Nástrojová ocel A2 vs. O1: Která z nich vyhovuje potřebám vaší továrny?

Nástrojová ocel A2 vs. O1: Správná volba | Aobo Steel

Výběr mezi nástrojovou ocelí A2 a O1 pro vaše operace je běžným faktorem a nejlepší odpověď závisí na specifických požadavcích vaší aplikace.

Obecně platí, že pokud jsou nejvyššími prioritami minimalizace deformace během tepelného zpracování a dosažení lepší houževnatosti, je A2 často preferovanou volbou, zejména pro složitější nástroje. Pokud jsou však u méně rozměrově kritických dílů primárními faktory počáteční náklady a snadné obrábění, je O1 schopnou a ekonomickou ocelí pro kalení v oleji.

Pojďme se podívat na technické detaily jednotlivých stupňů.

Pochopení nástrojové oceli O1

Nástrojová ocel AISI O1 je univerzální, v oleji kalitelná jakost, často považována za levný materiál.

Klíčové vlastnosti O1

O1 je známý pro svou dobrou schopnost držet břity a vysokou úroveň tvrdosti, které může dosáhnout. Jeho vysoký obsah uhlíku významně přispívá k jeho tvrdosti a odolnosti proti opotřebení. Vysoký obsah křemíku v O1 může navíc zvýšit obrobitelnost a životnost zápustky. Wolfram jako legující prvek v O1 pomáhá dosáhnout vysoké odolnosti proti oděru a velmi ostrých řezných hran.

Běžné aplikace pro O1

O1 se široce používá v aplikacích, jako jsou nástroje pro povrchovou úpravu a nože pro obrábění dřeva. Je také běžnou volbou pro stříhání, razení, tažení a tvarování raznic a děrovačů, stejně jako pro střižné nože, kalibry a čelisti sklíčidel po kalení a popouštění v oleji. Je to nejrozšířenější jakost mezi nástrojovými ocelemi typu O. Pro razení nízkouhlíkové oceli slouží O1 jako alternativa k W1 a často se používá pro menší nástroje, zejména pro děrování, razení a lisování práškových kovů.

Úvahy o tepelném zpracování pro O1

O1 se kali v oleji a lze ji kalit v rozumných rozměrech, až do tloušťky asi 50 mm (2 palce). Zahřátím na kritickou teplotu (obvykle kolem 790 °C – 816 °C) a kalením v oleji poměrně snadno vytvrzuje na 62–63 HRC. Dosažené hodnoty tvrdosti se často pohybují v rozmezí 56–58 HRC, nebo po nízkoteplotním popouštění může dosáhnout až 60 HRC, a v závislosti na konkrétní aplikaci dokonce 58–62 HRC. O1 však může během tepelného zpracování trpět oduhličením a je náchylná k praskání v důsledku tepelného šoku při kalení v oleji. Zatímco nízké teploty kalení a kalení v oleji nabízejí relativní ochranu před praskáním ve složitých profilech, někdy může být výhodné dvojité popouštění.

Mechanické vlastnosti O1

Obrobitelnost: Vynikající, ohodnoceno 90 (oproti uhlíkové oceli 1% s hodnotou 100).
Rozměrová stabilita (kalená v oleji): Roztažnost cca 0,0015 palce/palec.
Houževnatost: Hodnocení 3 na stupnici. Modul houževnatosti: 68 MPa.
Pevnost: Vyšší výtěžek a pevnost v tahu v porovnání s D2 (díky W a Mn). Výtěžek: 758–829 MPa, UTS: 846 MPa.
Tažnost: Znatelné zúžení před zlomeninou (redukce plochy 19,7%).

Pochopení nástrojové oceli A2

Nástrojová ocel AISI A2 je univerzální nástrojová ocel kalitelná na vzduchu. Písmeno „A“ v jejím označení označuje, že se jedná o ocel kalitelnou na vzduchu.

Klíčové vlastnosti A2

Ocel A2 je známá svým minimálním pohybem (deformací) při kalení a vyšší houževnatostí než oceli pro kalení v oleji, často se stejnou nebo vyšší odolností proti opotřebení. Vyznačuje se vysokou odolností proti oděru a je považována za bezpečnější pro kalení s nízkými deformačními charakteristikami.

Společné aplikace pro A2

A2 je vhodný pro širokou škálu nástrojových aplikací. Používá se pro břitové destičky, ohýbací nástroje, stříhací nástroje, extruzní nástroje a razníky na hliník. Používá se také pro pouzdra děrovacích nástrojů a odizolovací nástroje. A2 je běžnou alternativní volbou pro obráběné nástroje v množství až do 100 000 kusů. Pro ražbu mincí, zejména nerezové oceli, žáruvzdorných slitin nebo legovaných ocelí, je odolnost A2 proti opotřebení dobrou volbou. Je také uváděn jako materiál pro ražbu hliníkových a měděných slitin v množství až 100 000 kusů. A2 se doporučuje pro nástroje, které jsou méně náročné na opotřebení, ale kladou vysoké nároky na houževnatost.

Úvahy o tepelném zpracování pro A2

Ocel A2 má vysokou prokalitelnost, což znamená, že ji lze účinně kalit na vzduchu. Ocel A2 lze chladit na vzduchu z austenitizační teploty, jako je 995 °C, a popouštět při 218 °C, aby se dosáhlo tvrdosti 59 až 61 HRC. Popouštění oceli A2 při teplotě přibližně 510 °C (950 °F) může vyvinout zřetelný, ale malý sekundární vrchol kalení, který je nejintenzivnější, když byla ocel austenitizována při vyšších teplotách. Typické rozsahy tvrdosti oceli A2 v různých aplikacích zahrnují 50–60 HRC nebo 53–56 HRC pro formy a 58–64 HRC nebo 56–60 HRC pro ohýbací/stříhací nástroje. Pro ocel A2 se doporučuje popouštění za vysokých teplot, aby se snížilo množství zbytkového austenitu.

Mechanické vlastnosti A2

Obrobitelnost: Nižší než O1, jmenovitá hodnota 60 (oproti uhlíkové oceli 1% při 100).
Rozměrová stabilita (kalená na vzduchu): Vylepšené, roztažnost cca 0,0010 palce/palec.
Houževnatost: Hodnocení 4 nebo 5 na stupnici (vyšší než O1).
Odolnost proti opotřebení: Hodnocení 6 na stupnici. Odolnější proti oděru než řada S.
Tvorba karbidu: Nižší obsah Cr a C v porovnání s D2 vede k menším karbidům, což zvyšuje houževnatost, ale snižuje odolnost proti opotřebení v porovnání s D2.

Správná volba: O1 vs. A2

Stručně řečeno, O1 je levnější ocel kalitelná v oleji s dobrou obrobitelností a odolností proti opotřebení, vhodná pro menší nástroje a aplikace, kde je rozměrová stabilita méně kritická a kalení v oleji je zvládnutelné. A2 je ocel kalitelná na vzduchu, která nabízí lepší rozměrovou stabilitu a houževnatost s vysokou odolností proti oděru, což z ní činí dobrou volbu pro aplikace vyžadující menší deformace a vyšší výrobní množství, zejména při ražení houževnatějších materiálů.

Volba závisí na specifických požadavcích vaší továrny na odolnost proti opotřebení, houževnatost, kontrolu rozměrů a cenová omezení. Pokud potřebujete minimální deformaci během tepelného zpracování a vyšší houževnatost pro prevenci praskání, je pravděpodobně vhodnější varianta A2. Pokud je obrobitelnost a počáteční náklady prvořadé a geometrie vašeho dílu umožňuje bezpečné kalení v oleji, mohla by být vhodná varianta O1.