O2 NÁSTROJOVÁ OCEL | 1.2842

AOBO STEEL – Trusted Global Tool Steel Supplier

Nástrojová ocel O2 má vysokou tvrdost a odolnost proti opotřebení. Během kalení dochází k minimálnímu zkreslení a má vynikající prokalitelnost. Tato ocel je vhodná pro výrobu různých přesných měřicích nástrojů a šablon. Používá se také pro zápustky menších rozměrů, formy pro lisování za studena, gravírovací formy a vysekávací zápustky. Kromě toho může být použit pro šrouby obráběcích strojů a další konstrukční součásti.

Označení je O2 v americkém systému ASTM A681. Podobná označení podle jiných národních norem zahrnují ISO 90MnV2, USA/UNS T31502, Německo/DIN 90MnCrV8 a Německo/W-Nr. 1.2842

1. Aplikace

Pro lepší představu uvádíme rozpis typických průmyslových použití nástrojové oceli O2 s důrazem na oblasti, kde její vlastnosti poskytují maximální užitek:

Kategorie aplikaceSpecifické použití oceli O2Klíčové výhody pro váš provoz
Razidla a razníkyVyřezávací nástroje, ořezávací nástroje, tažné nástroje, lemovací nástroje, tvářecí razníky. Obzvláště účinné pro držáky polotovarů v lisovacích nástrojích (odolné tlaku a tření) a jako vyhazovače a držáky polotovarů v hlubokotažných nástrojích (odolné tření).Vynikající odolnost proti opotřebení, dobrá houževnatost, zachovává rozměrovou stabilitu pro konzistentní výrobu dílů.
MěřidlaPřesné měřicí nástroje, měřidla.Vysoká rozměrová stabilita po kalení, klíčová pro přesnost; dobrá odolnost proti opotřebení pro dlouhou životnost.
Strojní součástiPoložky jako vačky, odolná pouzdra a vodítka odolná proti opotřebení.Nabízí potřebnou odolnost proti opotřebení a houževnatost pro náročné mechanické součásti.
Ražení mincí a lisování prachuNástroje pro ražbu mincí, razníky a matrice pro lisování práškových kovů.Odolává vysokým tlakovým silám a abrazivnímu opotřebení, které je v těchto procesech běžné.
Válcování za studenaVálce používané při válcování za studena.Poskytuje vysokou odolnost proti opotřebení a houževnatost potřebnou pro tváření kovů při okolních teplotách.

2. Chemické složení nástrojové oceli O2

ŽivelSymbolTypický obsah (%)Poznámky
UhlíkC0,85 – 0,95Jmenovitá hodnota: ~0,90%. Nezbytná pro tvrdost a odolnost proti opotřebení.
ManganMn1,40 – 1,80Jmenovitá hodnota: ~1,60%. Hlavní legující prvek v O2; napomáhá kalitelnosti.
KřemíkSiMax. 0,50Nominální: ~0,25%. Působí jako deoxidační činidlo.
ChromCrMax. 0,50Jmenovitá hodnota: ~0,22% nebo ~0,50%. Přispívá ke kalitelnosti a odolnosti proti opotřebení.
VanadiumPROTIMax. 0,30Nominální: ~0,20% nebo ~0,30%. Podporuje jemnozrnnou strukturu a houževnatost.
WolframWMax. 0,30Jmenovitá hodnota: ~0,30%. Může zlepšit odolnost proti opotřebení při vyšších teplotách.
MolybdenMoMax. 0,30Jmenovitá hodnota: ~0,30%. Zvyšuje kalitelnost a houževnatost.
NiklNiMax. 0,30Může být přítomen v malém množství.
FosforPMax. 0,03Omezeno na minimum, protože to může snížit houževnatost.
SíraSMax. 0,03Omezeno na minimum; může ovlivnit houževnatost, ale u některých ocelí napomáhá obrobitelnosti.
MěďMěďMax. 0,25Typicky nečistota.
ŽelezoFeVáhyZbytek materiálu.

Poznámka: Jmenovité hodnoty jsou přibližné a mohou se mírně lišit mezi různými zdroji nebo měrnými teply, ale celkové složení zůstává v definovaných rozmezích pro jakost AISI O2.

Vliv kompozice na výkon

Tato specifická kombinace vysokého obsahu uhlíku a mírného legování – zejména výrazně vyšší obsah manganu ve srovnání s jinými nástrojovými ocelemi řady O, jako je O1 – je to, co definuje nástrojovou ocel O2. Toto složení poskytuje oceli O2 vynikající vlastnosti kalení po kalení v oleji, což vede k dobré rovnováze mezi odolností proti opotřebení a houževnatostí, vhodnou pro různé aplikace obrábění za studena. 

Nástrojová ocel O2
Nástrojová ocel O2

Are you looking for O2 tool steel? Please fill out the following form to contact us for the most combative O2 tool steel today!

3. Vlastnosti nástrojové oceli O2

Here’s a breakdown of the key Vlastnosti oceli O2 a co znamenají pro váš provoz:

Kategorie nemovitostiPopis a význam pro uživatele
Vysoká tvrdostDosahuje pozoruhodné povrchové tvrdosti (60-62 HRC), která je klíčová pro odolnost proti protlačení a udržení ostré řezné hrany nebo odolného tvářecího povrchu při obrábění nástrojů.
Dobrá odolnost proti opotřebeníVysoký obsah uhlíku a výsledná tvrdost přispívají k dobré odolnosti proti abrazivnímu opotřebení, čímž prodlužují životnost nástrojů a matric.
Dostatečná odolnostNabízí vyváženou úroveň houževnatosti vhodnou pro mnoho aplikací za studena, což pomáhá předcházet předčasnému odštípnutí nebo lomu při provozním namáhání.
Dobré nedeformační vlastnostiVykazuje chvályhodnou rozměrovou stabilitu s relativně nízkou deformací po procesu tepelného zpracování kalením v oleji. To je zásadní pro přesné nástroje.
Dobrá bezpečnost při kaleníMetoda kalení v oleji používaná pro ocel O2 minimalizuje riziko praskání a deformace ve srovnání s kalením ve vodě, což je obzvláště výhodné pro složité geometrie nástrojů.
ObrobitelnostV žíhaném (předkaleném) stavu nabízí nástrojová ocel O2 (v tomto ohledu podobná oceli O1) dobrou obrobitelnost, což usnadňuje výrobu nástrojů.
Tepelná citlivostIt’s important to note that O2 steel has poor resistance to softening at elevated temperatures. This characteristic firmly places it within the cold-work steel category, meaning it’s not intended for applications involving high heat.

Nelze přeceňovat, že finále mechanické vlastnosti oceli O2 jsou zásadně ovlivněny použitým specifickým cyklem tepelného zpracování. Faktory, jako je teplota austenitizace, rychlost kalení a následný proces popouštění, jsou pečlivě řízeny, aby se dosáhlo požadované tvrdosti, houževnatosti a odolnosti proti opotřebení.

4. O2 Tool Steel Heat Treatment

Achieving O2 tool steel’s hardness and wear resistance relies on a precise heat treatment process. As an oil-hardening cold-work steel, its exceptional properties are developed through controlled thermal cycling. For more information about this topic, please refer to the O2 tool steel heat treatment.

4.1 Proces žíhání

O2 tool steel is typically supplied annealed. This initial heat treatment softens the steel, relieves stresses, and refines its microstructure, making it easier to machine or prepare for cold forming.

Pro silné tváření za studena, sféroidizovat žíhání is preferred:

  • Heat the steel near or slightly below its lower critical temperature (Ac1).
  • Hold at this temperature for a prolonged period.
  • Pomalu ochlazujte. Tím se karbidy transformují do kulovitého tvaru pro maximální měkkost a tažnost.

4.2 Cyklus kalení

Hardening is the critical phase where O2 steel develops its characteristic high hardness. It involves heating to form austenite, then rapid cooling (quenching) to create a predominantly martensitic structure.

4.2.1 Předehřívání

While O2 is an oil-hardening grade, preheating is highly recommended, especially for larger sections or intricate parts, to minimize thermal shock and reduce distortion or cracking.

  • Doporučená teplota předehřevu: Kolem 650 °C (1200 °F).
  • Tip: Placing the part atop the furnace before preheating can help gradually raise its temperature.

4.2.2 Austenitizace

Austenitizing involves heating the steel to a specific temperature to fully transform its structure into austenite, allowing carbides to dissolve.

  • Doporučená teplota austenitizace pro ocel O2: 790–815°C (1454–1472°F). Some sources suggest 800°C (1475°F).
  • Doba namáčení: Hold for 30–45 minutes per 25mm (1 inch) of thickness to ensure uniform heating and carbide dissolution.
  • Pozor: Proper furnace atmosphere control to prevent excessive decarburization or oxidation.

4.2.3 Quenching in Oil

After austenitizing, O2 steel is rapidly quenched in oil to transform austenite into hard martensite.

  • Kalící médium: Oil is specific to O2 steel, offering effective hardening with less distortion risk than water, especially for complex shapes.
  • Cílová teplota kalení: Quench until the steel reaches approximately 66–93°C (150–200°F).

4.2 Popouštění

As-quenched martensite is very hard but brittle and stressed. Tempering is an indispensable post-quench treatment to improve toughness and ductility, reduce hardness to the desired level, relieve internal stresses, and enhance dimensional stability.

Kritické načasování pro temperování:

Ocelové díly O2 popouštějte, jakmile po kalení dosáhnou teploty 52–65 °C (125–150 °F). Zpoždění může vést k praskání.

  • Teplota popouštění: Commonly around 175°C (350°F) for O2 steel (similar to O1). The typical range is 149–232°C (300–450°F), depending on desired final hardness. Lower temperatures yield higher hardness; higher temperatures increase toughness but reduce hardness.
  • Soaking Time: Soak for at least 2 hours per 25mm (1 inch) of the thickest section.

Vícenásobné temperovací cykly:

Pro nástrojovou ocel O2 se často doporučuje vícenásobné popouštěcí cykly (obvykle dva). Druhé popouštění (po ochlazení z prvního na pokojovou teplotu) dále zjemňuje mikrostrukturu, uvolňuje více pnutí a může transformovat zbytkový austenit. Mezi cykly ochlaďte vzduchem na pokojovou teplotu.

4.3 Volitelné pokročilé úpravy pro ocel O2

For specific needs, consider these treatments:

4.3.1 Stress Relieving for Enhanced Stability

Stress relieving minimizes residual stresses from manufacturing (machining, forming). Heat below Ac1, hold, then cool slowly.

  • Načasování: Before hardening, or after hardening and tempering.
  • Pokud dochází k dodatečnému vytvrzení: Use a temperature ~25°C (50°F) below the final tempering temperature to avoid over-softening.

4.3.2 Sub-Zero Treatment (Cryogenic Treatment)

Sub-zero treatment can transform retained austenite (untransformed during quenching) into martensite by cooling to very low temperatures (e.g., -75°C / -103°F or lower). This may increase hardness and dimensional stability.

  • Kritické následné ošetření: If used, O2 steel musí být okamžitě temperováno afterwards to relieve stresses from new martensite and improve toughness.

4.4 Souhrn parametrů tepelného zpracování oceli O2

A quick reference for the typical O2 steel heat treatment process:

Krok procesuTeplotní rozsahTypická délka/klíčové poznámkyPrimární účel
Žíhání(Sféroidizace) Blízko/mírně pod Ac1Dlouhodobé zahřívání, pomalé chlazeníMaximalizace měkkosti, zlepšení obrobitelnosti
Předehřívání~650 °C (1200 °F)Dokud se teplota nestane rovnoměrnouMinimalizujte tepelný šok, snižte riziko deformace
Austenitizační790–815 °C (1454–1472 °F)30–45 min na 25 mm (1 palec) řezuTvoří austenit, rozpouští karbidy
Kalení (olej)Ochlaďte na 66–93 °C (150–200 °F)Rychlé ochlazení v olejiPřeměna austenitu na martenzit
Temperování149–232 °C (300–450 °F) (např. typicky 175 °C)Min. 2 hodiny na úsek o šířce 25 mm (1 palec). Co nejdříve se vzpamatujte jakmile součást dosáhne teploty 52–65 °C (125–150 °F).Zlepšuje houževnatost, snižuje křehkost, uvolňuje stres. Vícenásobné tvrzení je často nejlepší.
Uvolnění stresu(Při dodatečném kalení) ~25 °C (50 °F) pod teplotou popouštění.Držte a poté pomalu ochlaďteUlehčete výrobní stres
Sub-Zero Trt.Velmi nízká (např. -75 °C / -103 °F)Transformace zbytkového austenitu. Ihned poté se rozplakejte.

Adhering to these O2 steel heat treatment recommendations is essential for achieving target hardness (typically 60–62 HRC) and optimal performance. 

Nejčastější dotazy

Co je ocel O2?

O2 ocel je v oleji kalitelná nástrojová ocel pro tváření za studena s vysokým obsahem uhlíku a středním obsahem slitin, známá svou vysokou tvrdostí, dobrou prokalitelností a relativně malými rozměrovými změnami během tepelného zpracování.

Jaký je rozdíl mezi ocelí O1 a O2?

O2 steel has better hardenability and less heat-treat distortion than O1 steel due to its higher manganese content, giving it an advantage in some precision mold applications. O1 steel may be more attractive in terms of versatility and cost.

Je ocel O2 dobrá na nože?

O2 ocel je dobrá pro nože, zejména ty s vysokými požadavky na deformaci tepelného zpracování.

Co je ekvivalentní oceli O2?

Germany DIN: The German DIN standard material number 1.2842 

Hledáte prémiovou nástrojovou ocel O2?

Ve společnosti Aobo Steel využíváme více než 20 let zkušeností s specializovaným kováním, abychom vám mohli dodávat špičkovou nástrojovou ocel O2, přesně přizpůsobenou potřebám vaší aplikace. Náš tým odborníků je odhodlán vám pomoci najít optimální materiálové řešení.

Jste připraveni vylepšit svůj projekt? Vyplňte níže uvedený formulář a spojte se s námi pro personalizovanou cenovou nabídku nebo odbornou konzultaci.


Naše produkty