Twardość stali narzędziowej A2

Stal narzędziowa A2 jest popularną i wszechstronną stalą narzędziową hartowaną na powietrzu i do obróbki na zimno, a jej wydajność w dużej mierze zależy od osiągnięcia odpowiedniej twardości. W tym przewodniku opisano szczegółowo Twardość stali narzędziowej A2, czerpiąc bezpośrednio z danych technicznych, aby pomóc Ci w podejmowaniu decyzji. Na dole strony możesz pobrać bezpłatny plik techniczny PDF na temat twardości stali narzędziowej D2.

Przegląd ze stali narzędziowej A2

Stal narzędziowa A2 to hartowana na powietrzu, obrabiana na zimno stal narzędziowa. Ta klasyfikacja jest kluczowa dla jednej z jej głównych zalet: metody hartowania. A2 utwardza się po schłodzeniu na powietrzu od austenityzowanie temperatura. Ten proces hartowania w powietrzu jest łagodniejszy niż hartowanie w oleju lub wodzie, co prowadzi do:

• Zminimalizowane zniekształcenia podczas obróbka cieplna.
• Doskonała stabilność wymiarowa gotowego narzędzia lub komponentu.

Te cechy sprawiają, że A2 to niezawodny wybór w zastosowaniach, w których precyzja ma priorytet.

Wpływ obróbki cieplnej na twardość stali narzędziowej A2

Ten Twardość stali narzędziowej A2 osiągasz jest bezpośrednim rezultatem precyzyjnej obróbki cieplnej. Proces obejmuje:

Austenityzowanie, hartowanie i twardość po hartowaniu

Pierwszy etap obejmuje podgrzanie stali A2 do temperatury austenityzacji, zwykle od około 1740°F (950°C) do 1775°F (968°C), a następnie nadmuchanie jej powietrzem. gaszenie. W tym stanie po hartowaniu A2 może osiągnąć twardość około 65 HRC. Jednak stal w tym stanie jest zbyt krucha do większości zastosowań.

Wpływ odpuszczania na końcową twardość stali narzędziowych A2

Hartowanie jest kolejnym krytycznym krokiem. Proces ten obejmuje ponowne podgrzanie zahartowanej stali do określonej, niższej temperatury w celu zmniejszenia kruchości i uzyskania pożądanej równowagi twardości i wytrzymałości. Ostateczny Twardość stali narzędziowej A2 jest podyktowana wybraną temperaturą hartowania.

Typowa twardość robocza stali narzędziowej A2:

W przypadku większości zastosowań normalna twardość robocza stali narzędziowej A2 mieści się w 58–60 HRC zasięg. Może się to jednak różnić:

• Niektóre aplikacje mogą wykorzystywać A2 w 56-58 HRC.
• Do gięcia i wykrawania oferujemy szereg narzędzi 58-64 HRC jest powszechne.
• W matrycach do wytłaczania aluminium często stosuje się A2. 56-62 HRC zakres.

Zależność pomiędzy temperaturą odpuszczania i twardością jest odwrotnie proporcjonalna: wyższe temperatury odpuszczania zazwyczaj skutkują niższą twardością, lecz większą wytrzymałością.

Tabela: Przykładowe temperatury odpuszczania w stosunku do uzyskanej twardości stali narzędziowej A2

(Dla próbki o średnicy 1″ schłodzonej z temperatury 1775°F / 968°C)

Temperatura hartowania	Twardość wynikowa (w przybliżeniu)
300°F (149°C)	61 HRC
400°F (204°C)	60 HRC

Wtórne cechy hartowania stali A2

Stal narzędziowa A2 wykazuje niewielki efekt wtórnego utwardzania po odpuszczeniu w zakresie od 950°F (510°C) do 1000°F (538°C). W tych temperaturach twardość może nieznacznie wzrosnąć lub ustabilizować się przed spadkiem wraz z dalszym wzrostem temperatury. Po zahartowaniu i odpuszczeniu stal matrycowa A2 wykazuje zazwyczaj mikrotwardość 630-700 HV.

Aby uzyskać więcej informacji na temat obróbki cieplnej A2, kliknij Przewodnik po obróbce cieplnej stali A2.

Głębokie nurkowanie w właściwościach twardości stali narzędziowej A2

Kilka wrodzonych właściwości A2 przyczynia się do jego wydajności przekraczającej wartości Rockwell C.

Hartowność: Zapewnienie stałej twardości stali narzędziowej A2 w większych przekrojach

A2 posiada doskonałą głęboką hartowność. Oznacza to, że może osiągnąć pełną twardość poprzez znaczne przekroje.

• Po schłodzeniu w powietrzu może całkowicie utwardzić się w przekrojach okrągłych lub kwadratowych o wymiarach do 4,5 cala (114,3 mm).
• Co ciekawe, Twardość stali narzędziowej A2 twardości 60 HRC można uzyskać nawet w środku kwadratowego obszaru o boku 5 cali (125 mm).

Możliwość głębokiego hartowania sprawia, że gatunek A2 nadaje się do produkcji większych elementów narzędziowych, w których kluczowe znaczenie ma stała twardość na wskroś.

Zależność między twardością a odpornością na zużycie stali narzędziowej A2

Twardość jest bezpośrednio związana ze zdolnością materiału do przeciwstawiania się zużyciu. Dobra odporność stali narzędziowej A2 na zużycie wynika z jej składu chemicznego i mikrostruktury:

• Kompozycja: Około 1,00% węgla i 5,25% chromu.
• Mikrostruktura: Dyspersja drobnych węglików po odpowiedniej obróbce cieplnej.

Porównanie odporności na zużycie i wytrzymałości materiału A2:

• w porównaniu z serią S (np. S7): Stal A2 charakteryzuje się znacznie większą odpornością na ścieranie niż stale narzędziowe odporne na wstrząsy, takie jak S7.
• w porównaniu z serią D (np. D2): Stale wysokowęglowe i wysokochromowe serii D (takie jak D2) wykazują lepszą odporność na zużycie (30-40% lepszą niż A2). Jednak A2 zapewnia lepszą równowagę z ulepszoną wytrzymałością i ciągliwością niż D2.

W porównaniu do niezwykle odpornej na zużycie serii D, seria A2 stanowi kompromis pod względem wyższej wytrzymałości, zapewniając jednocześnie dobrą odporność na zużycie.

Poprawa właściwości powierzchni: zaawansowane metody obróbki stali narzędziowej A2

W przypadku zastosowań wymagających jeszcze większej twardości powierzchni w celu ochrony przed ścieraniem lub zużyciem, stal narzędziowa A2 może zostać poddana obróbce powierzchniowej przy zachowaniu jej rdzenia Twardość stali narzędziowej A2 i wytrzymałość:

• Azotowanie jonowe: Proces ten pozwala na uzyskanie twardości powierzchniowej rzędu 750–1200 HV na typowej głębokości około 8 µm, podczas gdy rdzeń zachowuje swoją twardość po odpuszczeniu (np. 54–60 HRC).
• Nudzanie: Proces borowania pozwala na utworzenie niezwykle twardej warstwy powierzchniowej, a mikrotwardość stali poddanej obróbce wynosi około 1900 HV.

Obróbka skrawaniem stali narzędziowej A2

W stanie wyżarzanym miękko (zwykle maksymalna twardość 235 HB) stal narzędziowa A2 oferuje dobrą obrabialność jak na stal narzędziową. Ma ona ocenę obrabialności około 60-65, w porównaniu do stali węglowej 1% o ocenie 100. Dzięki temu jest stosunkowo łatwiejsza do kształtowania i przygotowania do obróbki cieplnej.

Streszczenie

Stal narzędziowa A2 to doskonały wybór do zastosowań wymagających dobrej równowagi między odpornością na zużycie a wytrzymałością, zwłaszcza gdy stabilność wymiarowa podczas obróbki cieplnej jest kluczowa dla części o przekroju do około 4,5 cala. Przy typowej roboczej Twardość stali narzędziowej A2 o twardości 58-60 HRC, nadaje się do szerokiej gamy zastosowań w obróbce na zimno.

To szczegółowe zestawienie powinno pomóc w ustaleniu, czy stal narzędziowa A2 pasuje do konkretnych procesów w Twojej fabryce. W przypadku dalszych pytań dotyczących obróbki cieplnej lub porównań z innymi gatunkami w zakresie Twoich wymagań dotyczących narzędzi, skontaktuj się z naszym zespołem technicznym.