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:
Kategoria aplikacji | Konkretne zastosowania stali O2 | Kluczowe zalety dla Twoich operacji |
---|---|---|
Matryce i stemple | Wykrojniki, narzędzia do przycinania, wykrojniki, narzędzia do kołnierzowania, stemple formujące. Szczególnie skuteczne jako uchwyty wykrojów w narzędziach do tłoczenia (odporne na nacisk i tarcie) oraz jako wyrzutniki i uchwyty wykrojów w matrycach do głębokiego tłoczenia (odporne na tarcie). | Doskonała odporność na zużycie, dobra wytrzymałość, zachowanie stabilności wymiarowej dla uzyskania spójnej produkcji części. |
Wskaźniki | Precyzyjne narzędzia pomiarowe, wzorce wzorcowe. | Wysoka stabilność wymiarowa po utwardzeniu, istotna dla dokładności; dobra odporność na zużycie zapewniająca długowieczność. |
Komponenty maszynowe | Elementy takie jak krzywki, trwałe tuleje i odporne na zużycie prowadnice. | Zapewnia niezbędną odporność na zużycie i wytrzymałość dla wymagających części mechanicznych. |
Wybijanie monet i prasowanie prochu | Narzędzia do operacji wybijania monet, stemple i matryce do zagęszczania proszków metali. | Wytrzymuje duże siły ściskające i zużycie ścierne, powszechne w tego typu procesach. |
Walcowanie na zimno | Walce stosowane w procesach walcowania na zimno. | Zapewnia wysoką odporność na zużycie i wytrzymałość wymaganą przy kształtowaniu metali w temperaturze pokojowej. |
2. Skład chemiczny stali narzędziowej O2
Element | Symbol | Typowa zawartość (%) | Notatki |
Węgiel | C | 0,85 – 0,95 | Nominalna: ~0,90%. Istotne dla twardości i odporności na zużycie. |
Mangan | Mn | 1,40 – 1,80 | Nominalna: ~1,60%. Podstawowy pierwiastek stopowy w O2; wspomaga hartowność. |
Krzem | Si | Maksymalnie 0,50 | Nominalnie: ~0,25%. Działa jako odtleniacz. |
Chrom | Kr | Maksymalnie 0,50 | Nominalne: ~0,22% lub ~0,50%. Przyczynia się do hartowności i odporności na zużycie. |
Wanad | V | Maksymalnie 0,30 | Nominalna: ~0,20% lub ~0,30%. Poprawia strukturę drobnoziarnistą i wytrzymałość. |
Wolfram | W | Maksymalnie 0,30 | Nominalna: ~0,30%. Może poprawić odporność na zużycie w wyższych temperaturach. |
Molibden | Mo | Maksymalnie 0,30 | Nominalna: ~0,30%. Zwiększa hartowność i wytrzymałość. |
Nikiel | Ni | Maksymalnie 0,30 | Może występować w niewielkich ilościach. |
Fosfor | P | Maksymalnie 0,03 | Ograniczone do minimum, ponieważ może zmniejszyć wytrzymałość. |
Siarka | S | Maksymalnie 0,03 | Ograniczone do minimum; może mieć wpływ na wytrzymałość, ale poprawia obrabialność niektórych stali. |
Miedź | Cu | Maksymalnie 0,25 | Zwykle jest to zanieczyszczenie. |
Żelazo | Fe | Balansować | Pozostała część materiału. |
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
Here’s a breakdown of the key Właściwości stali O2 i co oznaczają dla Twoich działań:
Kategoria nieruchomości | Opis i znaczenie dla użytkowników |
---|---|
Wysoka twardość | Osiąga znaczną twardość powierzchni (60-62 HRC), co ma kluczowe znaczenie dla odporności na wgniecenia i utrzymania ostrej krawędzi skrawającej lub trwałej powierzchni formującej w narzędziach. |
Dobra odporność na zużycie | Wysoka zawartość węgla i wynikająca z tego twardość przyczyniają się do dobrej odporności na zużycie ścierne, wydłużając żywotność narzędzi i matryc. |
Uczciwa wytrzymałość | Oferuje zrównoważony poziom wytrzymałości odpowiedni do wielu zastosowań obróbki na zimno, pomagając zapobiegać przedwczesnemu odpryskiwaniu lub pękaniu pod wpływem naprężeń eksploatacyjnych. |
Dobre właściwości nieodkształcalne | Wykazuje godną pochwały stabilność wymiarową przy stosunkowo niskim odkształceniu po procesie obróbki cieplnej z hartowaniem w oleju. Jest to niezbędne do precyzyjnego oprzyrządowania. |
Dobre bezpieczeństwo podczas hartowania | Metoda hartowania w oleju stosowana do stali O2 minimalizuje ryzyko pęknięć i odkształceń w porównaniu z hartowaniem w wodzie, co jest szczególnie korzystne w przypadku narzędzi o skomplikowanej geometrii. |
Obróbka skrawaniem | W stanie wyżarzonym (wstępnie utwardzonym) stal narzędziowa O2 (podobna pod tym względem do stali O1) charakteryzuje się dobrą obrabialnością, co ułatwia wytwarzanie narzędzi. |
Czułość termiczna | It’s important to note that O2 steel has poor resistance to softening at elevated temperatures. This characteristic firmly places it within the cold-work steel category, meaning it’s not intended for applications involving high heat. |
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. O2 Tool Steel Heat Treatment
Achieving O2 tool steel’s hardness and wear resistance relies on a precise heat treatment process. As an oil-hardening cold-work steel, its exceptional properties are developed through controlled thermal cycling. For more information about this topic, please refer to the O2 tool steel heat treatment.
4.1 Proces wyżarzania
O2 tool steel is typically supplied annealed. This initial heat treatment softens the steel, relieves stresses, and refines its microstructure, making it easier to machine or prepare for cold forming.
W przypadku intensywnego formowania na zimno, sferoidyzować wyżarzanie is preferred:
- Heat the steel near or slightly below its lower critical temperature (Ac1).
- Hold at this temperature for a prolonged period.
- Chłodź powoli. To przekształca węgliki w kształt kulisty, aby uzyskać maksymalną miękkość i ciągliwość.
4.2 Cykl hartowania
Hardening is the critical phase where O2 steel develops its characteristic high hardness. It involves heating to form austenite, then rapid cooling (quenching) to create a predominantly martensitic structure.
4.2.1 Podgrzewanie wstępne
While O2 is an oil-hardening grade, preheating is highly recommended, especially for larger sections or intricate parts, to minimize thermal shock and reduce distortion or cracking.
- Zalecana temperatura podgrzewania: Około 650°C (1200°F).
- Wskazówka: Placing the part atop the furnace before preheating can help gradually raise its temperature.
4.2.2 Austenityzowanie
Austenitizing involves heating the steel to a specific temperature to fully transform its structure into austenite, allowing carbides to dissolve.
- Zalecana temperatura austenityzacji dla stali O2: 790–815°C (1454–1472°F). Some sources suggest 800°C (1475°F).
- Czas namaczania: Hold for 30–45 minutes per 25mm (1 inch) of thickness to ensure uniform heating and carbide dissolution.
- Ostrożność: Proper furnace atmosphere control to prevent excessive decarburization or oxidation.
4.2.3 Quenching in Oil
After austenitizing, O2 steel is rapidly quenched in oil to transform austenite into hard martensite.
- Medium hartujące: Oil is specific to O2 steel, offering effective hardening with less distortion risk than water, especially for complex shapes.
- Docelowa temperatura hartowania: Quench until the steel reaches approximately 66–93°C (150–200°F).
4.2 Hartowanie
As-quenched martensite is very hard but brittle and stressed. Tempering is an indispensable post-quench treatment to improve toughness and ductility, reduce hardness to the desired level, relieve internal stresses, and enhance dimensional stability.
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: Commonly around 175°C (350°F) for O2 steel (similar to O1). The typical range is 149–232°C (300–450°F), depending on desired final hardness. Lower temperatures yield higher hardness; higher temperatures increase toughness but reduce hardness.
- Soaking Time: Soak for at least 2 hours per 25mm (1 inch) of the thickest section.
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
For specific needs, consider these treatments:
4.3.1 Stress Relieving for Enhanced Stability
Stress relieving minimizes residual stresses from manufacturing (machining, forming). Heat below Ac1, hold, then cool slowly.
- Chronometraż: Before hardening, or after hardening and tempering.
- W przypadku utwardzania wtórnego: Use a temperature ~25°C (50°F) below the final tempering temperature to avoid over-softening.
4.3.2 Sub-Zero Treatment (Cryogenic Treatment)
Sub-zero treatment can transform retained austenite (untransformed during quenching) into martensite by cooling to very low temperatures (e.g., -75°C / -103°F or lower). This may increase hardness and dimensional stability.
- Krytyczny okres po leczeniu: If used, O2 steel należy natychmiast zahartować afterwards to relieve stresses from new martensite and improve toughness.
4.4 Podsumowanie parametrów obróbki cieplnej stali O2
A quick reference for the typical O2 steel heat treatment process:
Krok procesu | Zakres temperatur | Typowy czas trwania/kluczowe uwagi | Podstawowy cel |
Wyżarzanie | (Sferoidyzacja) Blisko/nieco poniżej Ac1 | Długotrwałe nagrzewanie, powolne chłodzenie | Zmaksymalizuj miękkość, popraw obrabialność |
Podgrzewanie wstępne | ~650°C (1200°F) | Do momentu uzyskania jednolitej temperatury | Minimalizuj szok termiczny, zmniejsz ryzyko odkształceń |
Austenityzowanie | 790–815°C (1454–1472°F) | 30–45 min na każde 25 mm (1 cal) przekroju | Tworzy austenit, rozpuszcza węgliki |
Hartowanie (olej) | Schłodzić do temperatury 66–93°C (150–200°F) | Szybkie chłodzenie w oleju | Przekształć austenit w martenzyt |
Odpuszczanie | 149–232°C (300–450°F) (np. typowo 175°C / 350°F) | Min. 2 godz. na odcinek 25 mm (1 cal). Temperament jak najszybciej gdy część osiągnie temperaturę 52-65°C (125-150°F). | Popraw wytrzymałość, zmniejsz kruchość, złagodź stres. Wielorakie temperowanie często jest najlepsze. |
Łagodzenie stresu | (W przypadku utwardzania wtórnego) ~25°C (50°F) poniżej temperatury odpuszczania. | Przytrzymaj, a następnie powoli ostudź | Złagodź stres produkcyjny |
Trt. poniżej zera | Bardzo niska (np. -75°C / -103°F) | – | Przekształć austenit szczątkowy. Zaraz potem odpręż się. |
Adhering to these O2 steel heat treatment recommendations is essential for achieving target hardness (typically 60–62 HRC) and optimal performance.
Najczęściej zadawane pytania
Stal O2 to hartowana w oleju stal narzędziowa do obróbki na zimno, o wysokiej zawartości węgla i umiarkowanej zawartości dodatków stopowych, znana z dużej twardości, dobrej hartowności i stosunkowo niewielkich zmian wymiarowych podczas obróbki cieplnej.
O2 steel has better hardenability and less heat-treat distortion than O1 steel due to its higher manganese content, giving it an advantage in some precision mold applications. O1 steel may be more attractive in terms of versatility and cost.
Stal O2 dobrze nadaje się na noże, szczególnie te, które wymagają dużej obróbki cieplnej w celu uzyskania zniekształceń.
Germany DIN: The German DIN standard material number 1.2842
Szukasz stali narzędziowej Premium O2?
W Aobo Steel wykorzystujemy ponad 20 lat specjalistycznego doświadczenia w kuciu, aby dostarczać najwyższej jakości stal narzędziową O2, precyzyjnie dostosowaną do potrzeb Twojej aplikacji. Nasz zespół ekspertów jest oddany pomaganiu Ci w znalezieniu optymalnego rozwiązania materiałowego.
Chcesz udoskonalić swój projekt? Wypełnij poniższy formularz, aby skontaktować się z nami w celu uzyskania spersonalizowanej wyceny lub konsultacji ze specjalistą.
Odkryj nasze inne produkty
D2/1.2379/SKD11
D3/1.2080/SKD1
D6/1,2436/SKD2
A2/1.23663/SKD12
O1/1.2510/SKS3
O2/1.2842
S1/1.2550
S7/1.2355
DC53
H13/1,2344/SKD61
H11/1.2343/SKD6
H21/1.2581/SKD7
L6/1.2714/SKT4
M2/1,3343/SKH51
M35/1.3243/SKH55
M42/1.3247/SKH59
P20/1.2311
P20+Ni/1,2738
420/1.2083/2Cr13
422 stal nierdzewna
52100 stal łożyskowa
Stal nierdzewna 440C
4140/42CrMo4/SCM440
4340/34CrNiMo6/1,6582
4130
5140/42Cr4/SCR440
SCM415