Сталь У10А ГОСТ 1435 характеристики полный обзор

Сталь У10А (ГОСТ 1435-99) — углеродистая инструментальная сталь повышенного качества с содержанием углерода 0,95-1,04%:

✔ Твердость после закалки: 62-64 HRC
✔ Предел прочности: 900-1100 МПа
✔ Содержание примесей: минимальное (маркировка «А»)
✔ Критическая точка закалки: 730°C

1. Расшифровка марки стали У10А

  • У — углеродистая сталь
  • 10 — содержание углерода 1,0% (0,95-1,04%)
  • А — высококачественная (пониженное содержание вредных примесей)

Международные аналоги:

Страна Обозначение Особенности
Россия У10А (ГОСТ 1435) Высокая чистота
США W1-10 (AISI) Аналог без «А»
Германия C105W1 (DIN) С добавкой вольфрама
Япония SK105 (JIS) Близкий аналог

2. Химический состав (ГОСТ 1435-99)

Элемент Содержание, % Допуски Влияние на свойства
C  (углерод) 0,95-1,04 ±0,01 Основа твердости
Si  (кремний) 0,17-0,33 +0,03 Улучшает упругость
Mn  (марганец) 0,17-0,33 +0,02 Связывает серу
S  (сера) ≤0,018 -0,002 Вредная примесь
P  (фосфор) ≤0,025 -0,003 Вредная примесь
Ni  (никель) ≤0,20 — Случайная примесь
Cr  (хром) ≤0,15 — Случайная примесь

Особенности: Содержание меди ≤0,20%, мышьяка ≤0,08%

3. Механические свойства (детализированные)

После термообработки:
Состояние HRC σв (МПа) σ₀,₂ (МПа) δ (%) ψ (%) KCU (Дж/см²)
Закалка 780°C + отпуск 160°C 63-65 2300 2000 2-3 10-15 20-25
Закалка + отпуск 300°C 55-58 1800 1600 5-7 25-30 40-50
Патентирование 48-52 1500 1300 8-10 35-40 60-80

Усталостная прочность: σ-1 = 500-600 МПа (при 10⁷ циклов)

4. Физические свойства (расширенные)

Параметр 20°C 100°C 200°C 300°C 500°C
λ (Вт/м·К) 50 48 45 42 38
α·10⁶ (1/°C) 11,5 12,0 12,5 13,0 13,5
E (ГПа) 210 205 200 195 180

Магнитные свойства: Коэрцитивная сила 8-12 А/м, остаточная индукция 0,8-1,0 Тл

5. Углубленные технологические свойства

Обрабатываемость:
  • Коэффициент обрабатываемости: 0,65 (относительно Стали 45)
  • Рекомендуемые режимы резания:
    • Скорость: 25-30 м/мин (твердый сплав)
    • Подача: 0,1-0,3 мм/об
    • Глубина: 2-4 мм

Технология термообработки

  1. Отжиг: 750-770°C (твердость 187-207 HB)
  2. Закалка: 780-810°C (вода/масло)
  3. Отпуск: 150-200°C (1-2 часа)
Термообработка (оптимизированные режимы):
  1. Изотермический отжиг:
    • 740-760°C → 680°C (выдержка 4-6 ч) → печь до 500°C
    • Твердость после: 187-207 HB
  2. Ступенчатая закалка:
    • 780°C → 160-180°C (соляная ванна) → воздух
    • Минимальная деформация
  3. Криогенная обработка:
    • После закалки: -196°C (жидкий азот, 2 ч)
    • Прирост твердости: +1-2 HRC

6. Специализированное применение

  1. Прецизионный инструмент:
    • Эталонные калибры (ГОСТ 2015)
    • Щупы класса 0 и 1 (ГОСТ 882-75)
  2. Особые случаи:
    • Гравировальные инструменты
    • Ножи для резки полимерных пленок
    • Детали часовых механизмов
  3. Историческое применение:
    • Холодное оружие (советские кортики)
    • Гравюры на металле

7. Детализированные преимущества и недостатки

Преимущества (+):

  1. Исключительная стабильность размеров (класс точности А)
  2. Высокая чистота поверхности после шлифовки (Ra 0,05-0,1 мкм)
  3. Оптимальное сочетание цена/качество
  4. Хорошая пригодность для цианирования

Недостатки (-):

  1. Критичность к скорости охлаждения при закалке
  2. Ограниченная стойкость при t>200°C
  3. Склонность к обезуглероживанию (требуется защитная атмосфера)

8. Альтернативы и модификации

Марка Отличия Критерий выбора
У12А +0,2% C Для повышенной износостойкости
У8А -0,2% C Для лучшей вязкости
9ХС +Cr, Si Для сложнопрофильного инструмента
ХВГ +W, Mn Для ударных нагрузок

9. Интересные факты

  1. Использовалась для первых советских микроскопов
  2. Применялась в деталях механических вычислительных машин
  3. Оптимальна для изготовления музыкальных камертонов

10. Рекомендации по эксплуатации

  1. Для ответственных деталей — обязательная дефектоскопия
  2. Оптимальная шлифовка — алмазными кругами
  3. Хранение — в вакуумной упаковке с силикагелем

Вывод: Сталь У10А — эталонный материал для прецизионного инструмента, сочетающий доступность с высокими эксплуатационными характеристиками. Для современных высоконагруженных применений рекомендуется рассматривать легированные аналоги, но для особо точных работ У10А остается безальтернативным выбором.

 

Почему стоит купить у нас?

✔ Собственное металлургическое производство
✔ Гарантия соответствия ГОСТ 1435-99
✔ Изготовление по техническим требованиям заказчика
✔ Конкурентные цены от производите

🛠 Нужна качественная инструментальная сталь? Оставьте заявку — мы предложим оптимальный вариант!

Продукция сталь У10А
Круг
Лист
Полоса
Поковка