STAL NARZĘDZIOWA O2 | 1.2842

AOBO STEEL – Zaufany globalny dostawca stali narzędziowej

Wyślij zapytanie teraz

Stal narzędziowa O2 charakteryzuje się wysoką twardością i odpornością na zużycie. Podczas hartowania ulega minimalnym odkształceniom i ma doskonałą hartowność. Ta stal nadaje się do produkcji różnych precyzyjnych narzędzi pomiarowych i szablonów. Jest również stosowana do matryc o mniejszych wymiarach, form do tłoczenia na zimno, form grawerskich i wykrojników. Ponadto może być stosowana do śrub obrabiarek i innych elementów konstrukcyjnych.

Oznaczenie to O2 w amerykańskim systemie ASTM A681. Podobne oznaczenia w innych normach krajowych obejmują ISO 90MnV2, USA/UNS T31502, Niemcy/DIN 90MnCrV8 i Niemcy/W-Nr. 1.2842. 

1. Zastosowania

Aby przedstawić jaśniejszy obraz, poniżej przedstawiamy zestawienie typowych zastosowań przemysłowych stali narzędziowej O2, podkreślając, gdzie jej właściwości przynoszą największe korzyści:

2. Skład chemiczny stali narzędziowej O2

Uwaga: Wartości nominalne są przybliżone i mogą się nieznacznie różnić w zależności od źródła lub konkretnej ilości ciepła, ale ogólny skład mieści się w zakresach zdefiniowanych dla klasy AISI O2.

Wpływ kompozycji na wydajność

Ta konkretna kombinacja wysokiej zawartości węgla i umiarkowanego stopowania — szczególnie wyraźnie wyższy poziom manganu w porównaniu do innych stali narzędziowych serii O, takich jak O1 — definiuje stal narzędziową O2. Ta formuła zapewnia O2 doskonałe właściwości hartowania po hartowaniu w oleju, co prowadzi do dobrej równowagi odporności na zużycie i wytrzymałości odpowiedniej do różnych zastosowań narzędzi do obróbki na zimno. 

Szukasz stali narzędziowej O2? Wypełnij poniższy formularz, aby skontaktować się z nami i otrzymać najnowocześniejszą stal narzędziową O2!

3. Właściwości stali narzędziowej O2

Oto podział kluczy Właściwości stali O2 i co oznaczają dla Twoich działań:

Nie można przecenić faktu, że ostateczny właściwości mechaniczne stali O2 są głęboko kształtowane przez konkretny cykl obróbki cieplnej. Czynniki takie jak temperatura austenityzacji, szybkość hartowania i późniejszy proces odpuszczania są skrupulatnie kontrolowane w celu uzyskania pożądanej twardości, wytrzymałości i odporności na zużycie.

4. Obróbka cieplna stali narzędziowej O2

Osiągnięcie twardości i odporności na zużycie stali narzędziowej O2 opiera się na precyzyjnym procesie obróbki cieplnej. Jako stal do obróbki na zimno hartująca się w oleju, jej wyjątkowe właściwości są uzyskiwane poprzez kontrolowane cykle termiczne. Więcej informacji na ten temat można znaleźć w publikacji. Obróbka cieplna stali narzędziowej O2.

4.1 Proces wyżarzania

Stal narzędziowa O2 jest zazwyczaj dostarczana w stanie wyżarzonym. Ta wstępna obróbka cieplna zmiękcza stal, redukuje naprężenia i udoskonala jej mikrostrukturę, ułatwiając obróbkę mechaniczną lub przygotowanie do formowania na zimno.

W przypadku intensywnego formowania na zimno, sferoidyzować wyżarzanie jest preferowany:

• Podgrzej stal do temperatury zbliżonej do jej dolnej temperatury krytycznej (Ac1) lub nieco niższej.
• Utrzymuj tę temperaturę przez dłuższy czas.
• Chłodź powoli. To przekształca węgliki w kształt kulisty, aby uzyskać maksymalną miękkość i ciągliwość.

4.2 Cykl hartowania

Hartowanie to krytyczna faza, w której stal O2 osiąga charakterystyczną wysoką twardość. Polega ona na nagrzaniu do austenitu, a następnie szybkim schłodzeniu (hartowaniu) w celu uzyskania struktury głównie martenzytycznej.

4.2.1 Podgrzewanie wstępne

Chociaż O2 jest gatunkiem hartującym się w oleju, zaleca się jego wstępne podgrzanie, zwłaszcza w przypadku większych przekrojów lub skomplikowanych części, w celu zminimalizowania szoku termicznego i zmniejszenia odkształceń lub pęknięć.

• Zalecana temperatura podgrzewania: Około 650°C (1200°F).
• Wskazówka: Umieszczenie elementu na piecu przed nagrzaniem wstępnym może pomóc w stopniowym podniesieniu jego temperatury.

4.2.2 Austenityzowanie

Austenityzowanie polega na podgrzaniu stali do określonej temperatury, co powoduje całkowitą przemianę jej struktury w austenit i rozpuszczenie węglików.

• Zalecana temperatura austenityzacji dla stali O2: 790–815°C (1454–1472°F). Niektóre źródła podają 800°C (1475°F).
• Czas namaczania: Przytrzymać przez 30–45 minut na każde 25 mm (1 cal) grubości, aby zapewnić równomierne nagrzanie i rozpuszczenie węglika.
• Ostrożność: Właściwa kontrola atmosfery pieca w celu zapobiegania nadmiernemu odwęgleniu lub utlenianiu.

4.2.3 Hartowanie w oleju

Po austenityzacji stal O2 jest szybko chłodzona w oleju w celu przekształcenia austenitu w twardy martenzyt.

• Medium hartujące: Olej jest przeznaczony specjalnie do stali O2, zapewnia skuteczne hartowanie i mniejsze ryzyko odkształceń niż woda, zwłaszcza w przypadku skomplikowanych kształtów.
• Docelowa temperatura hartowania: Hartować, aż stal osiągnie temperaturę około 66–93°C (150–200°F).

4.2 Hartowanie

Martenzyt w stanie surowym jest bardzo twardy, ale kruchy i podatny na naprężenia. Odpuszczanie to niezbędny zabieg po hartowaniu, który poprawia wytrzymałość i ciągliwość, zmniejsza twardość do pożądanego poziomu, redukuje naprężenia wewnętrzne i poprawia stabilność wymiarową.

Krytyczny moment hartowania:

Odpuszczaj części ze stali O2, gdy tylko osiągną temperaturę 52–65°C (125–150°F) po hartowaniu. Opóźnienie może prowadzić do pęknięć.

• Temperatura hartowania: Zwykle około 175°C (350°F) dla stali O2 (podobnie jak O1). Typowy zakres to 149–232°C (300–450°F), w zależności od pożądanej twardości końcowej. Niższe temperatury skutkują większą twardością, wyższe temperatury zwiększają wytrzymałość, ale zmniejszają twardość.
• Czas moczenia: Moczyć przez co najmniej 2 godziny na każde 25 mm (1 cal) najgrubszej części.

Wielokrotne cykle hartowania:

Wielokrotne cykle odpuszczania (zwykle dwa) są często zalecane dla stali narzędziowej O2. Drugie odpuszczanie (po schłodzeniu do temperatury pokojowej z pierwszego) dodatkowo udoskonala mikrostrukturę, łagodzi większe naprężenia i może przekształcić austenit szczątkowy. Chłodzenie na powietrzu do temperatury pokojowej pomiędzy cyklami.

4.3 Opcjonalne zaawansowane zabiegi dla stali O2

W przypadku szczególnych potrzeb należy rozważyć następujące metody leczenia:

4.3.1 Łagodzenie stresu w celu zwiększenia stabilności

Odprężanie minimalizuje naprężenia szczątkowe powstające podczas produkcji (obróbki mechanicznej, formowania). Podgrzać poniżej Ac1, utrzymać, a następnie powoli schłodzić.

• Chronometraż: Przed hartowaniem lub po hartowaniu i odpuszczaniu.
• W przypadku utwardzania wtórnego: Aby uniknąć nadmiernego zmiękczenia, należy stosować temperaturę o ok. 25°C (50°F) niższą od końcowej temperatury hartowania.

4.3.2 Obróbka w temperaturze poniżej zera (obróbka kriogeniczna)

Obróbka w niskiej temperaturze może przekształcić austenit szczątkowy (nieprzekształcony podczas hartowania) w martenzyt poprzez schłodzenie do bardzo niskich temperatur (np. -75°C / -103°F lub niższych). Może to zwiększyć twardość i stabilność wymiarową.

• Krytyczny okres po leczeniu: W przypadku użycia stali O2 należy natychmiast zahartować następnie w celu uwolnienia naprężeń pochodzących od nowego martenzytu i poprawy wytrzymałości.

4.4 Podsumowanie parametrów obróbki cieplnej stali O2

Krótki przewodnik po typowym procesie obróbki cieplnej stali O2:

Przestrzeganie zaleceń dotyczących obróbki cieplnej stali O2 jest niezbędne do uzyskania docelowej twardości (zwykle 60–62 HRC) i optymalnej wydajności. 

Najczęściej zadawane pytania