O1 jeklo tehnični pregled

Tehnični pregled jekla O1: Jeklo O1 je orodno jeklo za splošno uporabo, ki se utrjuje v olju. Je jeklo iz manganove zlitine, znano po dobri sposobnosti držanja robov in sposobnosti doseganja visoke trdote po kaljenju v olju. V primerjavi z jekli, ki se utrjujejo v vodi, ponuja O1 boljšo stabilnost in enako žilavost, ko je popolnoma kaljena, z nekoliko boljšo odpornostjo proti obrabi. Je priljubljena izbira zaradi relativne enostavnosti toplotne obdelave pri nižjih temperaturah avstenitizacije in dobre kaljivosti v zmernih delih. Vendar pa je dovzeten za razogljičenje in pokanje zaradi toplotnega šoka med kaljenjem.

1. Kemična sestava

Element	Ogljik (C)	Mangan (Mn)	Krom (Cr)	Volfram (W)	vanadij (V)	Silicij (Si)	fosfor (P)	Žveplo (S)
Vsebina (%)	0.85 – 1.00	1.00 – 1.40	0.40 – 0.60	0.40 – 0.60	0,30 maks	0.10 – 0.40	0,030 maks	0,030 maks

2. Lastnosti orodnega jekla O1

O1 orodno jeklo je jeklo, ki se utrjuje v olju, znano po dobri odpornosti proti obrabi in enostavnem kaljenju. Na njegovo trdoto pomembno vpliva temperatura popuščanja po kaljenju. Čeprav nudi dostojno žilavost, zlasti v primerjavi z drugimi jekli serije O pri visoki trdoti, se njegove natezne lastnosti zmanjšujejo, ko se temperatura popuščanja zvišuje. Po kaljenju kaže predvidljivo ekspanzijo.

2.1 O1 trdota jekla:

Jeklo O1 doseže trdoto po kaljenju 64-65 HRC po kaljenju v olju od 1475 °F (802 °C). Kaljenje zmanjša to trdoto, kot je prikazano spodaj:

Temperatura kaljenja (°F)	Temperatura kaljenja (°C)	Trdota (HRC)
Kot kaljeno (od 1475 °F)	Kaljeno (od 802 °C)	64-65
350	177	62-63
400	204	62
500	260	60
600	316	57
700	371	53
800	427	50
900	482	47
1000	538	44
1100	593	39

2.2 Natezne lastnosti:

Natezne lastnosti se spreminjajo s temperaturo popuščanja:

Temperatura kaljenja (°C)	Temperatura kaljenja (°F)	Natezna trdnost (MPa)	Natezna trdnost (ksi)	Meja tečenja (MPa)	Meja tečenja (ksi)	Raztezek (%)	Zmanjšanje površine (%)
425	800	~1379	~200	~827	~120	17	46
480	900	~1241	~180	~758	~110	20	53
540	1000	~1103	~160	~689	~100	23	58
595	1100	~965	~140	~620	~90	25	61
650	1200	~827	~120	~552	~80	27	65
705	1300	~689	~100	~483	~70	29	68

2.3 Druge lastnosti:

Žilavost: Nekoliko večja žilavost kot jekla O2 in O7 pri visokih stopnjah trdote.

Odpornost proti obrabi: Ponuja dobro odpornost proti obrabi.

Dimenzijska stabilnost: Pričakovana širitev približno 0,0015 in./in. (0,0015 mm/mm) po kaljenju v olju.

3. Uporaba orodnega jekla O1

3.1 Rezalna orodja: Jeklo O1 je zaradi visoke vsebnosti ogljika mogoče kaliti v olju do visoke trdote (približno 62–63 HRC) in je zato zelo primerno za različna rezalna orodja. To pomeni visoko trdoto, kar pomeni, da dobro držijo svoj rob in bodo dlje rezali. Odvisno od vaše tovarne lahko aplikacije vključujejo:

• Navoji in matrice: Uporabljajo se za oblikovanje notranjih in zunanjih navojev.
• Povrtala: Za povečanje in dokončanje obstoječih lukenj na natančne velikosti.
• Svedri: Za izdelavo lukenj v različne materiale (čeprav verjetno za počasnejše aplikacije kot pri hitroreznih jeklih).
• Rezila: Uporabljajo se za rezanje pločevine in drugih materialov.
• Luknjači: za izdelavo lukenj ali oblik v materialih s silo.
• Strojni noži: Za različne operacije rezanja ali rezanja

3.2 Deli, odporni proti obrabi: Zahvaljujoč trdoti jekla O1 ima dobro odpornost proti obrabi in se lahko nanese na strukturne dele, ki so izpostavljeni trenju in obrabi. V vaši tovarni lahko to vključuje:

• Merila: Za natančno merjenje proizvedenih delov je pomembno vzdrževati in zagotavljati pravilnost dimenzij med obrabo.
• Oblikovanje zvitkov: Pri postopkih valjanja ali žigosanja morajo imeti površine zvitkov visoko odpornost proti obrabi.
• STROJNE POTI IN DRSNIKI: To so deli, ki jih je treba uporabljati z drsnim trenjem in morajo ohraniti svojo obliko in natančnost, dokler delujejo.
• Orodja za abrazivne materiale: Glede na specifične materiale, s katerimi delate, je lahko O1 primeren za določene aplikacije orodij, ki vključujejo zmerno abrazivne materiale.

4. Toplotna obdelava jekla O1

Sledi splošni postopek toplotne obdelave jekla O1:

4.1 Polnjenje peči

• Na splošno je priporočljivo začeti s hladno pečjo.
• Na sredino postavite jekleni del O1. O1 jeklo se lahko hitro segreje. Če je peč predhodno segreta, lahko del najprej postavite na vrh peči, kar zmanjša nevarnost toplotnega udara in razpok.

4.2 Predgretje

• Temperatura predgretja za orodno jeklo O1 je 1200°F.
• Pri tej temperaturi držite samo 10-15 minut ali dokler se del enakomerno ne segreje. Jekla O1 ne smete dlje namakati pri tej temperaturi. Dolgotrajno namakanje bo spremenilo molekularno strukturo materiala.

4.3 Avstenitizacija

• Peč nastavite na temperaturo avstenitizacije ali kaljenja. Za jeklo O1 je to 1500 °F.
• Ko peč doseže to temperaturo, se prepričajte, da je del enake barve kot notranjost peči. Šele nato se lahko začne postopek namakanja.
• Čas namakanja za jeklo O1 pri temperaturi avstenitizacije je 5 minut krat na vsak palec najmanjšega preseka, 25 mm, potem ko par doseže temperaturo avstenitizacije. Par temeljito namočite pri tej temperaturi, da omogočite ustrezno tvorbo dovolj avstenita.

4.4 Kaljenje

• Kaljenje odseka od temperature avstenitizacije v ustreznem olju za kaljenje.
• Dušite, dokler del ne doseže 125 stopinj do 150 stopinj F (52 stopinj do 65 stopinj C).
• Razen če je želena trdota nižja, nemudoma pogasimo, ko dosežemo ustrezno temperaturo avstenitizacije in pravilen čas namakanja je kritičen.
• Upoštevajte, da obstaja tveganje za pokanje jekla O1 zaradi toplotnega šoka pri kaljenju v olju. Pravilno predgretje lahko zmanjša to tveganje.

4.5 Kaljenje

• KALJENJE SE MORA IZVEDITI TAKOJ ZATEM, KO DELI DOSEGNEJO 125 DO 150° F (52 DO 65° C) po tem, ko so bili kaljeni. Če odložite kaljenje, bo kaljeno jeklo počilo.
• Najbolj priljubljena temperatura kaljenja za orodno jeklo O1 je 350° F (175° C). Natančna temperatura popuščanja pa bo odvisna od zahtevane končne trdote za vašo aplikacijo.
• Jeklo vzdržujte pri izbrani temperaturi popuščanja 2 uri na palec (25 mm) prečnega prereza.
• NIKOLI NE PREGREJTE ALI PREGREJTE DELOV.
• Jeklo O1 običajno potrebuje samo en popust. Sekundarno popuščanje pri nižji temperaturi (primer: 325 ° F ali 160 ° C) je mogoče izvesti, da se zagotovi, da se vse spremeni, in da se zagotovi žilavost po potrebi brez znatnega zmanjšanja trdote. 2 uri na palec prečnega prereza, če je uporabljena druga temperatura.
• Nato pustite, da se jekleni zrak po kaljenju ohladi na sobno temperaturo.

To je preprost opis po korakih, kako toplotno obdelati jeklene dele O1, kar jim daje želeno trdoto, odpornost proti obrabi in žilavost, ki so potrebni za predvideno uporabo v vaši tovarni.

5. Primerjaj O1 in D2 jeklo

• Jeklo O1 je nizkolegirano orodno jeklo, ki se utrjuje v olju, z dobrimi lastnostmi. Z zadostno žilavostjo dosega dobro trdoto (62-63 HRC) in odpornost proti obrabi. Prikazuje majhno dimenzijsko spremembo pri kaljenju v olju in ima dobro stabilnost. O1 je vsestransko jeklo s povprečno obdelovalnostjo, zaradi česar je dobro za krajše proizvodne serije.
• AISI D2 je orodno jeklo z visoko vsebnostjo ogljika in kroma, utrjeno na zraku, ki je znano po dobri abrazivni odpornosti proti obrabi. Običajno deluje okoli 56-58 HRC, kar omogoča minimalno popačenje pri strjevanju na zraku in ima za posledico pošteno dimenzijsko stabilnost. D2 ima manjšo žilavost kot O1 in ga je težje obdelati. Običajno se uporablja v dolgoročnih orodjih in za aplikacije, kjer je potrebna visoka odpornost proti obrabi.
• Na splošno uporabite O1, če potrebujete žilavost in dobro obdelovalnost za splošno orodje in/ali kratke serije; uporabite D2, če potrebujete vrhunsko odpornost proti obrabi in dimenzijsko stabilnost za velikoserijsko proizvodnjo.

6. Je jeklo O1 dobro za nože?

Jeklo O1 se lahko uporablja za izdelavo nožev in bi verjetno nudilo dobro ravnotežje med trdoto, držanjem robov in žilavostjo za splošno uporabo. Vendar pa je pomanjkanje odpornosti proti koroziji pomembna pomanjkljivost v primerjavi z nerjavnim jeklom, ki se običajno uporablja za jedilni pribor. Za aplikacije, kjer je odpornost proti koroziji kritična (kot so kuhinjski noži ali noži na prostem, izpostavljeni vlagi), bi bile primernejše možnosti iz nerjavečega jekla. Izvedite več o jeklu O1, ki se uporablja v nožih.

7. Ali je O1 boljši od 1095?

Ali je O1 "boljši" od 1095, je odvisno od specifične aplikacije v vaši tovarni:

• Če vaša aplikacija zahteva minimalno popačenje med kaljenjem, vključuje zapletene oblike ali zahteva prekaljeno utrjevanje v zmernih delih z dobrim ravnovesjem trdote, žilavosti in odpornosti proti obrabi, bi bil O1 verjetno boljša izbira zaradi svojih lastnosti utrjevanja v olju in dobre kaljivosti. Pomembna prednost je tudi manjša nevarnost pokanja med toplotno obdelavo.

• Če ima vaša aplikacija zelo trdo površino in potencialno trše jedro ter imate natančen nadzor nad postopkom kaljenja z vodo, da zmanjšate razpoke in deformacije, bi lahko bil 1095 primeren. Vendar pa je omejena kaljivost lahko omejitev za večje dele, ki zahtevajo stalno trdoto.