2	<0.25	<0.25
UNI	C120KU
	1,10 – 1,29	<0,3	<0,35	—	—	—	— 0023	JIS	SK120
1. 15-1.24	<0.35	<0.5	<0.030	<0.030	<0.3	<0.25	<0.25
UNE	C120 / F-1523
	1,10-1,29	<0,35	<0,35	<0,030	<0,030	<0,030	<0,030	<0,030	<0,030	<0,030	<0,030	<0,030	<0,35	<0,3	—	—

Стали У12А и У12 – описание

Высокоуглеродистая инструментальная сталь. Инструменты из него способны резать, шлифовать и ударять благодаря пластичности, стойкости к шлифованию, ударопрочности и твердости.

Основные характеристики:

• Твердый
• Хорошая стойкость к истиранию
• Высокая режущая способность
• Ковкий
• Хорошая ударопрочность

Applications

This alloy is widely used for:

• Files
• Die nuts
• Screw taps
• Die nuts
• Watchmaker tools
• Engraving tools
• Mason tools
• Stamps
• Knives

Mechanical properties

Твердость – одна из важнейших характеристик этой стали.

7

Other properties:

Grade:	N12	N12E	U12A
Electrical resistivity:	1. 96 μΩ*m	1.96 μΩ*m	—
Плотность:	7,830 г/см 3	7,830 г/см 3	7,79 г/см 3
.6)/ O C	—

Закалка

У12 отличается от У12А прокаливаемостью. У12 — сталь глубокой закалки, У12А — мелкой закалки.

* ВНИМАНИЕ! Могут присутствовать трещины закалки на изломе.

Проанализируем результаты. Закалка стержня из стали Н12 DN 20-25 мм при 880 ℃ приводит к полному закалке излома. В случае стали N12E незакаленный сердечник прибл. DN10 мм останется внутри стержня.

Heat treatment and Hot forming

Following parameters are recommended for working and heat treatment

N12E heat treatment and forging
Process	Cooling	Temperature [℃]
Ковка	песок или зола	1000–800℃
Мягкий отжиг	любой	680–710℃
Снятие стресса	медленное	600-700 ℃
Гатификация	Свежая или соленая вода	760-780 ℃
760-780 ℃
760-780 ℃
760-780. Почему диапазон температур отпуска такой большой? Это потому, что он оказывает значительное влияние на конечную твердость инструмента. Следовательно, температуру отпуска следует выбирать в пределах этого предела. Сварка Сварка является трудным делом и должна рассматриваться только как средство ремонта. Могут использоваться следующие покрытые электроды: EN 450 B, ENS 50 B, ENS 15CrB, EN 350 B, ENS 18, EN 600 B, WBEN 280 MoB. We deliver this steel alloy as: Round bars Forgings Sheet and plates Replacements, equivalents and other designations: N12, N12E, T12A, T00123, U12, U12A, 19221, C120U, 1.1555, C120E3U, MOULURE TALABOT, BW1C, S121, S122, C120KU, SK120, C120, F-5123 Сталь U12A / Ауремо R6M5K5 Р18 Р9М4К8 Р9 45ХНМ 60XH 75HSMF 9х2 55X 60ХСМФ 7X2SMF 9X2MF 60Х2СМФ 75ХМ 90HMF 60HG 75ХМФ 90HF HV4F 9ХВГ ХВГ 9ХС 9X1 U10 U12 U7 U10A U12A U7A U8 U8A U9A U9 27Х2Н2М1Ф 4Х5МФС 6ХВ2С 7ХГ2ВМФ Х12 X12MF 40X5MF 4ХВ2С 5ХВ2С 6ХВГ X12VM h22F1 3X2V8F 4ХМФС 5ХГМ 6ХС 8х3 X6VF 3Х2Н2МВФ 4X2НМФ 4X5MF1S 5ХНМ 7X3 Сталь У12А Сталь У12А : марка сталей и сплавов. Ниже представлена ​​систематизированная информация о назначении, химическом составе, видах припасов, заменителях, температурах критических точек, физико-механических, технологических и литейных свойствах для марки — Сталь У12А. Общие сведения о стали У12А Марка-заменитель стали: У10А, У11А, У10, У11. Вид поставки Сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 1435-74, ГОСТ 2590-71, ГОСТ 2591-71, ГОСТ 2879-69. Пруток калиброванный ГОСТ 1435-74, ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78. Пруток полированный и серебряный ГОСТ 1435-74, ГОСТ 14955-77. Лента ГОСТ 2283-79, ГОСТ 21997-76. Полоса ГОСТ 103-76, ГОСТ 4405-75. Поковки и кованые заготовки ГОСТ 1435-74, ГОСТ 4405-75, ГОСТ 1133-71. Применение режущий инструмент, работающий в условиях, не вызывающих нагрева режущей кромки: метчики ручные, метчики машинные малогабаритные, плашки для групп, развертки малогабаритные, надфили, мерный инструмент простой форма: гладкие калибры, скобы. Химический состав стали У12А Химический элемент % Кремний (Si) 0,17−0,33 Марганец (Mn) 0,17−0,28 Медь (Cu), не более 0,20 Никель (Ni), не более 0,20 Сера (S), не более 0,018 Углерод (С) 1,16−1,23 Фосфор (P), не более 0,025 Хром (Cr), не более 0,20 Механические свойства стали У12А Механические свойства в зависимости от температуры отпуска t отпуска, °С σ 0,2 , МПа σ B , МПа δ 5 ,% ψ, % KCU, Дж/м 2 HRC e Образцы сечением 21−30 мм. Закалка 810-830°С, вода. 400 1370 1570 девять 24 20 52 500 880 1040 одиннадцать тридцать 29 40 600 650 760 восемнадцать 52 44 26 Механические свойства в зависимости от температуры испытания t испытания, °С σ 0,2 , МПа σ B , МПа δ 5 ,% ψ, % KCU, Дж/м 2 Отжиг. При 20°С НВ 207 20 325 590−690 28 45−55 27 200   570 23 47 73 400 310 450 41 60 69 600 110 140 56 74 62 700 59 76 56 82 356 800 53 72 59 85 323 900 34 40 52 91 225 1000 20 28 55 98 157 Образец диаметром 5 мм и длиной 25 мм, деформированный и отожженный. Скорость деформации 10 мм/мин. Скорость деформации 0,007 1/с 700   105 60 68   800   100 52 96   900   60 40 100   1000   34 65 100   1100   восемнадцать 74 100   1200   пятнадцать 92 100   Технологические свойства стали У12А Температура штамповки Начало 1100, конец 750. Охлаждение замедленное на воздухе. Свариваемость не применяется для сварных конструкций. Способ сварки — КТС. Обрабатываемость резанием В отожженном состоянии при НВ 207 К υ тв.спл. = 1,0, K υ б.ст. = 0,9. Склонность к высвобождению not inclined Flock sensitivity not sensitive Grindability good Temperature of critical points of U12A steel Critical point °С Ас1 730 Ас3 820 Ar1 700 Мн 200 Твердость стали У12А Состояние поставки, режим термообработки HRC e поверхность Образцы сечением 21−30 мм. Закалка 810-830 С, вода. Отпуск 160−180 C. 62−64 Образцы сечением 21−30 мм. Закалка 810-830 С, вода. Отпуск 180-220 С. 59−63 Образцы сечением 21-30 мм. Закалка 810-830 С, вода. Отпуск 200−270 C. 55−61 Образцы сечением 21−30 мм. Закалка 810-830 С, вода. Отпуск 450−500 C. 37−47 Hardenability of steel U12A Distance from the end, mm / HRC e     Термическая обработка Крит. Диам. в воде, мм Крит. Диам. в масле, мм Крит. твердость, HRCэ Закалка 10−20 4-6 61 Отпуск 760°С 20   42−66 Физические свойства стали У12А Температура испытания, °С 20 100 200 300 400 500 600 700 800 900 Нормальный модуль упругости, Е, ГПа 209 205 200 193 185 178 166       Модуль упругости при кручении G, ГПа 82 80 78 75 72 69 63       Плотность стали, pn, кг/м 3 7830 7809 7781 7749 7713 7675 7634 7592 7565 7489 Коэффициент теплопроводности Вт/(м°С)   45 43 40 37 35 32 28 24 25 Уд.