Technický přehled oceli O1

Technický přehled oceli O1: Ocel O1 je univerzální nástrojová ocel kalitelná v oleji. Jedná se o manganovou legovanou ocel známou pro svou dobrou schopnost držet hrany a schopnost dosáhnout vysoké tvrdosti po kalení olejem. Ve srovnání s vodou kalitelnými oceli nabízí O1 lepší stabilitu a stejnou houževnatost při úplném kalení s mírně lepší odolností proti opotřebení. Je oblíbenou volbou pro svou relativní snadnost tepelného zpracování při nižších austenitizačních teplotách a dobrou prokalitelnost v mírných úsecích. Je však náchylný k oduhličení a praskání v důsledku tepelného šoku během kalení.

1. Chemické složení

Živel	uhlík (C)	mangan (Mn)	Chrom (Cr)	Wolfram (W)	Vanad (V)	křemík (Si)	fosfor (P)	síra (S)
Obsah (%)	0.85 – 1.00	1.00 – 1.40	0.40 – 0.60	0.40 – 0.60	0,30 max	0.10 – 0.40	max. 0,030	max. 0,030

2. Nástrojová ocel O1 Vlastnosti

Nástrojová ocel O1 je ocel kalitelná v oleji známá svou dobrou odolností proti oděru a snadným kalením. Jeho tvrdost je výrazně ovlivněna teplotou popouštění po kalení. I když nabízí slušnou houževnatost, zejména ve srovnání s jinými oceli řady O s vysokou tvrdostí, její vlastnosti v tahu se snižují se zvyšující se teplotou popouštění. Po zhášení vykazuje předvídatelnou expanzi.

Tvrdost oceli 2.1 O1:

Ocel O1 dosahuje po kalení v oleji z 1475 °F (802 °C) tvrdosti po kalení 64-65 HRC. Popouštění snižuje tuto tvrdost, jak je znázorněno níže:

Teplota temperování (°F)	Teplota temperování (°C)	Tvrdost (HRC)
As-Quenched (od 1475 °F)	Zchlazení (z 802 °C)	64-65
350	177	62-63
400	204	62
500	260	60
600	316	57
700	371	53
800	427	50
900	482	47
1000	538	44
1100	593	39

2.2 Vlastnosti v tahu:

Tahové vlastnosti se mění s teplotou popouštění:

Teplota temperování (°C)	Teplota temperování (°F)	Pevnost v tahu (MPa)	Pevnost v tahu (ksi)	Mez kluzu (MPa)	Mez kluzu (ksi)	Prodloužení (%)	Zmenšení plochy (%)
425	800	~1379	~200	~827	~120	17	46
480	900	~1241	~180	~758	~110	20	53
540	1000	~1103	~160	~689	~100	23	58
595	1100	~965	~140	~620	~90	25	61
650	1200	~827	~120	~552	~80	27	65
705	1300	~689	~100	~483	~70	29	68

2.3 Další vlastnosti:

Houževnatost: Mírně vyšší houževnatost než oceli O2 a O7 při vysokých úrovních tvrdosti.

Odolnost proti opotřebení: Nabízí dobrou odolnost proti oděru.

Rozměrová stabilita: Očekávané rozšíření přibližně o 0,0015 palce/palec. (0,0015 mm/mm) po kalení oleje.

3. Nástrojová ocel O1 Aplikace

3.1 Řezné nástroje: Ocel O1 může být díky vysokému obsahu uhlíku kalena v oleji na vysokou tvrdost (přibližně 62–63 HRC), a proto je vhodná pro různé řezné nástroje. To znamená vysokou tvrdost, což znamená, že dobře drží ostří a vydrží déle řezat. V závislosti na vaší továrně mohou aplikace zahrnovat:

• Závitníky a matrice: Používají se pro tváření vnitřních a vnějších závitů.
• Výstružníky: Pro zvětšování a dokončování stávajících otvorů na přesné rozměry.
• Vrtáky: Pro vrtání děr do různých materiálů (ačkoli pravděpodobně pro pomalejší aplikace než rychlořezné oceli).
• Smykové nože: Používají se k řezání plechů a jiných materiálů.
• Děrovačky: Dělat díry nebo tvary v materiálech silou.
• Strojní nože: Pro různé řezací nebo řezací operace

3.2 Díly odolné proti opotřebení: Díky tvrdosti oceli O1 má dobrou odolnost proti oděru a lze ji aplikovat na konstrukční součásti, které podléhají tření a opotřebení. Ve vaší továrně to může zahrnovat:

• Měřidla: Pro přesné měření vyrobených dílů je důležité udržovat a zajistit rozměrovou správnost při opotřebení.
• Tvarovací válce: Při válcovacích nebo lisovacích procesech by povrchy válců měly mít vysokou odolnost proti opotřebení.
• STROJNÍ ZPŮSOBY A SANĚ: Toto jsou díly, které by se měly používat s kluzným třením a měly by si zachovat svůj tvar a přesnost, dokud fungují.
• Nástroje pro abrazivní materiály: V závislosti na konkrétních materiálech, se kterými pracujete, může být O1 vhodný pro určité aplikace nástrojů zahrnujících středně abrazivní materiály.

4. Tepelné zpracování oceli O1

Níže je uveden obecný postup tepelného zpracování oceli O1:

4.1 Plnění pece

• Obecně se doporučuje začít se studenou pecí.
• Umístěte ocelový díl O1 do středu. O1 ocel lze rychle zahřát. Pokud je pec předehřátá, může být díl nejprve umístěn na horní část pece, čímž se sníží riziko tepelného šoku a prasknutí.

4.2 Předehřívání

• Teplota předehřívání nástrojové oceli O1 je 1200 °F.
• Při této teplotě vydržte pouze 10-15 minut nebo dokud se díl nezahřeje rovnoměrně. O1 ocel by se při této teplotě neměla déle máčet. Delší namáčení změní molekulární strukturu materiálu.

4.3 Austenitizace

• Nastavte pec na austenitizační nebo kalící teplotu. Pro ocel O1 je to 1500 °F.
• Když pec dosáhne této teploty, ujistěte se, že díl má stejnou barvu jako vnitřek pece. Teprve poté lze zahájit namáčení.
• Doba namáčení oceli O1 při její austenitizační teplotě je 5 minut krát každý palec nejmenšího průřezu, 25 mm, poté, co par dosáhne austenitizační teploty. V této teplotě byste měli par důkladně namočit, aby se správně vytvořil dostatek austenitu.

4.4 Kalení

• Kalení sekce z austenitizační teploty ve vhodném kalicím oleji.
• Kalte, dokud díl nebude mít teplotu 125 až 150 °F (52 až 65 °C).
• Není-li požadovaná tvrdost nižší, ihned po dosažení příslušné austenitizační teploty a správné doby namáčení je kritická.
• Vezměte prosím na vědomí, že ocel O1 je vystavena riziku praskání v důsledku tepelného šoku při kalení v oleji. Správné předehřátí může toto riziko zmírnit.

4.5 Temperování

• K TEPLENÍ MUSÍ BÝT OKAMŽITĚ, POKUD DÍLY DOSAHUJÍ 125 AŽ 150 °F (52 AŽ 65 °C) po ochlazení. Pokud odložíte popouštění, kalená ocel popraská.
• Nejoblíbenější popouštěcí teplota pro nástrojovou ocel O1 je 350 °F (175 °C). Přesná teplota popouštění však bude záviset na požadované konečné tvrdosti pro vaši aplikaci.
• Udržujte ocel na zvolené teplotě popouštění po dobu 2 h na palec (25 mm) průřezu.
• NIKDY NEDOHŘÍVEJTE ANI PŘEHŘÍVEJTE DÍLY.
• Ocel O1 obvykle potřebuje pouze jediné temperování. Sekundární temperování při nižší teplotě (příklad: 325 °F nebo 160 °C) lze provést, aby se zajistilo, že se vše přemění, a pomůže se zajistit houževnatost podle potřeby bez významného snížení tvrdosti. 2 hodiny na palec průřezu, pokud je použito druhé temperování.
• Poté nechte ocelový vzduch po temperování vychladnout na pokojovou teplotu.

Toto je jednoduchý podrobný popis toho, jak tepelně zpracovat ocelové díly O1, což jim poskytne požadovanou tvrdost, odolnost proti opotřebení a houževnatost, která je potřebná pro jejich zamýšlené použití ve vaší továrně.

5. Porovnejte O1 a ocel D2

• O1 ocel je nízkolegovaná nástrojová ocel kalitelná v oleji se slušnými vlastnostmi. Dosahuje dobré tvrdosti (62-63 HRC) a otěruvzdornosti při dostatečné houževnatosti. Ukazuje malou rozměrovou změnu při kalení oleje a má dobrou stabilitu. O1 je všestranná ocel s průměrnou obrobitelností, díky čemuž je vhodná pro kratší výrobní série.
• AISI D2 je nástrojová ocel s vysokým obsahem uhlíku, vysokým obsahem chrómu, vzduchem kalitelná nástrojová ocel, která se vyznačuje dobrou odolností proti abrazivnímu opotřebení. Obvykle pracuje kolem 56-58 HRC, což umožňuje minimální zkreslení při vytvrzování na vzduchu a výsledkem je slušná rozměrová stabilita. D2 má menší houževnatost než O1 a je hůře obrobitelný. Běžně se používá v dlouhodobých zápustkách a pro aplikace, kde je vyžadována vysoká odolnost proti opotřebení.
• Obecně používejte O1, pokud potřebujete houževnatost a dobrou obrobitelnost pro univerzální nástroje a/nebo krátké série; použijte D2, pokud potřebujete vynikající odolnost proti opotřebení a rozměrovou stabilitu pro velkosériovou výrobu.

6. Je ocel O1 vhodná pro nože?

Ocel O1 může být použita pro výrobu nožů a pravděpodobně by nabídla dobrou rovnováhu mezi tvrdostí, držením ostří a houževnatostí pro všeobecné použití. Jeho nedostatečná odolnost proti korozi je však významnou nevýhodou ve srovnání s nerezovou ocelí, která se běžně používá na příbory. Pro aplikace, kde je kritická odolnost proti korozi (jako jsou kuchyňské nože nebo venkovní nože vystavené vlhkosti), by byly vhodnější varianty z nerezové oceli. Zjistěte více o oceli O1 použité v nožích.

7. Je O1 lepší než 1095?

Zda je O1 „lepší“ než 1095, závisí na konkrétní aplikaci ve vaší továrně:

• Pokud vaše aplikace vyžaduje minimální deformaci během kalení, zahrnuje složité tvary nebo vyžaduje průběžné kalení v mírných úsecích s dobrou rovnováhou tvrdosti, houževnatosti a odolnosti proti opotřebení, O1 by pravděpodobně byla lepší volbou kvůli svým vlastnostem kalení v oleji a dobré kalitelnosti. Nezanedbatelnou výhodou je také nižší riziko praskání při tepelném zpracování.

• Pokud vaše aplikace těží z velmi tvrdého povrchu a potenciálně tužšího jádra a máte přesnou kontrolu nad procesem kalení vodou, abyste minimalizovali praskání a deformaci, mohl by být vhodný 1095. Omezená prokalitelnost však může být omezením pro větší díly vyžadující konzistentní tvrdost v celém rozsahu.