يتميز فولاذ الأدوات O2 بصلابة عالية ومقاومة عالية للتآكل. ولا يتعرض إلا لتشوهات طفيفة أثناء التبريد، كما يتميز بصلابة ممتازة. هذا الفولاذ مناسب لصنع مختلف أدوات وقوالب القياس الدقيقة. كما يُستخدم في القوالب صغيرة الحجم، وقوالب الضغط البارد، وقوالب النقش، وقوالب القطع. بالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدامه في براغي أدوات الآلات وغيرها من المكونات الهيكلية.
التسمية هي O2 في نظام ASTM A681 الأمريكي. وتشمل التسميات المماثلة في المعايير الوطنية الأخرى ISO 90MnV2، وUSA/UNS T31502، وألمانيا/DIN 90MnCrV8، وألمانيا/W-Nr. 1.2842.
1. التطبيقات
ولتقديم صورة أكثر وضوحًا، فيما يلي تفصيل للاستخدامات الصناعية النموذجية لفولاذ الأدوات O2، مع تسليط الضوء على الأماكن التي توفر فيها خصائصه أقصى قدر من الفائدة:
فئة التطبيق | استخدامات محددة لفولاذ O2 | المزايا الرئيسية لعملياتك |
---|---|---|
القوالب واللكمات | قوالب القطع، أدوات التشذيب، قوالب السحب، أدوات التشفيه، مثاقب التشكيل. فعّالة بشكل خاص في حاملات الفراغات في أدوات الختم (مقاومة للضغط والاحتكاك)، وكقاذفات وحوامل فراغات في قوالب السحب العميق (مقاومة للاحتكاك). | مقاومة ممتازة للتآكل، ومتانة جيدة، وتحافظ على الاستقرار الأبعادي لإنتاج أجزاء متسقة. |
المقاييس | أدوات القياس الدقيقة، مقاييس رئيسية. | ثبات أبعادي عالي بعد التصلب، وهو أمر بالغ الأهمية للدقة؛ ومقاومة جيدة للتآكل لضمان طول العمر. |
مكونات الآلات | عناصر مثل الكاميرات، والبطانات المتينة، والأدلة المقاومة للتآكل. | يوفر مقاومة التآكل والمتانة اللازمتين للأجزاء الميكانيكية الصعبة. |
سك النقود وضغط المسحوق | الأدوات المستخدمة في عمليات سك النقود، واللكمات، والقوالب المستخدمة في ضغط المعادن المسحوقة. | يتحمل قوى الضغط العالية والتآكل الكاشط الشائع في هذه العمليات. |
الدرفلة الباردة | اللفائف المستخدمة في تطبيقات الدرفلة الباردة. | يوفر مقاومة عالية للتآكل والمتانة المطلوبة لتشكيل المعادن في درجات الحرارة المحيطة. |
2. التركيب الكيميائي لفولاذ الأدوات O2
العنصر | رمز | المحتوى النموذجي (%) | ملحوظات |
الكربون | ج | 0.85 – 0.95 | القيمة الاسمية: ~0.90%. ضرورية للصلابة ومقاومة التآكل. |
المنغنيز | من | 1.40 – 1.80 | الاسمي: ~1.60%. عنصر السبائك الأساسي في الأكسجين، يُساعد على التصلب. |
السيليكون | سي | الحد الأقصى 0.50 | الاسمي: ~0.25%. يعمل كمزيل للأكسدة. |
الكروم | كر | الحد الأقصى 0.50 | الاسمي: ~0.22% أو ~0.50%. يُسهم في الصلابة ومقاومة التآكل. |
الفاناديوم | الخامس | الحد الأقصى 0.30 | الاسمي: ~0.20% أو ~0.30%. يُعزز بنية الحبيبات الدقيقة والمتانة. |
التنغستن | و | الحد الأقصى 0.30 | القيمة الاسمية: ~0.30%. يُحسّن مقاومة التآكل في درجات الحرارة العالية. |
الموليبدينوم | شهر | الحد الأقصى 0.30 | القيمة الاسمية: ~0.30%. يزيد من الصلابة والمتانة. |
النيكل | ني | الحد الأقصى 0.30 | قد يكون موجودا بكميات صغيرة. |
الفوسفور | ص | الحد الأقصى 0.03 | يتم الاحتفاظ بها إلى الحد الأدنى لأنها يمكن أن تقلل من الصلابة. |
الكبريت | س | الحد الأقصى 0.03 | يتم الاحتفاظ بها إلى الحد الأدنى؛ يمكن أن تؤثر على الصلابة ولكنها تساعد في قابلية التصنيع في بعض أنواع الفولاذ. |
نحاس | النحاس | الحد الأقصى 0.25 | عادة ما تكون شوائب. |
حديد | الحديد | توازن | باقي المادة. |
ملاحظة: القيم الاسمية تقريبية ويمكن أن تختلف قليلاً بين المصادر المختلفة أو درجات الحرارة المحددة، ولكن التركيبة الإجمالية تظل ضمن النطاقات المحددة لدرجة AISI O2.
تأثير التكوين على الأداء
هذا المزيج المميز من محتوى الكربون العالي والسبائك المعتدلة - وخاصةً مستوى المنجنيز المرتفع مقارنةً بأنواع فولاذ الأدوات الأخرى من سلسلة O مثل O1 - هو ما يميز فولاذ الأدوات O2. توفر هذه التركيبة لفولاذ O2 خصائص تصلب ممتازة عند تبريده في الزيت، مما يؤدي إلى توازن جيد بين مقاومة التآكل والمتانة، وهو مناسب لمجموعة متنوعة من تطبيقات الأدوات الباردة.
3. خصائص فولاذ أداة O2
فيما يلي تفصيل للمفتاح خصائص فولاذ O2 وما تعنيه لعملياتك:
فئة العقار | الوصف والأهمية للمستخدمين |
---|---|
صلابة عالية | يحقق صلابة سطحية ملحوظة (60-62 HRC)، وهي ضرورية لمقاومة الانبعاج والحفاظ على حافة قطع حادة أو سطح تشكيل متين في الأدوات. |
مقاومة جيدة للتآكل | يساهم المحتوى العالي من الكربون والصلابة الناتجة عنه في مقاومة جيدة للتآكل الكاشط، مما يؤدي إلى إطالة عمر خدمة الأدوات والقوالب. |
صلابة عادلة | يوفر مستوى متوازن من الصلابة مناسبًا للعديد من تطبيقات العمل البارد، مما يساعد على منع التقطيع أو الكسر المبكر تحت الضغوط التشغيلية. |
خصائص جيدة غير قابلة للتشوه | يتميز بثبات أبعادي ممتاز مع تشوه منخفض نسبيًا بعد عملية المعالجة الحرارية بإخماد الزيت. وهذا أمر بالغ الأهمية للأدوات الدقيقة. |
السلامة الجيدة في التصلب | تقلل طريقة التبريد بالزيت المستخدمة في الفولاذ O2 من خطر التشقق والتشويه مقارنة بالتبريد بالماء، وهي مفيدة بشكل خاص لهندسة الأدوات المعقدة. |
قابلية التصنيع | في حالته الملدنة (المصلبة مسبقًا)، يوفر فولاذ الأدوات O2 (المشابه لـ O1 في هذا الصدد) قابلية تشغيل جيدة، مما يسهل تصنيع الأدوات. |
الحساسية الحرارية | من المهم ملاحظة أن فولاذ O2 يتميز بمقاومة ضعيفة للتليين في درجات الحرارة المرتفعة. هذه الخاصية تجعله ضمن فئة فولاذ العمل البارد، أي أنه غير مخصص للتطبيقات التي تتطلب حرارة عالية. |
لا يمكن المبالغة في التأكيد على أن النهائي الخصائص الميكانيكية لفولاذ O2 تتشكل هذه المعادن بشكل عميق من خلال دورة المعالجة الحرارية المحددة المستخدمة. يتم التحكم بدقة في عوامل مثل درجة حرارة الأوستنيت، ومعدل الإخماد، وعملية التطبيع اللاحقة للحصول على الصلابة والمتانة ومقاومة التآكل المطلوبة.
4. المعالجة الحرارية للفولاذ باستخدام الأكسجين
تحقيق فولاذ أداة O2 الصلابة ومقاومة التآكل يعتمد على الدقة المعالجة الحرارية العملية. باعتباره فولاذًا معالجًا على البارد ومتصلبًا بالزيت، فإن خصائصه الاستثنائية هي تم تطويرها من خلال التحكم الدورة الحرارية.
4.1 عملية التلدين
يتم توفير الفولاذ المستخدم في الأدوات O2 عادةً مدعمًا. هذه المعالجة الحرارية الأولية تعمل على تليين الفولاذ، يخفف الضغوط ويصقل بنيته الدقيقة، مما يجعله من الأسهل تصنيعها أو تحضيرها للبرد تشكيل.
للتكوينات الباردة الشديدة، كروي الشكل التلدين يكون المفضل:
حرارة الفولاذ بالقرب من درجة حرارته الحرجة الدنيا (Ac1) أو أقل منها قليلاً.
يمسك عند هذه درجة الحرارة لفترة طويلة.
برد ببطء. هذا يُحوّل الكربيدات إلى شكل كروي لتحقيق أقصى قدر من النعومة والليونة.
4.2 دورة التصلب
التصلب هو المرحلة الحرجة حيث يطور فولاذ O2 خصائصه العالية الصلابة. وهي تتضمن التسخين لتشكيل الأوستينيت، ثم التبريد السريع (التبريد) لـ يخلق بنية مارتنسيتية في الغالب.
4.2.1 التسخين المسبق
في حين أن O2 هو مادة تصلب الزيت الدرجة، يوصى بشدة بالتسخين المسبق، خاصة بالنسبة للأقسام الأكبر أو الأجزاء المعقدة، لتقليل الصدمات الحرارية وتقليل تشويه أو تشقق.
درجة الحرارة الموصى بها للتسخين المسبق: حوالي 650 درجة مئوية (1200 درجة فهرنهايت).
نصيحة: وضع الجزء إن وضع القليل من الزيت فوق الفرن قبل التسخين المسبق قد يساعد على رفع درجة حرارته تدريجيًا.
4.2.2 الأوستينيت
الأوستنيت يتضمن التدفئة الفولاذ إلى درجة حرارة محددة تحول بالكامل تحويل بنيته إلى أوستينيت، مما يسمح للكربيدات بالذوبان.
درجة حرارة الأوستنيت الموصى بها لفولاذ O2: ٧٩٠–٨١٥ درجة مئوية (١٤٥٤–١٤٧٢ درجة فهرنهايت). بعض المصادر أقترح 800 درجة مئوية (1475 درجة فهرنهايت).
وقت النقع: يمسك لمدة 30-45 دقيقة لكل 25 مم (1 بوصة) من سمك لضمان التسخين الموحد وذوبان الكربيد.
حذر: التحكم المناسب في جو الفرن لمنع إزالة الكربون الزائد أو أكسدة.
4.2.3 إخماد في الزيت
بعد الأوستنيت، يتم تبريد الفولاذ O2 بسرعة في الزيت تحويل الأوستينيت إلى مارتنسيت صلب.
وسط الإطفاء: النفط هو خاصة بفولاذ O2، مما يوفر تصلبًا فعالًا مع مخاطر تشويه أقل من الماء، وخاصةً لـ الأشكال المعقدة.
درجة حرارة الإخماد المستهدفة: أطفئ حتى تصل درجة حرارة الفولاذ إلى حوالي 66–93 درجة مئوية (150–200 درجة فهرنهايت).
4.2 التلطيف
يعتبر المارتنسيت المطفأ صلبًا جدًا ولكنه هش ومجهد. التقسية لا غنى عنه معالجة ما بعد الإطفاء لتحسين الصلابة والليونة، وتقليل الصلابة إلى المستوى المطلوب، وتخفيف الضغوط الداخلية، وتعزيز الاستقرار الأبعادي.
التوقيت الحرج للتلطيف:
قم بتلطيف أجزاء الفولاذ المُشبع بالأكسجين فور وصولها إلى درجة حرارة تتراوح بين ٥٢ و٦٥ درجة مئوية (١٢٥ و١٥٠ درجة فهرنهايت) بعد الإطفاء. قد يؤدي التأخير إلى تشققها.
درجة حرارة التلطيف: عادةً ما تكون درجة حرارة فولاذ O2 حوالي 175 درجة مئوية (350 درجة فهرنهايت) (مشابهة لـ O1). النطاق النموذجي هو 149–232 درجة مئوية (300–450 درجة فهرنهايت)، اعتمادًا على الصلابة النهائية المطلوبة. درجات الحرارة المنخفضة تؤدي إلى صلابة أعلى؛ درجات الحرارة المرتفعة تزيد من الصلابة ولكنها تقلل من الصلابة.
النقع وقت: نقع لمدة ساعتين على الأقل لكل 25 مم (1 بوصة) من القسم الأكثر سمكًا.
دورات التخفيف المتعددة:
يُنصح عادةً بدورات تطبيع متعددة (عادةً دورتان) لفولاذ الأدوات المُشبع بالأكسجين. تُحسّن دورة تطبيع ثانية (بعد التبريد إلى درجة حرارة الغرفة من الأولى) البنية الدقيقة، وتُخفف الضغط، وتُحوّل الأوستينيت المُحتفظ به. يُبرّد الهواء إلى درجة حرارة الغرفة بين الدورات.
4.3 معالجات متقدمة اختيارية لفولاذ الأكسجين
لأمر محدد احتياجاتك، فكر في هذه العلاجات:
4.3.1 الإجهاد تخفيف لتحسين الاستقرار
تخفيف التوتر يقلل الضغوط المتبقية من التصنيع (التشغيل الآلي، التشكيل). قم بالتسخين تحت درجة حرارة AC1، ثم اتركها لتبرد ببطء.
توقيت: قبل التصلب، أو بعد التصلب والتكييف.
إذا تم التصلب بعد ذلك: استخدم درجة حرارة ~25 درجة مئوية (50 درجة فهرنهايت) أقل من درجة حرارة التلطيف النهائية لتجنب الإفراط في التليين.
4.3.2 تحت الصفر العلاج (العلاج بالتبريد)
يمكن أن يؤدي العلاج تحت الصفر إلى تحويل الأوستينيت المحتفظ به (غير المحول أثناء الإطفاء) إلى مارتنسيت عن طريق التبريد إلى درجات حرارة منخفضة للغاية (على سبيل المثال، -75 درجة مئوية / -103 درجة فهرنهايت أو أقل). قد يؤدي هذا إلى زيادة الصلابة والاستقرار الأبعادي.
مرحلة ما بعد العلاج الحرجة: لو مستخدم، فولاذ O2 يجب أن يتم تخفيفه على الفور بعد ذلك لتخفيف الضغوط من الجديد المارتنسيت وتحسين الصلابة.
4.4 ملخص معاملات المعالجة الحرارية لفولاذ الأكسجين
أ مرجع سريع لعملية المعالجة الحرارية النموذجية للفولاذ O2:
خطوة العملية | نطاق درجة الحرارة | المدة النموذجية/الملاحظات الرئيسية | الغرض الأساسي |
التلدين | (كروي الشكل) بالقرب من/أقل قليلاً من Ac1 | تسخين مطول، تبريد بطيء | تعظيم النعومة وتحسين قابلية التصنيع |
التسخين المسبق | ~650 درجة مئوية (1200 درجة فهرنهايت) | حتى درجة حرارة موحدة | تقليل الصدمات الحرارية وتقليل مخاطر التشويه |
الأوستنيت | 790–815 درجة مئوية (1454–1472 درجة فهرنهايت) | 30-45 دقيقة لكل 25 مم (1 بوصة) من المقطع | تشكيل الأوستينيت، إذابة الكربيدات |
التبريد (الزيت) | تبريد إلى 66–93 درجة مئوية (150–200 درجة فهرنهايت) | التبريد السريع في الزيت | تحويل الأوستينيت إلى مارتنسيت |
التقسية | 149–232 درجة مئوية (300–450 درجة فهرنهايت) (على سبيل المثال، 175 درجة مئوية / 350 درجة فهرنهايت نموذجية) | الحد الأدنى 2 ساعة لكل قسم 25 مم (1 بوصة). خفف في أسرع وقت ممكن بمجرد أن يصل جزء منها إلى 52-65 درجة مئوية (125-150 درجة فهرنهايت). | تحسين القوة، تقليل الهشاشة، تخفيف التوتر. تعدد الطباع غالبًا ما يكون أفضل. |
تخفيف التوتر | (إذا تم تصلبها بعد ذلك) ~25 درجة مئوية (50 درجة فهرنهايت) تحت درجة حرارة التلطيف. | امسك، ثم قم بالتبريد ببطء | تخفيف ضغوط التصنيع |
ساب-زيرو ترنت | منخفض جدًا (على سبيل المثال، -75 درجة مئوية / -103 درجة فهرنهايت) | – | تحويل الأوستينيت المحتفظ به. خفف الحرارة بعد ذلك مباشرة. |
إن الالتزام بتوصيات المعالجة الحرارية لفولاذ O2 أمر ضروري لتحقيق الهدف الصلابة (عادة 60–62 HRC) والأداء الأمثل.
الأسئلة الشائعة
- ما هو الفرق بين الفولاذ O1 و O2؟
يتميز فولاذ O2 بصلابة أفضل وتشوهات أقل في المعالجة الحرارية مقارنةً بفولاذ O1، وذلك بفضل محتواه العالي من المنجنيز، مما يمنحه ميزة في بعض تطبيقات القوالب الدقيقة. وقد يكون فولاذ O1 أكثر جاذبية من حيث تعدد الاستخدامات والتكلفة.
- هل الفولاذ O2 جيد للسكاكين؟
يعد الفولاذ O2 مفيدًا للسكاكين، وخاصة تلك التي تتطلب معالجة حرارية عالية للتشويه.
- ما هو الفولاذ O2؟
فولاذ O2 هو فولاذ أداة عمل بارد متصلب بالزيت يحتوي على نسبة عالية من الكربون ومحتوى سبائك معتدل، وهو معروف بصلابته العالية وقابليته الجيدة للتصلب والتغيرات الأبعادية المنخفضة نسبيًا أثناء المعالجة الحرارية.
- ما هو المعادل للفولاذ O2؟
ألمانيا DIN: رقم المادة القياسي الألماني DIN 1. 2842
هل تبحث عن أداة الفولاذ O2 المتميزة؟
في Aobo Steel، نستفيد من أكثر من 20 عامًا من الخبرة المتخصصة في التشكيل بالطرق لنقدم لكم فولاذ أدوات O2 عالي الجودة، مصمم خصيصًا لتلبية احتياجات تطبيقاتكم. فريقنا الخبير ملتزم بمساعدتكم في إيجاد الحل الأمثل للمواد.
هل أنت مستعد لتعزيز مشروعك؟ قم بملء النموذج أدناه للتواصل معنا للحصول على عرض أسعار شخصي أو استشارة أحد الخبراء.
استكشف منتجاتنا الأخرى
D2/1.2379/1.2379/SKD11
D3/1.2080/1.2080/SKD1
D6/1.2436/SKD2
A2/1.23663/1/SKD12
O1/1.2510/1.2510/SKS3
O2/1.2842
S1/1.2550
S7/1.2355
DC53
H13/1.2344/1.2344/SKD61
H11/1.2343/1.2343/SKD6
H21/1.2581/SKD7
L6/1.2714/SKT4
م2/1.3343/1.3343/سخ 51
M35/1.3243/1.3243/SK55
M42/1.3247/1.3247/SK59
P20/1.2311
P20+Ni/1.2738
420/1.2083/2Cr13
422 الفولاذ المقاوم للصدأ
محمل فولاذي 52100
الفولاذ المقاوم للصدأ 440C
4140/42CrMo4/SCM440
4340/34CrNiMo6/1.6582
4130
5140/42Cr4/SCR440
SCM415