Az A2 szerszámacél egy mélyedzett, levegőn edzett szerszámacél. A levegőn edzett szerszámacél okozta deformáció körülbelül negyede a volfrám alapú, olajban edzett szerszámacélénak. Kopásállósága a króm típusú és a magas széntartalmú, magas krómtartalmú szerszámacélok közé esik, de szívóssága kiváló. Ez különösen alkalmassá teszi olyan alkalmazásokhoz, amelyek jó kopásállóságot, szívósságot és méretstabilitást igényelnek. Az A2 acélt széles körben használják kivágó szerszámokban, formázó szerszámokban, hengerlő szerszámokban, lyukasztó szerszámokban, kalanderező szerszámokban, menethengerlő szerszámokban és speciális vágópengékben.

1. Alkalmazások¹

Az A2 szerszámacélt széles körben használják 200 °C alatti hőmérsékleten (jellemzően szobahőmérsékleten) végzett szerszámozási műveletekhez. Gazdaságos választás általános műhelyi célokra. Alkalmazásai kiterjednek az extrém keménységet, súrlódási ellenállást, tartósságot és szilárdságot igénylő helyzetekre, és alkalmas ott, ahol fokozott szívósságra és elfogadható kopásállóságra van szükség.

• Hajlító szerszámok
• Kivágó szerszámok és lyukasztók (hosszú gyártási ciklusokhoz vagy vékony/közepes vastagságú anyagokhoz)
• Éremverő szerszámok
• Hidegen alakító szerszámok
• Rajzszerszámok
• Extrudáló szerszámok és lyukasztók alumíniumhoz
• Formázó szerszámok
• Mérőeszközök és precíziós mérőeszközök (a méretstabilitás miatt)
• Recézett
• Tüskék
• Fő csomópontok
• Formák
• Gyalugépek
• Nyírókések és pengék (hidegollók könnyű és közepes igénybevételhez, vágószerszámok)
• Hasítókések
• Orsók
• Lyukasztások (akár kopásálló D2-n is)

2. A2 acélösszetétel

Elem	Szén (C)	Króm (Cr)	Molibdén (Mo)	Vanádium (V)	Mangán (Mn)	Szilícium (Si)	Foszfor (P)	Kén (S)
Százalék (%)	0,95 – 1,05	4,75 – 5,50	0,90 – 1,40	0,15 – 0,50	0,40 – 1,00	0,30 – 0,90	≤ 0,03	≤ 0,03

3. A2 acélnak megfelelő

• DIN/ISO: 1,2363 (X100CrMoV5),
• JIS (Japán): SKD12
• Kína (GB/T 1299 szabvány): Cr5Mo1V

4. A2 acél tulajdonságai

Alapvető fizikai és mechanikai tulajdonságok

Ingatlan	Érték
Sűrűség	7,86 g/cm³
Olvadáspont	1424°C
Térfogat modulus	140 GPa
Nyírási modulus	78,0 GPa
Poisson-arány	0.27-0.30
Rugalmassági modulus	190-210 GPa
Hőtágulás	10,7 × 10⁻⁶/°C

4.1 Keménység

The hardness after annealing is 235 HB to 269 BHN.

In the as-quenched condition, A2 can achieve a surface hardness of 60 HRC. As-quenched hardness is influenced by austenitizing temperature.

The hardness after tempering is 58–64 HRC. Tempering at 200°C (390°F) can achieve a hardness of 60 HRC.

4.2 Wear Resistance

The high carbon and chromium content give A2 excellent wear resistance. Compared to O1 steel, A2 steel has slightly better wear resistance. Compared to A6 steel, its wear resistance is improved by 20-25%. However, its wear resistance is lower than that of D2 steel or high-speed steel.

4.3 Toughness

A2 steel has moderate toughness, higher than oil-hardening die steels and D-series tool steel. Toughness and wear resistance are inversely proportional. The large amount of carbides in D-series tool steel increases wear resistance, but reduces toughness.

4.4 Dimensional Stability

A2 steel undergoes minimal deformation during hardening. The expansion is approximately 0.001 inches/inch (0.001 mm/mm).

4.5 Machinability

A2 steel is an easy-to-machine tool steel after appropriate annealing treatment. If the machinability of tool steel with a carbon content of 1% is set to 100, the machinability rating of A2 is 65.

5. Hőkezelés

Az alábbiakban felvázoljuk a sikeres A2 szerszámacél gyártásának kritikus lépéseit és szempontjait. heat treatment, az iparági legjobb gyakorlatokon alapul.

5.1 Előkészítés

• A kezdeti állapot felmérése: Az A2 anyagon végzett bármilyen hőkezelés előtt elengedhetetlen a felület alapos zsírtalanítása.
• Pre-Hardening Stress Relief (If Applicable): For A2 materials that have undergone extensive machining, we strongly recommend stress relief treatment to minimize deformation during heat treatment. Procedure for unhardened material: Heat the steel slowly and uniformly to 1200–1250 °F (649–677 °C). Tartsa ezen a hőmérsékleten körülbelül 2 órán át hüvelykenként a legvastagabb szakaszon. Ezt követően lassan hűtse le, lehetőleg a kemencében.

5.2 A2 szerszámacél védelme hőkezelés közben

A2 tool steel is prone to decarburization when heated to high temperatures. To prevent decarburization and ensure the integrity of the heat treatment of A2 tool steel, we recommend securely wrapping the A2 steel with stainless steel foil and then placing it in a controlled neutral atmosphere furnace or a vacuum furnace. Sealing the material in stainless steel foil is a widely adopted and effective method.

5.3 Az A2 szerszámacél hőkezelésének főbb szakaszai

5.3.1 Előmelegítés

Az A2 szerszámacél előmelegítésének célja:

• Igazítsa az anyag molekulaszerkezetét.
• Győződjön meg arról, hogy a teljes alkatrész hőmérséklete egyenletes, ezáltal csökkentve a hősokkot.
• A magasabb ausztenitesítési hőmérséklet elérése előtt szüntesse meg a belső feszültséget.

Az A2 acél előmelegítési hőmérséklete 650°C (1200°F). Tartsa 10-15 percig, hogy az anyag hőmérséklete megegyezzen a kemence belsejében uralkodó hőmérséklettel, mielőtt továbblépne a következő lépésre. Ez úgy állapítható meg, hogy megfigyeli, hogy az anyag és a kemence falának színe egységes marad-e.

5.3.2 Ausztenitesítés (edzés):

A folyamat során az anyagban lévő ötvözet karbidok feloldódnak a mátrixban, ami meghatározza az A2 acél végső edzési tulajdonságait.
A standard oltási hőmérséklet körülbelül 968°C (1775°F), néhány folyamattal kezdve 1775°F - 1825°F (970-995°C). Az áztatási idő az alkatrész legvastagabb keresztmetszetének 25 mm-es hüvelykenként 1 óra.
Az áztatási időnek NEM túl hosszú legyen, mivel a túlzott áztatási idő negatívan befolyásolhatja az anyag mikroszerkezetét.

5.3.3 Kioltás:

A levegős edzés jelentősen csökkenti a hősokkot és a belső feszültséget, így ez a legenyhébb elterjedt edzési módszer. Használjon fóliát az alkatrészek lezárására, amíg az összes látható vörös izzási jelenség teljesen el nem tűnik.

Az A2 levegőn történő kioltása azonban korlátozások. Ha a keresztmetszeti méretek meghaladják a körülbelül 127 mm-t (5 hüvelyk), levegős hűtés léphet fel. NEM teljes keményedést érjen el.

5.4 Edzés

When A2 tool steel material is air cooled to 125-150°F (52-65°C), tempering should begin immediately. Delayed tempering may increase the risk of cracking or reduce the tool’s lifespan. If straightening is required, it can be performed when the material temperature is above 400°F (205°C), at which point the martensitic transformation has not yet been completed.

A temperálás célja:

• Az anyagban fellépő belső feszültségek kiküszöbölésére.
• A szívósság növelése és a törékenység csökkentése érdekében.
• A maradék ausztenit minimalizálása és a maradék ausztenit stabilabb mikroszerkezetté alakítása.

5.4.1 Egyszeres hőmérséklet

Melegítse fel az anyagot 205°C (400°F), majd áztassa ezen a hőmérsékleten 2 óra keresztmetszet hüvelykenként (25 mm), végül hagyjuk természetes úton kihűlni.

Az első megeresztés segít stabilizálni az újonnan képződött martenzitet és átalakítani a maradék ausztenitet.

5.4.2 Többszörös edzés (kettős/háromszoros edzés)

Határozottan ajánljuk a dupla, vagy akár a tripla edzést.

A kettős edzési folyamat első edzési hőmérséklete a következő: 205°C (400°F). A második megeresztési hőmérséklet a 190°C (375°F). Győződjön meg róla, hogy az anyag minden egyes megeresztési ciklus között szobahőmérsékletűre hűl.

Többszörös megeresztési ciklusok jelentősen finomíthatják a szemcseszerkezetet, növelhetik a kopásállóságot és kiváló feszültségmentesítést biztosíthatnak. Ez különösen előnyös az összetett geometriájú vagy éles szögű alkatrészek esetében.

A megeresztési hőmérséklet közvetlenül befolyásolja az A2 szerszámacél végső keménységét. Az alábbi táblázat az A2 acél keménysége és megeresztési hőmérséklete közötti összefüggést mutatja.

A2 acél keménységi és megeresztési hőmérsékleti táblázata

Edzési hőmérséklet	Rockwell C.
Ahogy eloltották	64
150°C	63
205°C	61
260°C	60
315°C	59
700°F/370°C	58
800°F/425°C	58
900°F/480°C	58
540°C	57

5.5 Edzés utáni feszültségmentesítés

A fenti hőkezelési lépések elvégzése után további feszültségoldó kezelésre lehet szükség az A2 anyag esetében, különösen akkor, ha az anyag csiszoláson, hegesztésen vagy szikraforgácsoláson (EDM) esett át.

This method involves tempering the material at a temperature 25-50°F (14-28°C) lower than the final tempering temperature used in the main heat treatment.

5.6 A2 acél kovácsolása

Slowly preheat to 870°C (1600°F), then heat to the forging temperature of 1010°C to 1095°C (1850°F to 2000°F). Do NOT forge below 900°C (1650°F).

After forging, cool slowly in an insulating material to a minimum temperature of 205°C (401°F). We do NOT suggest normalizing after forging. Instead, A2 tool steel should be annealed before subsequent machining or quenching operations.

6. Hasonlítsa össze az A2 acélt más acélokkal

6.1 A2 acél vs. 1095 acél

6.1.1 Edzhetőség és hőkezelés

Az A2 szerszámacél elsődleges előnye a levegőn edzhetősége és a hőkezelés során fellépő minimális torzulás, így rendkívül megbízható a bonyolult szerszámok megmunkálásához. Az 1095 szénacél edzhetősége jobban függ a szelvény méretétől és a hűtés erősségétől, ami megnehezíti az állandó átmenő keménység elérését nagyobb szelvényekben. Mindkettő érzékeny a hőkezelésre, de az A2-t a keményedés nagyobb kiszámíthatóságára tervezték.

6.1.2 Mechanikai tulajdonságok

Más szerszámacélokhoz és szénacélokhoz, beleértve az 1095-ös szénacélt is, az A2 jobb szívóssággal rendelkezik.

Kopásállóság tekintetében az A2 acél szintén jobb, mint az 1095 acél, különösen hosszú távú munkakörülmények között. A 1095 acél általában átlagos kopásállósággal rendelkezik kezeletlenül vagy egyszerűen edzett állapotban.

6.1.3 Költség

Az A2 acél drága ötvözeteket tartalmaz, így drágább, mint az 1095 acél, amely nem tartalmazza ezeket a drága ötvözeteket.

6.1.4 Alkalmazások²

Az A2 acélt olyan igényes hidegalakító szerszámalkalmazásokhoz részesítik előnyben, amelyek nagy kopásállóságot, jó szívósságot és minimális torzulást igényelnek, mint például a hosszú távú szerszámok és öntőformák. Az 1095 acélt akkor használják, ha a nagy keménység az elsődleges követelmény, például rugókhoz, fogaskerekekhez és egyszerűbb vágószerszámokhoz, és gyakran választják költséghatékonysága miatt bizonyos kopásálló alkalmazásokban. Exporttapasztalataink alapján az A2 acélt gyakran használják Kínán kívüli piacokon, különösen az Egyesült Államokban.

In general, A2 steel is a more advanced and specialized tool steel containing expensive alloys. It exhibits excellent dimensional stability, comprehensive wear resistance, and toughness, making it suitable for high-precision and high-volume mold manufacturing. While 1095 steel is a high-hardness carbon steel with a simple composition, its performance is more dependent on the base carbon content and quenching conditions.

6.2 A2 acél vs. D2 acél

Íme egy összefoglaló a két acél összehasonlításáról:

Jellemző	A2 acél	D2 acél
AISI osztályozás	Légkeményedéses, közepesen ötvözött, hidegalakítható szerszámacél	Magas szén- és krómtartalmú, hidegalakítható szerszámacél
Edzési módszer	Légkeményedés (fő légkeményedéses szerszámacél)	Levegőn keményedő (a legtöbb D-típusú acél)
Kopásállóság	Nagyon jó; nagyobb kopásállóság, mint az S-szériáé, de kisebb, mint a D-szériáé	Kiváló; jobb, mint az A2 (30-40% jobb)
Szívósság	Magasabb, mint az olajban edzhető acélok és a D2	alacsonyabb, mint A2; alacsony ütésállóság
Megmunkálhatóság	Viszonylag könnyű megmunkálás	Nehéz megmunkálni és csiszolni
Méretstabilitás	Minimális mozgás/alacsony torzítás	Minimális mozgás/alacsony torzítás
Tipikus keménység	58-60 HRC	60-62 HRC
Keményfém tartalom	Nagyon kis mennyiségű karbidok	Nagy mennyiségű karbid (~16% térfogatszázalékban), elsősorban Cr-gazdag M7C3
Megőrzött ausztenit	Nagy mennyiségben előfordulhat; a magas hőmérsékletű hőkezelés segít	Jelentős mennyiségek visszatartására hajlamos (akár 20%-ig); gyakran hidegkezelést/kettős megeresztést igényel

Átfogó, Ha nagyobb szívósságra és könnyebb megmunkálásra van szüksége közepesen igényes alkalmazásokhoz, akkor az A2 acél a megfelelő választás. Ha azonban a maximális kopásállóság és a méretstabilitás a legfontosabb a nagyon hosszú gyártási sorozatok során, és képes kezelni a megmunkálás és köszörülés megnövekedett nehézségeit, akkor a D2 acél a megfelelő választás.

6.3 O1 Az A2 acélhoz képest

Az O1 és A2 szerszámacélok közvetlen összehasonlítása:

Jellemző	O1 Szerszámacél	A2 szerszámacél
Osztályozás és edzés	Olajkeményedésű szerszámacél, konkrétan mangánolajkeményedésű típus.	Levegőn edzhető szerszámacél.
Hőkezelés	802-816°C (1475-1500°F) ausztenizációs hőmérsékletre történő hevítéssel, majd olajban történő edzéssel edzik.	Körülbelül 955°C (1750°F) hőmérsékletről levegőn hűtve edzhető. Előmelegített kemencében melegíthető, ami gyorsabb, mint az O1 szerszámacélé.
Keménység (HRC)	Könnyen keményedhet 62-63 HRC-re. A tipikus munkatartomány 57-62 HRC.	A normál munkakeménység 58–60 HRC, és 59-61 HRC-re hőkezelhető.
Szívósság	Kissé szívósabb, mint más olajban edzhető acélok, és a nagy keménység és szívósság nagyszerű kombinációját kínálja.	Nagyobb szívóssággal rendelkezik, mint az olajban edzhető kokillaacélok, és általánosságban jó szívósságot kínál.
Kopásállóság	Jó kopásállóság	Nagyon jó kopásállóság az O1-hez képest.
Megmunkálhatóság	Kiváló megmunkálhatóság	Különösen szegény.
Méretstabilitás	Olajozás közben repedéseknek és torzulásoknak van kitéve.	Minimális mozgás edzés közben és alacsony torzulás. Biztonságot és méretstabilitást biztosít.
Alkalmazások	Kivágó, érmevágó és formázó szerszámok, valamint lyukasztók, nyírópengék és famegmunkáló kések.	Hajlító szerszámok, kivágó szerszámok és lyukasztók. Kiváló választás olyan szerszámokhoz, ahol az O1 edzhetőségi problémákat okozhat, valamint repedésre hajlamos kialakításokhoz.

In summary, O1 steel offers good machinability and an excellent balance of hardness and toughness at a low cost, but it is more prone to distortion and cracking during oil quenching. A2 steel, although less machinable, offers superior dimensional stability and wear resistance due to its air-hardening characteristics, making it suitable for applications that require higher precision and longer tool life, albeit at a slightly higher cost.

7. Szállítási formák és méretek

Az általunk forgalmazott A2 szerszámacél három formában kapható: laposrúd, tömb és köracél.

A laposrúd méretei a következők: szélesség 20–600 mm × vastagság 20–400 mm × hosszúság 1000–5500 mm. A köracél méretei 20–400 mm átmérő × 1000–5500 mm hosszúság. A tömb méreteit a laposrúd vágásával kapjuk meg.

Kisebb méretekhez, például 70 mm-nél kisebb átmérőjű köracélokhoz melegen hengerelt eljárást alkalmazunk. 70 mm-nél nagyobb méretekhez kovácsolt termékeket kínálunk.

UT vizsgálat: 1921-84 szept. D/d, E/e. 

Surface Treatment: turning, milling, blackening, peeling.

Készlet állapota: Nem tartunk raktáron A2 acélt. A gyártást az ügyfél megrendelései alapján szervezzük.

Szállítási idő: Az elektromos ívkemencében (EAF) készült anyagok szállítási ideje 30-45 nap. 

1. Totten, GE, Xie, L. és Funatani, K. (szerk.). (2004). Mechanikai ötvözettervezés kézikönyve (169. o.). CRC Kiadó. ↩︎
2. Bringas, JE (szerk.). (2004). Összehasonlító Világacél Szabványok Kézikönyve (3. kiadás). ASTM International. ↩︎

GYIK