Stal narzędziowa A2 kontra O1: Która z nich spełnia potrzeby Twojej fabryki?

Stal narzędziowa A2 kontra O1: Dokonywanie właściwego wyboru | Aobo Steel

Wybór między stalą narzędziową A2 i O1 jest częstą kwestią, a najlepsza odpowiedź zależy od konkretnych wymagań danego zastosowania.

Ogólnie rzecz biorąc, jeśli priorytetem jest minimalizacja zniekształceń podczas obróbki cieplnej i uzyskanie lepszej wytrzymałości, A2 jest często preferowanym wyborem, szczególnie w przypadku bardziej złożonych narzędzi. Jednak jeśli początkowy koszt i łatwość obróbki są głównymi czynnikami napędowymi dla części mniej krytycznych pod względem wymiarów, O1 jest zdolną i ekonomiczną stalą do hartowania w oleju.

Przyjrzyjmy się bliżej szczegółom technicznym każdej klasy.

Zrozumienie stali narzędziowej O1

Stal narzędziowa AISI O1 to uniwersalny gatunek hartowany w oleju, często uważany za materiał tani.

Kluczowe cechy O1

O1 jest znany ze swojej dobrej zdolności do utrzymywania krawędzi i wysokich poziomów twardości, jakie może osiągnąć. Jego wysoka zawartość węgla znacząco przyczynia się do jego twardości i odporności na zużycie. Ponadto wysoka zawartość krzemu w O1 może zwiększyć obrabialność i żywotność matrycy. Wolfram, jako pierwiastek stopowy w O1, pomaga w osiągnięciu wysokiej odporności na ścieranie i bardzo ostrych krawędzi tnących.

Typowe zastosowania dla O1

O1 jest szeroko stosowany w takich zastosowaniach jak narzędzia do wykańczania powierzchni i noże do obróbki drewna. Jest również powszechnym wyborem do wykrawania, wybijania, ciągnienia i formowania matryc i stempli, a także ostrzy ścinających, wskaźników i szczęk uchwytów po hartowaniu i odpuszczaniu w oleju. Jest to najszerzej stosowany gatunek wśród stali narzędziowych typu O. W przypadku wybijania stali niskowęglowej O1 służy jako alternatywa dla W1 i jest często stosowany do mniejszych narzędzi, szczególnie do wybijania, wybijania i prasowania proszków.

Rozważania dotyczące obróbki cieplnej dla O1

O1 to hartowanie olejowe i może być hartowane w rozsądnych rozmiarach, do około 50 mm (2 cale). Hartuje się do 62-63 HRC dość łatwo przez podgrzanie do temperatury krytycznej (zwykle około 790°C – 816°C) i hartowanie w oleju. Osiągane wartości twardości często mieszczą się w zakresie 56-58 HRC lub mogą osiągnąć około 60 HRC po odpuszczaniu w niskiej temperaturze, a nawet 58-62 HRC w zależności od konkretnego zastosowania. Jednak O1 może ulec odwęgleniu podczas obróbki cieplnej i jest podatny na pękanie z powodu szoku termicznego podczas hartowania w oleju. Podczas gdy niskie temperatury hartowania i hartowanie w oleju zapewniają względną swobodę pękania w skomplikowanych sekcjach, czasami może być preferowane podwójne hartowanie.

Właściwości mechaniczne O1

Obróbka skrawaniem: Doskonały, ocena 90 (w porównaniu ze stalą węglową 1% o ocenie 100).
Stabilność wymiarowa (hartowanie olejem): Rozszerzenie ok. 0,0015 cala/cal.
Wytrzymałość: Oceniono na 3 w skali. Moduł wytrzymałości: 68 MPa.
Wytrzymałość: Wyższa wydajność i UTS w porównaniu do D2 (dzięki W i Mn). Wydajność: 758-829 MPa, UTS: 846 MPa.
Plastyczność: Widoczne przewężenie przed złamaniem (zmniejszenie obszaru o 19,7%).

Zrozumienie stali narzędziowej A2

Stal narzędziowa AISI A2 jest uniwersalną stalą narzędziową hartowaną na powietrzu. Litera „A” w jej oznaczeniu odnosi się do tego, że jest to stal „hartowana na powietrzu”.

Kluczowe cechy A2

A2 jest znany z minimalnego ruchu (odkształcenia) podczas hartowania i wyższej wytrzymałości niż stale matrycowe hartowane w oleju, często z równą lub większą odpornością na zużycie. Charakteryzuje się wysoką odpornością na ścieranie i jest uważany za bezpieczniejszy do hartowania z niskimi charakterystykami odkształceń.

Typowe zastosowania dla A2

A2 nadaje się do szerokiego zakresu zastosowań narzędziowych. Jest stosowany do wkładek, matryc gnących, matryc wykrawających oraz matryc do wytłaczania i stempli do aluminium. Jest również wykorzystywany do tulei do wykrawania i matryc do zdejmowania. A2 jest powszechnym alternatywnym wyborem dla matryc obrabianych mechanicznie w ilościach produkcyjnych do około 100 000 sztuk. W przypadku zastosowań związanych z wybijaniem monet, szczególnie ze stalą nierdzewną, stopami żaroodpornymi lub stalami stopowymi, odporność na zużycie A2 sprawia, że jest to dobry wybór. Jest również wymieniony jako materiał matryc do wybijania stopów aluminium i miedzi w ilościach do 100 000. A2 jest zalecany do narzędzi mniej wymagających pod względem zużycia, ale bardzo wymagających pod względem wytrzymałości.

Rozważania dotyczące obróbki cieplnej dla A2

A2 ma wysoką hartowność, co oznacza, że można go skutecznie hartować na powietrzu. A2 można schłodzić na powietrzu z temperatury austenityzacji, takiej jak 995°C, i odpuścić w temperaturze 218°C, aby uzyskać twardość od 59 do 61 HRC. Odpuszczanie A2 w temperaturze około 510°C (950°F) może wytworzyć wyraźny, ale mały wtórny szczyt hartowania, najbardziej intensywny, gdy stal była austenityzowana w wyższych temperaturach. Typowe zakresy twardości dla A2 w zastosowaniach obejmują 50-60 HRC lub 53-56 HRC dla form i 58-64 HRC lub 56-60 HRC dla matryc do gięcia/wykrawania. Zaleca się odpuszczanie w wysokiej temperaturze dla A2 w celu zmniejszenia ilości austenitu szczątkowego.

Właściwości mechaniczne A2

Obróbka skrawaniem: Niższa niż O1, ocena 60 (w porównaniu ze stalą węglową 1% o ocenie 100).
Stabilność wymiarowa (hartowanie powietrzem): Ulepszono, rozszerzenie o ok. 0,0010 cala/cal.
Wytrzymałość: Oceniony na 4 lub 5 w skali (wyższej niż O1).
Odporność na zużycie: Oceniono na 6 w skali. Bardziej odporne na ścieranie niż seria S.
Tworzenie węglików: Niższa zawartość Cr i C w porównaniu z D2 skutkuje powstaniem małych węglików, co zwiększa wytrzymałość, ale zmniejsza odporność na zużycie w porównaniu z D2.

Dokonywanie właściwego wyboru: O1 kontra A2

Podsumowując, O1 to tańsza stal hartowana w oleju o dobrej obrabialności i odporności na zużycie, odpowiednia do mniejszych narzędzi i zastosowań, w których stabilność wymiarowa jest mniej krytyczna, a hartowanie w oleju jest możliwe do opanowania. A2 to stal hartowana w powietrzu, oferująca lepszą stabilność wymiarową i wytrzymałość, z wysoką odpornością na ścieranie, co czyni ją dobrym wyborem do zastosowań wymagających mniejszych odkształceń i większych ilości produkcji, szczególnie podczas wybijania twardszych materiałów.

Wybór zależy od konkretnych wymagań Twojej fabryki dotyczących odporności na zużycie, wytrzymałości, kontroli wymiarowej i ograniczeń kosztów. Jeśli potrzebujesz minimalnego odkształcenia podczas obróbki cieplnej i wyższej wytrzymałości, aby zapobiec pękaniu, A2 jest prawdopodobnie lepszym wyborem. Jeśli obrabialność i początkowy koszt są najważniejsze, a geometria Twojej części umożliwia bezpieczne hartowanie w oleju, O1 może być odpowiedni.