02.04.2025
Термическая обработка стали У12
Сталь У12 – это углеродистая инструментальная сталь, широко используемая для изготовления режущего и мерительного инструмента. Маркировка У12 свидетельствует о среднем содержании углерода около 1,2%.
Химический состав (по ГОСТ 1435‑99):
- Углерод (C): 1,10–1,29 %
- Кремний (Si): 0,17–0,33 %
- Марганец (Mn): 0,17–0,33 %
- Сера (S): не более 0,028 %
- Фосфор (P): не более 0,03 %
- Хром (Cr): до 0,2 %
- Никель (Ni) и медь (Cu): до 0,25 %
Применение: производство метчиков, напильников, шаберов, калибров и прочего инструмента, работающего при умеренных нагрузках без значительного перегрева режущей кромки.
Использованные источники: HotSteel.by, LSST.ru, Splav-Kharkov.com, Auremo.org, ConcordMetall (c-met.ru).
Технологические особенности и режимы термической обработки
Для достижения оптимальных эксплуатационных свойств стали У12 важна правильная термическая обработка, которая включает этапы аустенизации, закалки и отпуска.
Режимы термической обработки стали У12
Ниже приведена таблица с основными режимами термической обработки:
| Этап обработки | Температура, °C | Время выдержки | Среда охлаждения | Цель процесса |
| Аустенизация | 850–900 | 30–60 минут | Контролируемое нагревание | Приведение к однородной аустенитной структуре |
| Закалка | ~790 (между Ac₁=730 и Ac₃=820) | Быстрое охлаждение | Вода (или масло) | Формирование мартенситной структуры, повышение твердости |
| Отпуск | 150–250 (оптимально 160–180) | 60–90 минут | Масло, расплав селитры или щелочи | Снятие внутренних напряжений, стабилизация структуры |
Примечание: Режимы могут корректироваться в зависимости от размеров заготовки и требований к механическим свойствам.
Температура критических точек
Ниже приведены температурные критические точки для стали У12:
| Параметр | Температура, °C |
| Ac₁ | 730 |
| Ac₃ | 820 |
| Ar₁ | 700 |
| Мₙ | 200 |
Физические и механические свойства стали У12
Механические свойства (зависимость от режима отпуска)
Образцы сечением 21–30 мм, закалка в воде при 810–830 °C:
| Температура отпуска, °C | σ₀.₂ (МПа) | σᵦ (МПа) | δ₅, % | ψ, % | KCU (Дж/см²) | Твердость HRCₑ |
| 400 | 1370 | 1570 | 9 | 24 | 20 | 52 |
| 500 | 880 | 1040 | 11 | 30 | 29 | 40 |
| 600 | 650 | 760 | 18 | 52 | 44 | 26 |
Зависимость твердости от температуры отпуска
Образцы сечением 21–30 мм, закалка при 810–830 °C в воде:
| Температура отпуска, °C | Твердость HRCₑ |
| 160–180 | 62–64 |
| 180–220 | 59–63 |
| 200–270 | 55–61 |
| 450–500 | 37–47 |
Физические свойства стали У12
Ниже приведены физико-механические свойства стали У12:
| Температура, °C | Плотность, кг/м³ | Коэффициент линейного расширения (×10⁻⁶ 1/°C) | Теплопроводность, Вт/(м·°C) | Удельная теплоемкость, Дж/(кг·°C) |
| 20 | ~7830 | 10,5 | 45 | 469 |
| 100 | ~7809 | 11,8 | 43 | 503 |
| 200 | ~7781 | 12,6 | 40 | 519 |
| 300 | ~7749 | 13,4 | 37 | 536 |
| 400 | ~7713 | 14,1 | 35 | 553 |
| 500 | ~7675 | 13,1 | 32 | — |
| 600 | ~7634 | 14,8 | 28 | — |
| 700 | ~7592 | 15,3 | 24 | — |
| 800 | ~7565 | 16,3 | 25 | — |
| 900 | ~7489 | 16,8 | — | — |
Модуль упругости
Физико-механические характеристики стали У12 также включают показатели модуля упругости:
| Параметр | Значение для У12 |
| Модуль Юнга (E) | ~209 ГПа при 20 °C, снижаясь до ~166 ГПа при 600 °C |
| Модуль сдвига (G) | ~82 ГПа при 20 °C, до ~63 ГПа при 600 °C |
Прокаливаемость и технологические свойства
Прокаливаемость: При закалке критический диаметр для образования мартенсита составляет:
- В воде: 10–20 мм
- В масле: 4–6 мм
Обрабатываемость резанием: В отожженном состоянии при HB 207 коэффициенты обрабатываемости составляют:
K_v (твёрдая сплав) = 1,0, K_v (блестящая сталь) = 0,9.
Свариваемость: Сталь У12 не применяется для сварных конструкций из-за высокой твердости и специфической микроструктуры.
Область применения стали У12
Сталь У12 используется для изготовления:
- Метчиков (ручных и машинных мелкоразмерных)
- Напильников и шаберов
- Инструментов для холодной штамповки (пуансоны, штемпели)
- Калибров и измерительного инструмента
Высокая износостойкость и оптимальная твердость делают сталь У12 незаменимой для производства инструментов, где требуется стабильность параметров при длительной эксплуатации.
Наши возможности и преимущества работы с ООО «ТермоПресс»
ООО «ТермоПресс» обладает более чем 20‑летним опытом, современной производственной базой и высокотехнологичным станочным парком. Мы предлагаем:
- Индивидуальный подбор технологических режимов с учётом особенностей вашего заказа.
- Полный пакет документов, подтверждающих качество выпускаемой продукции.
- Контроль на всех этапах производства: входной контроль, неразрушающий контроль макро- и микроструктуры, ультразвуковой контроль, определение механических характеристик при различных температурах.
- Современное оборудование: печная термическая обработка (закалка, отпуск, нормализация, отжиг, старение) и штамповка.
- Возможность реализации как единичных, так и серийных заказов.
Наш опыт и возможности:
ООО «ТермоПресс» осуществляет полный цикл технологических процессов – от разработки технологической документации до выпуска готовых изделий. Наши производственные мощности включают:
| Наименование проката | Тип печи | Максимальный вес садки | Интервал рабочих температур | Размеры пода | Размеры рабочего окна |
| Печь №1 | Ямная электрическая | 6 т. (с поддоном) | 150-300 °C |
Длина - 3500 мм; Ширина - 1900 мм |
Ширина - 3500 мм; Высота - 1900 мм; |
| Печь №3 | Термическая печь с внешней механизацией | 2 т. (с поддоном) | 500-950 °C |
Длина - 5310 мм; Ширина - 1800 мм |
Ширина - 2000 мм; Высота - 1050 мм; |
| Печь №4 | Термическая печь с выдвижным подом | 40 т. (с поддоном) | 300-800 °C |
Длина - 5600 мм; Ширина - 2150 мм |
Ширина - 2300 мм; Высота - 1230 мм; |
| Печи №5,6,7 | Термическая 3х камерная с загрузочной машиной | 1,8 т. (с поддоном) | 300-800 °C |
Длина - 1865 мм; Ширина - 2820 мм (одна камера) |
Ширина - 2820 мм; Высота - 630 мм (одна камера) |
| Печи №8,9 | Термическая 2х камерная с загрузочной машиной | 1,8 т. (с поддоном) | 800-1100 °C |
Длина - 1865 мм; Ширина - 2820 мм (одна камера) |
Ширина - 2820 мм; Высота - 630 мм (одна камера) |
| Печь №10 | Нагревательная печь с выдвижным подом | 60 т. (с поддоном) | 800-1100 °C |
Длина - 6440 мм; Ширина - 3170 мм |
Ширина - 3304 мм; Высота - 2225 мм; |
| Печь №11 | Термическая камерная печь | до 1 т (нет доступа ЭМК) | 800-1100 °C |
Длина - 1510 мм; Ширина - 1050 мм |
Ширина - 930 мм; Высота - 500 мм; |
| Печь №15 | Нагревательная камерная печь | 1,5 т (нет доступа ЭМК) | 800-1100 °C |
Длина - 1070 мм; Ширина - 1600 мм |
Ширина - 1600 мм; Высота - 600 мм; |
| Печь №18 | Камерная печь с выкатанным подом | 100 т. (с поддоном) | 500-1100 °C |
Длина - 6520 мм; Ширина - 3200 мм |
Ширина - 3340 мм; Высота - 2000 мм; |
Наше предприятие также располагает штамповочными мощностями, включая пресс Болдуин с усилием до 3000 т, что позволяет производить штампованные заготовки толщиной от 4 до 150 мм.
Контакты
ООО «ТермоПресс»
-
Адрес: Россия, 196650, Санкт-Петербург, г. Колпино, Ижорский завод, д. без номера
-
Телефон: 8 (812) 322‑89‑80
-
Факс: 8 (812) 322‑82‑28
-
E-mail: termopress@tp-izhora.ru
-
Сайт: https://tp-izhora.ru/
Сталь У12 – высококачественный материал для изготовления инструментов, требующих высокой износостойкости и стабильных эксплуатационных характеристик. Правильная термическая обработка (аустенизация, закалка, отпуск) позволяет достичь оптимальной микроструктуры и механических свойств стали У12. Наш опыт, профессионализм технологов и комплексный подход к каждому заказу позволяют ООО «ТермоПресс» гарантировать высокое качество выпускаемой продукции и индивидуальные решения для ваших производственных задач.
Выбирайте надежного партнёра – выбирайте ООО «ТермоПресс»!