O1 SZERSZÁMACÉL | 1.2510 | SKS3

AOBO STEEL – Megbízható globális szerszámacél-beszállító

Küldjön ajánlatkérést most

Az O1 szerszámacél egy alacsony ötvözetű, hidegen alakítható szerszámacél. Bizonyos fokú edzhetőségi és kopásállósági tulajdonságokkal rendelkezik, minimális edzési deformációval. A keményfém eloszlása egyenletes, a részecskék finomak. A gyártók jellemzően kis keresztmetszetű, összetett formájú, valamint különféle mérőeszközökhöz és mérőeszközökhöz használják az O1 szerszámacélt. Az O1 megfelelő minőségei a következők: DIN 1.2510 (Németország), JIS SKS3 (Japán) és Nagy-Britannia 9CrWMn (Kína).

1. Alkalmazások

• Matricák és lyukasztók: Kivágó szerszámok, érmenyomó szerszámok, húzó szerszámok, formázó szerszámok, általános sajtoló szerszámok (lyukasztók és szerszámok rövid/közepes sorozatokhoz), menethengerlő szerszámok, hidegvágó szerszámok
• Vágó- és megmunkálószerszámokÁltalános műhelyi szerszámfejek (gazdaságos választás), Nyírópengék (különösen a kisebbek), Menetfúrók, Dörzsárak, Lefejtő marók, Hasítófűrészek, Körvágók, Fúrók
• Öntőformák és precíziós alkatrészekMűanyag öntőformák (behelyezett üregek, mesteragyak), mérőeszközök, mesterszerszámok
• Általános szerszámok és kopóalkatrészek: Bütykök, perselyek, vezetők, siklócsapágyak, bütyökkövetők, polírozó szerszámok, recéző szerszámok, adagológörgők, hengerlő szerszámok (közepes futásteljesítmény)

2. O1 acél összetétele¹

Az O1 szerszámacél-egyenértékű minőségek összetétele

3. Tulajdonságok

• Keménység: O1 acél keménység is 57-64 Rockwell C (HRC) through oil quenching. As the tempering temperature increases, the hardness decreases. For example, after tempering at 900°F (482°C), the hardness can be reduced to 47 HRC. 
• Strength (Tensile and Yield): Tool steel O1 exhibits a tensile strength of 846 MPa and a 0.2% Offset Yield Strength of 829 MPa, with a general yield strength of 758 MPa. For a specific O1 composition, tensile strength can be as high as 1725 MPa (250 ksi) when tempered at 800°F (425°C), decreasing with higher tempering temperatures.
• Ductility and Toughness: O1 steel exhibits noticeable necking before fracture, with a substantial area reduction at fracture of nearly 20%. Its fracture surface typically displays a cup–cone mode. While generally having medium toughness, it shows superior impact strength compared to other O-type steels within the common working hardness range of 57 to 64 HRC. The ductility usually improves with increasing tempering temperature.
• Modulus of Elasticity: 211 GPa.
• Dimensional Stability: Good dimensional stability during heat treatment. When oil is quenched from the correct hardening temperature, it typically expands by about 0.0015 inches per inch (0.0015 mm/mm). However, factors like part geometry and distortion (bending, bowing, or twisting) can influence the final dimensional changes.
• Machinability: Very good machinability. If the machinability of steel with 1% carbon content is set at 100, the machinability of O1 steel is 90.

4. O1 Hőkezelés

A heat treating of Az O1 acél megmunkálása általában négy fő lépésből áll: előmelegítés, ausztenitesítés (edzés), edzés és megeresztés.

4.1 Előmelegítés

Az előmelegítés gyakorlatilag minden szerszámacél, beleértve az O1-et is, elengedhetetlen lépés. Kohászatilag nem járul hozzá közvetlenül a keményedési reakcióhoz, de számos kulcsfontosságú funkciót lát el:

1. Csökkenti a hősokkot: A hideg szerszám forró kemencébe helyezése hősokkot okozhat, ami túlzott deformációhoz vagy repedéshez vezethet. Az előmelegítés minimalizálja ezt a kockázatot.
2. Stresszcsökkentés: Segít enyhíteni a megmunkálási vagy alakítási folyamatok során keletkező feszültséget.
3. Növeli a berendezések termelékenységét: Azzal, hogy a szerszámot egyenletes hőmérsékletre hozza a nagy hőmérsékletű kemence előtt, csökkenti az ausztenitesítő kemencében szükséges időt.
4. Csökkenti a felületi degradációt: Ha a nagy hőmérsékletű kemence nem semleges, az előmelegítés csökkenti a karbonizációt és a dekarbonizációt.

The preheat temperature is 1200°F (650°C). The steel should be held at this temperature for 10 to 15 minutes, or until it is uniformly heated throughout its cross-section. Please DO NOT soak the tool steel for too long at this temperature, as it can upset the molecular structure. Based on our experience, if placing the part in a preheated furnace (up to 1200°F/650°C), first place it at the top of the furnace to remove any chill, which helps reduce thermal shock and lower the risk of cracking.

4.2 Austenitizing (Hardening)

After preheating, set the furnace temperature to the austenitizing temperature of 1500°F (815°C). We must heat the material until it fully reaches this temperature, which can be confirmed by observing its color matching the furnace. Once the temperature is consistent, begin calculating the soaking time. Soaking for an additional 5 minutes per inch of the smallest cross-section. While O1 steel may be damaged by over-soaking, its tolerance is generally higher compared to high-alloy steels.

4.3 Kioltás²

Az O1 acélt O típusú acélként osztályozzák, mivel olyan acélról van szó, amely olajat használ edzőközegként. Az olaj edzőközeg lassabb, mint a víz, de biztonságosabb, csökkenti a belső feszültséget, valamint a repedés és deformáció hajlamát. Edzés után 52-65°C-ra (125-150°F) kell hűteni. Amint ezt a hőmérsékleti tartományt eléri, a megeresztést azonnal el kell végezni.

4.4 Edzés

A megeresztés után az acél nagy feszültség alatt áll, és repedésre hajlamos. A megeresztés célja:

1. Belső feszültségek csökkentése: Csökkenti a keményedés során fellépő belső feszültségeket, amelyek ridegséget okozhatnak.
2. Szívósság növelése: A megeresztés jelentősen növeli az acél szívósságát.
3. Visszatartott ausztenit átalakítása: A kioltási lépésből származó visszatartott ausztenitet friss martenzitté alakítja.

Ez az acél jellemzően csak egy edzési eljárást igényel, de bizonyos esetekben két edzési eljárásra is szükség lehet. Két edzési eljárás finomíthatja a szemcseszerkezetet a szívósság növelése érdekében, így alkalmassá téve összetett részletekkel rendelkező vagy nagy szilárdságot igénylő alkatrészekhez.

Az egyszeri megeresztési hőmérséklet 175 °C (350 °F), az áztatási idő pedig 2 óra keresztmetszetenként 25 mm (hüvelyk).

Ha második megeresztést végeznek, a hőmérsékletnek valamivel alacsonyabbnak kell lennie, jellemzően 160 °C-nak (325 °F), és az alkatrészt a két megeresztési folyamat között hagyni kell szobahőmérsékletre hűlni.

O1 szerszámacél megeresztési hőmérsékletei és a kapott keménység

If you would like to discuss O1 tool steel with us, please complete the form below to contact us.

5. Compare O1 steel with other steels

5.1 A2 vs. O1 szerszámacél

Közvetlen összehasonlítást nyújtunk az O1 és A2 hidegalakítható szerszámacélok főbb tulajdonságairól és jellemzőiről. További információkért erről a témáról, kérjük, olvassa el a következőt: A2 vs. O1 szerszámacél

5.2 O1 vs. O2 acél

A témával kapcsolatos részletes információkért kérjük, tekintse meg a következőt: O1 vs. O2 acél

5.3 O1 szerszámacél vs. D2

A témával kapcsolatos részletes információkért kérjük, tekintse meg a következőt: O1 szerszámacél vs. D2

O1 is a more machinable and tougher steel with generally higher tensile properties; however, D2 offers significantly better wear resistance and dimensional stability after heat treatment due to its air-hardening nature and higher alloy content, particularly chromium carbides.

5.4 O1 szerszámacél vs. 1095

Míg mind az O1 szerszámacél, mind az 1095 acél nagy széntartalmú acél, amely képes nagy keménység elérésére, az O1 egy ötvözőbb szerszámacél, amelyet olajos edzésre terveztek, mélyebb edzést, jobb méretstabilitást és valamivel jobb kopásállóságot kínál. Az 1095, lévén sima szénacél, a maximális keménység eléréséhez vízzel történő edzésre van szükség, ami sekély edzést és nagyobb torzulás- és repedésveszélyt eredményez; ugyanakkor kiváló megmunkálhatóságot kínál.

6. Az O1 szerszámacél korlátai

• Alacsony ellenállás a lágyulással szemben magas hőmérsékleten. Az O1 szerszámacél hidegalakítható acélként van besorolva, ami azt jelenti, hogy alkalmazási területei alacsony hőmérsékletre, jellemzően szobahőmérsékletre korlátozódnak. Magas hőmérsékleten alacsony a lágyulási ellenállása. Melegalakítási alkalmazásokban történő felhasználás esetén hajlamos a hősokk-terhelés miatti lágyulásra vagy repedésre.
• Korlátozott keményfémtartalom a kopásállóság érdekében. Az O1 egy alacsony ötvözetű szerszámacél, alacsony ötvözettartalommal és szinte semmilyen keményfémmel a mikroszerkezetében. A magas szén- és krómtartalmú acélokkal (D-minőségek) ellentétben, amelyek durva keményfémekre támaszkodnak a kiváló kopásállóság érdekében, az O1 kopásállósága elsősorban a keménységétől függ, amelyet a magas széntartalmú martenzites mátrixa eredményez. Emiatt kevésbé alkalmas olyan alkalmazásokhoz, amelyek rendkívül nagy abrazív kopásállóságot igényelnek, mint például a D2 vagy D3 acélok.
• Repedésre való hajlam a kioltás során. Az O1 acél hajlamos a repedésekre a hősokk miatt az olajos edzés során, különösen az éles sarkú vagy bonyolult kialakítású alkatrészeknél, például azoknál, amelyekhez közel vannak a furatok. Bár az olajos edzés biztonságosabbnak tekinthető és kevesebb torzulást eredményez, mint a vízzel történő edzés, a kovácsolási hőmérsékletre való gyors hevítés szintén némileg érzékennyé teszi az O1 acélokat a repedésekre.
• Dekarbonizáció. Az O1 szerszámacél hőkezelés során hajlamos a dekarbonizációra. Ennek megakadályozása érdekében szabályozott semleges atmoszférában, vákuumban vagy semleges sókemencében kell lágyítani és/vagy edzeni. Bár általában más acéltípusokhoz képest nagyon ellenállónak tekintik a dekarbonizációval szemben, az óvintézkedések továbbra is szükségesek.
• Edzhetőség és metszetméret-korlátozások. Míg az O1 kellően edzhető kis és közepes méretű szakaszokhoz, hogy olajos edzés után teljes keménységet érjen el, a nagyon nagy szerszámokhoz és szerszámokhoz valószínűleg nem elegendő az edzhetősége.
• Méretváltozások hőkezelés során. Amikor az O1 acélt a megfelelő edzési hőmérsékleten olajjal edzik, méretei körülbelül 0,0015 hüvelyk/hüvelykkel (0,0015 mm/mm) megnőhetnek.
• Megtartott ausztenit problémák. Az ausztenitesítés során fellépő túlmelegítés a kioltott O1 alkatrészekben visszamaradt ausztenit mennyiségének növekedéséhez vezethet, ami ronthatja a méretstabilitást és hozzájárulhat a repedések kialakulásához.

7. Felületkezelés

• Boridálás (bórozás). Edzés után az O1 acélt 850-950°C hőmérsékleten bórozó kezelésnek vetik alá. Ez az eljárás egy rendkívül kemény, kopásálló vas-borid (FeB és Fe2B) réteget képez, amelynek keménysége 1450 és 5000 HV között van. A bórozott O1 acél kopásállósága háromszorosa a kezeletlen acélénak.
• Fizikai gőzfázisú leválasztásos (PVD) bevonatok. Az O1 acél PVD eljárását viszonylag alacsony hőmérsékleten (200–500 °C) végzik, hogy minimalizálják a megeresztés hatásait a magra. Kemény anyagok, például titán-nitrid (TiN) vagy titán-karbid (TiC) vékony rétegeit rakják le az O1 szerszámacél felületére. A PVD bevonatok rendkívül nagy keménységet (2000 HV TiN és 3500 HV TiC esetén) és kémiai inertséget mutatnak, csökkentve a gödrös kopást és megakadályozva a forgácsok megtapadását a szerszámon.
• Kemény krómozás. Ez egy gyakran használt galvanizálási eljárás szerszámacélokhoz. Az O1 acél akár 25 µm vastag krómréteggel is bevonható.
• Nitridálás. Egy termokémiai diffúziós folyamat, amely nitrogént juttat a szerszám felületébe, kemény réteget hozva létre (0,013–0,05 mm vastag). Általában a csiszolás befejezése után alkalmazzák 400 °C és 550 °C közötti hőmérsékleten.

8. Szállítási formák és méretek

Az általunk forgalmazott O1 szerszámacél különféle formákban kapható, beleértve a köracélokat, lemezeket, bádogokat, laposrudakat, négyszögletes rudakat és tömböket. A laposrúd méretei: 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. 

Felületkezelés: eredeti fekete, hámozott, megmunkált/esztergált, polírozott, csiszolt vagy mart felületkezelés.

Készlet állapota: Nem tartunk raktáron O1 szerszámacélt. A gyártást az ügyfél megrendelései alapján szervezzük.

Szállítási idő: Az elektromos ívkemencés (EAF) anyagok szállítási ideje 30-45 nap. Az ESR anyagok szállítási ideje körülbelül 60 nap.

1. Davis, JR (szerk.). (1998). Fémek kézikönyve, íróasztali kiadás (2. kiadás, 815. o.). ASM International. ↩︎
2. Bryson, WE (2007). Szerszámacélok hőkezelése, kiválasztása és alkalmazása (91. o.). Hanser Kiadó. ↩︎

GYIK