O1 STAL NARZĘDZIOWA | 1.2510 | SKS3

AOBO STEEL – Zaufany globalny dostawca stali narzędziowej

Wyślij zapytanie teraz

Stal narzędziowa O1 to niskostopowa stal narzędziowa obrabiana na zimno. Posiada pewien stopień hartowności i odporności na zużycie, przy minimalnym odkształceniu hartowniczym. Dystrybucja węglika jest równomierna, a cząsteczki są drobne. Producenci zazwyczaj używają stali narzędziowej O1 do produkcji matryc do wykrawania na zimno o małych przekrojach poprzecznych, złożonych kształtach oraz różnych wskaźnikach i narzędziach pomiarowych. Odpowiednie gatunki stali O1 to DIN 1.2510 (Niemcy), JIS-SKS3 (Japonia) i Wielka Brytania 9CrWMn (Chiny).

1. Zastosowania

• Matryce i stemple: Wykrojniki, Wykrojniki, Wykrojniki, Wykrojniki formujące, Tłoczenie ogólne (stemple i wykrojniki do krótkich/średnich serii), Wykrojniki do walcowania gwintów, Wykrojniki do przycinania na zimno
• Narzędzia do cięcia i obróbki: Narzędzia warsztatowe ogólnego przeznaczenia (ekonomiczny wybór), Ostrza nożyc (szczególnie mniejsze), Gwintowniki, Rozwiertaki, Frezy frezowe, Piły tarczowe, Frezy tarczowe, Wiertła
• Formy i części precyzyjne: Elementy form wtryskowych z tworzyw sztucznych (wkładane gniazda, piasty wzorcowe), wskaźniki, narzędzia wzorcowe
• Narzędzia ogólne i części eksploatacyjne: Krzywki, tuleje, prowadnice, łożyska ślizgowe, popychacze krzywkowe, narzędzia do polerowania, narzędzia radełkowe, rolki podające, narzędzia do profilowania rolkowego (średnie przebiegi)

2. Skład stali O1¹

Skład odpowiedników gatunków stali narzędziowej O1

3. Właściwości

• Twardość: Twardość stali O1 Jest 57-64 Rockwell C (HRC) poprzez hartowanie w oleju. Wraz ze wzrostem temperatury odpuszczania twardość maleje. Na przykład po odpuszczaniu w temperaturze 900°F (482°C) twardość może zostać zmniejszona do 47 HRC. 
• Wytrzymałość (rozciąganie i granica plastyczności): Stal narzędziowa O1 wykazuje wytrzymałość na rozciąganie 846 MPa i granica plastyczności 0,2% wynosząca 829 MPa, przy ogólnej granicy plastyczności wynoszącej 758 MPaW przypadku konkretnego składu O1 wytrzymałość na rozciąganie może wynosić nawet 1725 MPa (250 ksi) po odpuszczeniu w temperaturze 800°F (425°C), a spada przy wyższych temperaturach odpuszczania.
• Ciągliwość i wytrzymałość: Stal O1 wykazuje zauważalne zwężenie przed pęknięciem, ze znaczną redukcją powierzchni przy pęknięciu wynoszącą prawie 20%. Jej powierzchnia pęknięcia zwykle wykazuje tryb miseczkowo-stożkowy. Podczas gdy ma ogólnie średnią wytrzymałość, wykazuje lepszą udarność w porównaniu do innych stali typu O w typowym zakresie twardości roboczej od 57 do 64 HRC. Ciągliwość zwykle poprawia się wraz ze wzrostem temperatury odpuszczania.
• Moduł sprężystości: 211 GPa.
• Stabilność wymiarowa: Gwoda stabilność wymiarowa podczas obróbki cieplnej. Po schłodzeniu oleju z prawidłowej temperatury hartowania, rozszerza się on zazwyczaj o około 0,0015 cala na cal (0,0015 mm/mm). Jednak czynniki takie jak geometria części i odkształcenia (gięcie, wyginanie lub skręcanie) mogą wpływać na ostateczne zmiany wymiarów.
• Obróbka skrawaniem: Bardzo dobry obrabialność. Jeżeli obrabialność stali o zawartości węgla 1% jest ustawiona na 100, obrabialność stali O1 wynosi 90.

4. O1 Obróbka cieplna

Ten obróbka cieplna Produkcja stali O1 obejmuje cztery podstawowe etapy: podgrzewanie wstępne, austenityzacja (hartowanie), hartowanie i odpuszczanie.

4.1 Podgrzewanie wstępne

Podgrzewanie wstępne jest niezbędnym etapem dla praktycznie wszystkich stali narzędziowych, w tym O1. Z metalurgicznego punktu widzenia nie przyczynia się ono bezpośrednio do reakcji hartowania, ale pełni kilka kluczowych funkcji:

1. Zmniejsza szok termiczny: Umieszczenie zimnego narzędzia w gorącym piecu może spowodować szok termiczny, prowadzący do nadmiernych odkształceń lub pęknięć. Podgrzewanie wstępne minimalizuje to ryzyko.
2. Łagodzi naprężenia: Pomaga łagodzić naprężenia powstające podczas procesów obróbki skrawaniem lub formowania.
3. Zwiększa wydajność pracy sprzętu: poprzez ujednolicenie temperatury narzędzia przed piecem wysokotemperaturowym, skraca się czas potrzebny na umieszczenie go w piecu austenitycznym.
4. Zmniejsza degradację powierzchni: Jeśli piec wysokotemperaturowy nie jest neutralny, wstępne podgrzanie zmniejsza nawęglanie i odwęglanie.

Temperatura wstępnego podgrzewania wynosi 1200°F (650°C)Stal powinna być utrzymywana w tej temperaturze przez 10 do 15 minutlub do momentu, aż będzie równomiernie ogrzany w całym przekroju. Proszę NIE moczyć stal narzędziową zbyt długo w tej temperaturze, ponieważ może to zaburzyć strukturę molekularną. Na podstawie naszego doświadczenia, jeśli umieszczasz część w rozgrzanym piecu (do 1200°F/650°C), najpierw umieść ją na górze pieca, aby usuń wszelkie chłody, co pomaga ograniczyć szok termiczny i obniżyć ryzyko pęknięć.

4.2 Austenityzowanie (hartowanie)

Po podgrzaniu wstępnym ustaw temperaturę pieca na temperaturę austenityzacji, która wynosi 1500°F (815°C). Musimy podgrzać materiał, aż osiągnie on tę temperaturę, co można potwierdzić, obserwując jego kolor pasujący do pieca. Gdy temperatura będzie stała, zacznij obliczać czas namaczania. Namaczanie przez dodatkowe 5 minut na cal najmniejszego przekroju poprzecznego. Chociaż stal O1 może zostać uszkodzona przez nadmierne namaczanie, jej tolerancja jest ogólnie wyższa w porównaniu do stali wysokostopowych.

4.3 Gaszenie²

Stal O1 jest klasyfikowana jako stal typu O, ponieważ jest to stal, która wykorzystuje olej jako medium hartownicze. Olej jako medium hartownicze jest wolniejszy niż woda, ale bezpieczniejszy, zmniejszając naprężenia wewnętrzne i tendencję do pękania i odkształcania. Po hartowaniu należy ją schłodzić do temperatury od 125 do 150°F (od 52 do 65°C). Po osiągnięciu tego zakresu temperatur należy natychmiast przeprowadzić odpuszczanie.

4.4 Odpuszczanie

Po hartowaniu stal jest w stanie wysokiego naprężenia i podatna na pękanie. Odpuszczanie służy do:

1. Złagodzenie naprężeń wewnętrznych: Zmniejsza naprężenia wewnętrzne powstające podczas hartowania, które mogą powodować kruchość.
2. Zwiększenie wytrzymałości: Odpuszczanie znacznie zwiększa wytrzymałość stali.
3. Przekształcenie austenitu szczątkowego: Przekształcenie austenitu szczątkowego pochodzącego z etapu hartowania w świeży martenzyt.

Ta stal zazwyczaj wymaga tylko jednego procesu hartowania, ale w niektórych przypadkach mogą być konieczne dwa procesy hartowania. Dwa procesy hartowania mogą udoskonalić strukturę ziarna, aby zwiększyć wytrzymałość, dzięki czemu nadaje się do części o złożonych szczegółach lub wymagających wysokiej wytrzymałości.

Pojedyncza temperatura odpuszczania wynosi 350°F (175°C), a czas wygrzewania 2 godziny na każdy cal (25 mm) przekroju.

Jeżeli wykonuje się drugie odpuszczanie, temperatura powinna być nieco niższa, zazwyczaj 160°C (325°F), a część należy pozostawić do ostygnięcia do temperatury pokojowej pomiędzy dwoma procesami odpuszczania.

Temperatury odpuszczania stali narzędziowej O1 i uzyskana twardość

Interesuje Cię stal narzędziowa O1? Wypełnij poniższy formularz, aby skontaktować się z nami już dziś! Odpowiemy w ciągu 12 godzin!

5. Porównaj stal O1 z innymi stalami

5.1 A2 vs. O1 Stal narzędziowa

Oferujemy bezpośrednie porównanie kluczowych właściwości i charakterystyk stali narzędziowych do pracy na zimno O1 i A2. Aby uzyskać więcej informacji na ten temat, zapoznaj się z Stal narzędziowa A2 kontra O1

5.2 O1 kontra stal O2

Aby uzyskać szczegółowe informacje na ten temat, zapoznaj się z Stal O1 kontra O2

5.3 Stal narzędziowa O1 w porównaniu z D2

Aby uzyskać szczegółowe informacje na ten temat, zapoznaj się z Stal narzędziowa O1 kontra D2

O1 to stal łatwiejsza w obróbce skrawaniem i bardziej wytrzymała, o ogólnie wyższych parametrach wytrzymałości na rozciąganie, natomiast D2 zapewnia znacznie lepszą odporność na zużycie i stabilność wymiarową po obróbce cieplnej ze względu na utwardzanie w powietrzu i wyższą zawartość dodatków stopowych, zwłaszcza węglików chromu.

5.4 O1 stal narzędziowa w porównaniu do 1095

Chociaż zarówno stal narzędziowa O1, jak i stal 1095 są stalami wysokowęglowymi, które mogą osiągnąć dużą twardość, O1 jest stalą narzędziową bardziej stopową, zaprojektowaną do hartowania w oleju, zapewniającą głębsze hartowanie, lepszą stabilność wymiarową i nieco lepszą odporność na zużycie. 1095, będąc zwykłą stalą węglową, opiera się na hartowaniu w wodzie w celu uzyskania maksymalnej twardości, co prowadzi do płytkiego hartowania i większego ryzyka odkształceń i pęknięć; oferuje jednak doskonałą obrabialność.

6. Ograniczenia stali narzędziowej O1

• Niska odporność na mięknięcie w podwyższonych temperaturachStal narzędziowa O1 jest klasyfikowana jako stal do pracy na zimno, co oznacza, że jej zastosowania ograniczają się do niskich temperatur, zazwyczaj temperatury pokojowej. Charakteryzuje się niską odpornością na zmiękczenie pod wpływem wysokich temperatur. W przypadku stosowania do pracy na gorąco jest podatna na wyżarzanie lub pękanie z powodu szoków termicznych.
• Ograniczona zawartość węglika dla odporności na zużycieO1 to stal narzędziowa niskostopowa o niskiej zawartości pierwiastków stopowych i niemal zerowej zawartości węglików w mikrostrukturze. W przeciwieństwie do stali wysokowęglowych i wysokochromowych (gatunki D), które wykorzystują grube węgliki dla zapewnienia doskonałej odporności na zużycie, odporność O1 na zużycie zależy przede wszystkim od jej twardości, która wynika z jej wysokowęglowej osnowy martenzytycznej. To sprawia, że jest ona mniej odpowiednia do zastosowań wymagających ekstremalnie wysokiej odporności na zużycie ścierne w porównaniu ze stalami takimi jak D2 lub D3.
• Podatność na pękanie podczas hartowaniaStal O1 jest podatna na pękanie w wyniku szoku termicznego podczas hartowania w oleju, szczególnie w częściach o ostrych krawędziach lub skomplikowanych kształtach, takich jak te z otworami blisko krawędzi. Chociaż hartowanie w oleju jest uważane za bezpieczniejsze i powoduje mniejsze odkształcenia niż hartowanie w wodzie, szybkie nagrzewanie do temperatur kucia sprawia, że stale O1 są również dość wrażliwe na pękanie.
• OdwęglanieStal narzędziowa O1 jest podatna na odwęglenie podczas obróbki cieplnej. Aby temu zapobiec, należy ją wyżarzać i/lub hartować w kontrolowanej atmosferze obojętnej, w próżni lub w piecu z obojętnymi solami. Chociaż jest ona ogólnie uważana za wysoce odporną na odwęglenie w porównaniu z niektórymi innymi rodzajami stali, nadal konieczne jest zachowanie środków ostrożności.
• Ograniczenia hartowności i wielkości przekrojuChociaż O1 ma wystarczającą hartowność dla małych i średnich przekrojów, aby uzyskać pełną twardość po hartowaniu w oleju, jego hartowność może być niewystarczająca dla bardzo dużych narzędzi i matryc.
• Zmiany wymiarowe podczas obróbki cieplnej. Gdy stal O1 zostanie hartowana w oleju w odpowiedniej temperaturze hartowania, jej wymiary mogą zwiększyć się o około 0,0015 cala/cal (0,0015 mm/mm).
• Problemy z resztkowym austenitemPrzegrzanie podczas austenityzacji może prowadzić do zwiększenia ilości austenitu szczątkowego w hartowanych częściach O1, co może zagrozić stabilności wymiarowej i przyczynić się do pękania.

7. Obróbka powierzchni

• Borowanie (borowanie)Po hartowaniu stal O1 poddawana jest procesowi borowania w temperaturze 850-950°C. W wyniku tego procesu powstaje niezwykle twarda, odporna na zużycie warstwa borków żelaza (FeB i Fe2B) o twardości od 1450 do 5000 HV. Borowana stal O1 ma trzykrotnie większą odporność na zużycie niż stal nieobrobiona.
• Powłoki nanoszone metodą fizycznego osadzania z fazy gazowej (PVD)Proces PVD dla stali O1 przeprowadzany jest w stosunkowo niskich temperaturach (200–500°C), aby zminimalizować wpływ odpuszczania na rdzeń. Na powierzchnię stali narzędziowej O1 osadzane są cienkie warstwy twardych materiałów, takich jak azotek tytanu (TiN) lub węglik tytanu (TiC). Powłoki PVD charakteryzują się wyjątkowo wysoką twardością (2000 HV dla TiN i 3500 HV dla TiC) i obojętnością chemiczną, co zmniejsza zużycie wżerowe i zapobiega przywieraniu wiórów do narzędzia.
• Chromowanie twardeJest to powszechnie stosowany proces galwanizacji stali narzędziowej. Stal O1 można galwanizować warstwą chromu o grubości do 25 µm.
• AzotowanieProces dyfuzji termochemicznej, polegający na wprowadzeniu azotu do powierzchni narzędzia, tworząc twardą warstwę (o grubości od 0,013 do 0,05 mm). Zazwyczaj stosuje się go po zakończeniu szlifowania w temperaturach od 400°C do 550°C.

8. Formy i wymiary dostaw

Dostarczana przez nas stal narzędziowa O1 jest dostępna w różnych formach, w tym pręty okrągłe, blachy, płyty, płaskowniki, pręty kwadratowe i bloki. Wymiary płaskownika wahają się od: szerokość 20–600 mm × grubość 20–400 mm × długość 1000–5500 mm. Wymiary pręta okrągłego wahają się od średnicy 20–400 mm × długość 1000–5500 mm. Wymiary bloku uzyskuje się poprzez cięcie płaskownika.

W przypadku mniejszych rozmiarów, takich jak pręty okrągłe o średnicy mniejszej niż 70 mm, stosujemy proces walcowania na gorąco. W przypadku rozmiarów większych niż 70 mm oferujemy produkty kute.

Testy UT: wrzesień 1921-84 D/d, E/e. 

Wykończenie powierzchni: oryginalne czarne, łuszczone, obrabiane maszynowo/toczone, polerowane, szlifowane lub frezowane wykończenie powierzchni.

Stan zapasów: Nie utrzymujemy zapasów stali narzędziowej O1. Organizujemy produkcję na podstawie zamówień klientów.

Czas dostawy: Materiały do pieców łukowych elektrycznych (EAF) to 30-45 dni. Materiały ESR to około 60 dni.

1. Davis, JR (red.). (1998). Metals handbook desk edition (wydanie 2., s. 815). ASM International. ↩︎
2. Bryson, WE (2007). Obróbka cieplna, dobór i zastosowanie stali narzędziowych (str. 91). Wydawnictwo Hanser. ↩︎

Najczęściej zadawane pytania