1. 소개
냉담한 강철 중, A2 vs O1 Tool Steel은 AISI/SAE 및 ASTM A681 표준에서 두드러진 위치를 차지합니다..
콜드 작업 도구 강으로 분류를 공유하는 동안, 그들의 다른 경화 메커니즘 (공기 경화 대 오일 강화)은 처리의 뚜렷한 행동으로 유명합니다., 성능, 응용 프로그램 적합성.
공구강 내마모성을 위해 설계됩니다, 경도, 및 치수 안정성 - 절단에 필수적인 특성, 형성, 거친 산업 조건에서 재료를 형성합니다.
이 기사는 A2와 O1 도구 강의 상세한 비교를 제시합니다.,
그들의 구성을 검사합니다, 열처리, 기계적 성질, 가공성, 내식성, 전문가가 정보에 입각 한 자료 선택을 안내하는 산업용 사용 사례.
2. A2 공기 경화 공구 강철은 무엇입니까??
A2 Tool Steel은 ASTM A681의 A 그룹에 속합니다., 기름이나 물보다는 여전히 공기를 강화하여“A”명칭을 얻습니다..
a 콜드 작업 강철, 재결정 온도 이하의 모든 형성 및 가공을 겪습니다., 뜨거운 작업 합금과 비교하여 탁월한 차원 제어 및 표면 마감 처리.
화학 성분
| 요소 | 콘텐츠 (%) | 기능 |
|---|---|---|
| 탄소 (기음) | 0.95 – 1.05 | 높은 경도와 내마모성을 가능하게합니다 |
| 크롬 (Cr) | 4.75 – 5.50 | 경화성과 마모 저항성을 촉진합니다 |
| 몰리브덴 (모) | 0.90 – 1.20 | 절제 저항과 강인성을 증가시킵니다 |
| 바나듐 (다섯) | 0.25 – 0.40 | 곡물 크기를 개선하고 2 차 경화를 강화합니다 |
| 망간 (망) | 0.20 – 0.80 | 강도와 경화성이 향상됩니다. |
| 규소 (그리고) | 0.20 – 0.50 | 탈산을 도와주고 강도를 향상시킵니다 |
주요 특성 및 이점
- 공기 경화 메커니즘: 대략 오스테니 화 후 1 020 ℃, A2는 공기 중에 마르텐 사이트로 변형됩니다, 기름이나 물 담금질과 함께 심한 열 구배 및 왜곡을 피하기.
- 경도: 적절하게 열처리 된 A2가 달성됩니다 57–62 HRC, 크롬 덕분에 감사합니다, 몰리브덴, 그리고 바나듐 합금.
- 마모와 강인함: 스테인리스 자격을 갖추기에 충분한 크롬이 부족하지만 (≥ 11 %),
A2 5 % CR 컨텐츠는 여전히 강력한 수동 영화를 제작합니다 좋은 마모 저항 그리고 충격 인성. - 가공 가능성 및 에지 보유: 어닐링된 상태에서, A2 기계가 쉽게. 경화 후, a 날카로운, 내구성 가장자리, 블랭킹 다이에 이상적입니다, 펀치, 그리고 정밀 도구.
3. O1 오일 하드 닝 툴 스틸이란 무엇입니까??
O1 도구 스틸은 다음에 속합니다 o 그룹 ASTM A681 표준, 요구 사항에 따라 구별됩니다 오일 담금질 완전한 경도를 개발합니다.
a 콜드 작업 강철, O1은 재결정 화 온도 이하의 성형 및 가공을 겪습니다,
그러나 그것은 오일의 빠른 냉각에 의존하여 미세 구조를 내마모로 변환합니다., 높은하지 상태.
화학 성분
| 요소 | 콘텐츠 (%) | 기능 |
|---|---|---|
| 탄소 (기음) | 0.85 – 1.00 | 핵심 경도와 내마모성을 제공합니다 |
| 망간 (망) | 1.00 – 1.40 | 경화성과 인장 강도를 향상시킵니다 |
| 크롬 (Cr) | 0.40 – 0.60 | 경화성과 마모 저항성을 향상시킵니다 |
| 텅스텐 (여) | 0.40 – 0.60 | 뜨거운 경도와 내마모성을 향상시킵니다 |
| 바나듐 (다섯) | 0.10 – 0.30 | 입자 구조를 개선하고 탄화물 형성을지지합니다 |
| 규소 (그리고) | 0.10 – 0.30 | 탈산을 돕고 강철 매트릭스를 강화합니다 |
주요 속성 및 장점
- 높은 경도: O1에 도달합니다 60–63 HRC 퀘스트 후, 날카로운 도구에 이상적입니다, 오래 지속되는 가장자리-게이지와 같은, 펀치, 그리고 목공 나이프.
- 우수한 가공 가능성: 어닐링 된 상태에서, O1 점수 65% 가공 성 차트에서 (Aisi와 함께 1112 ~처럼 100%), 더 빠른 거칠고 툴링 비용을 줄일 수 있습니다.
- 타이트한 치수 제어 (작은 섹션): 오일 켄칭은 더 얇은 부품에 적합한 적당한 냉각 속도를 제공합니다. (최대 15 mm),
더 큰 섹션은 균일하게 동요하지 않으면 부드러운 반점이나 왜곡을 위험에 빠뜨립니다.. - 비용 효율성: 낮은 합금 함량은 대략 재료 비용으로 해석됩니다. $2- 킬로그램 당 $ 3, 또한 효율적인 가공 및 간단한 열처리.
4. 열처리 & 경화 응답
열처리는 A2 및 O1 도구 강의 최종 특성을 정의합니다..
이 섹션에서는, 권장 열 사이클을 비교합니다, 담금질 매체, 경화성, 표적 경도와 인성을 달성하기위한 템퍼링 체제.
A2 공기 경화주기
- 오스테니 화
-
- 온도: 1 015–1 035 ℃
- 시간을 잡아라: 30–45 분
- 이 범위에서, A2는 합금 탄화물을 용해시키고 균일 한 오스테 나이트 매트릭스를 형성합니다..
- 담금질
-
- 중간: 주변 온도에서 여전히 공기
- 냉각 속도: 느린, 열 구배를 최대 줄입니다 70 % 오일 켄칭과 비교합니다
- 결과적으로, A2는 최소한의 응력과 왜곡으로 Martensite로 변환합니다.
- 템퍼링
-
- 첫 번째 온도: 150스트레스 완화의 경우 –200 ° C
- 두 번째 온도: 500경도를 맞추기 위해 –540 ° C
- 그 결과 경도: 57–62 HRC (온도와 시간에 따라)
- 이차 경화: 몰리브덴 및 바나듐 카바이드 침전물, 고온 강도 향상.
O1 오일 하드 닝 사이클
- 오스테니 화
-
- 온도: 780–820 ° C
- 시간을 잡아라: 20–30 분
- 이 낮은 온도는 미세 탄화물의 더 높은 부분을 유지합니다., 내마모성을 선호합니다.
- 담금질
-
- 중간: 50–70 ° C에서 교반 오일
- 냉각 속도: 약 150 마르텐 사이트 범위에서 ° C/s
- 오일을 사용하면 물 담금질에 흔한 균열과 왜곡을 방지하지만 공기 냉각보다 더 많은 응력을 소개합니다..
- 템퍼링
-
- 전형적인 온도: 150–220 ° C, 단일 또는 이중 사이클
- 그 결과 경도: 60–63 HRC
- 더 낮은 온도 온도는 O1의 최대 경도를 보존하지만 강인성 개선을 제한합니다..
경화성과 강화 깊이
| 강철 | 깊이로 50 % 마르텐 사이트 | 핵심 경도 40 mm 깊이 |
|---|---|---|
| A2 | ~ 40 mm | 55–58 HRC |
| O1 | ~ 12 mm | 45–48 HRC |
- 따라서, A2는 섹션에 깊이 높은 경도를 유지합니다, 반면 O1은 부드러운 코어를 피하기 위해 더 얇은 단면 또는 특수 퀀칭 비품이 필요합니다..
- 게다가, A2의 공기 쿼리 메커니즘은 켄 렌치 균열 위험을 줄입니다, 더 큰 다이와 펀치에 적합하게 만듭니다.
권장 템퍼링 체제
- 최대 강인함 (A2): 520–540 ° C에서 템퍼링하십시오 2 × 2 시간, K_IC로 ~ 57 HRC 달성 > 28 MPA · √M.
- 최대 경도 (O1): 150–180 ° C에서 화를냅니다 1 × 2 시간, ~ 62 시간을 유지하지만 강인함은 ~ 18 MPa · √m으로 제한됩니다..
- 대안으로, 이중 성미 200 ° C는 1-2 시간 HRC 경도를 희생하여 O1의 강인성을 약간 향상시킬 수 있습니다..
5. A2 대의 기계적 특성. O1 도구 스틸
A2의 높은 합금 함량이 향상됩니다 인성 그리고 내마모성, 고 부하 또는 충격 환경에서 치핑 및 균열이 덜 발생합니다..
O1, 약간 더 어렵지만, 에지 안정성에 대한 강인함을 거래합니다, 미세 절단 응용 프로그램에 이상적입니다.
6. 가공성 & 제작
- 연기가있는 가공성 등급:
-
- O1: ~ 65% (SAE와 관련이 있습니다 1112)
- A2: ~ 50%
O1은 경화 전에 가공 및 마무리하기가 더 쉽습니다., 빠른 처리 시간이 중요한 애플리케이션에 적합합니다..
A2는 경도가 높고 합금 콘텐츠로 인해 더 강력한 툴링이 필요합니다..
EDM 및 드릴링: 두 재료 모두 전기 방전 가공에 잘 반응합니다, 그러나 더 미세한 탄수화물 구조로 인해보다 일관된 EDM 마감의 A2 혜택.
용접성: O1은 조심스럽게 용접 할 수 있습니다, 그러나 예열 및 웰드 후 열처리가 필수적입니다. A2, 더 합금, 스트레스가 발생하지 않는 한 더 높은 균열 위험을 나타냅니다.
7. 치수 안정성 & 왜곡
공기 경화는 A2가 차원 정확도에서 뚜렷한 이점을 제공합니다..
O1과 달리, 빠른 오일 냉각 중에 왜곡되거나 뒤틀릴 수 있습니다, A2의 느린 변환은 보장합니다 최소한의 모양 변화 냉동 후.
근접성 툴링 용, A2는 보조 연삭 및 보정의 필요성을 줄입니다.
8. 부식 저항
A2 나 O1은 스테인레스 스틸이 아닙니다, A2 5% 크롬 컨텐츠 제공 가벼운 부식 저항, 특히 건조하거나 가볍게 습한 환경에서.
O1, 더 적은 1% 크롬, ~이다 표면 산화 및 녹이 경향이 있습니다 보호 코팅없이.
9. A2 vs의 전형적인 응용. O1 도구 스틸
A2와 O1 사이의 선택은 각 스틸의 강점을 특정 툴링 작업과 일치시키는 데 달려 있습니다..
A2 공기 경화 공구 강철
높은 경화성 덕분에, 우수한 내마모성, 그리고 최소한 왜곡, A2가 뛰어납니다:
- 블랭킹과 피어싱이 죽습니다: A2는 긴 생산 실행에 비해 엄격한 공차를 유지합니다 (50 000+ 스트로크) 자주 회복하지 않고.
- 형성 및 스탬핑 도구: 강인성을 견딜 수 있습니다 1 200 MPa, 딥 드로프 및 굽힘 작업에 이상적입니다.
- 프로그레시브 다이 구성 요소: A2의 깊이에 대한 균일 한 경도 40 MM은 일관된 홀 펀칭을 보장합니다, 트리밍, 다층으로 형성되는 것은 죽습니다.
- 차가운 전시 블레이드: 경도와 함께 62 HRC 및 미세한 탄화물 분산, A2는 판금으로 깨끗한 컷을 제공합니다 3 두께 mm.
O1 오일 하드 닝 툴 스틸
O1은 우수한 경도와 우수한 가공성을 결합합니다, 저용량 또는 프로토 타입 툴링을위한 선택으로:
- 절단 및 미끄러짐 나이프: O1은 면도기 흉부 가장자리를 보유합니다 (62–63 HRC) 슬리팅 비닐과 같은 작업, 종이, 그리고 고무.
- 게이지 및 측정 도구: GO/NO-GO 플러그 및 핀의 미세한 표면 및 경도 보장 정확도.
- 저용량이 죽습니다: 작은 스탬핑 또는 형성 다이 (길이를 실행합니다 < 10 000 스트로크) O1의 빠른 처리 및 재료 비용 절감으로부터 혜택을받습니다.
- 목공 및 가죽 작업 날: 장인들은 끌로 O1에 의존합니다, 비행기 블레이드, 쉽게 재 조성 해야하는 가죽 스키 나이프.
응용 프로그램 비교 테이블
| 애플리케이션 | A2 도구 스틸 | O1 도구 스틸 |
|---|---|---|
| 블랭킹 & 피어싱이 죽습니다 | 대용량 (50 000+ 스트로크), 깊은 드로우, 최소한의 왜곡 | 권장되지 않습니다 - 더 높은 마모, 소프트 코어 위험 |
| 형성 & 굽힘 도구 | 깊은 드로우 펀치, 고로드 형성 | 가벼운 형성, 프로토 타입이 죽습니다 |
| 프로그레시브 다이 구성 요소 | 다단계가 죽습니다, 큰 섹션 | 작은, 간단한 다이 |
| 절단 & 슬릿 팅 블레이드 | 헤비 게이지 시트 절단 | 슬리팅 비닐, 종이, 고무 |
| 게이지 & 다리 | 반복적 인 사용 하에서 내구성 | 정밀 게이지, 낮은 수 백 응용 프로그램 |
| 공예 블레이드 (나무/가죽) | 때때로 사용 - 반사 시설 | 빈번한 재 보강, 미세 가장자리 보유 |
| 프로토 타입 대. 생산 실행 | 생산에 가장 적합합니다 > 20 000 조각 | 프로토 타이핑 및 실행에 가장 적합합니다 < 10 000 조각 |
10. 결론
A2 vs O1 Tool Steel, 각각 특정 성과와 경제 요구에 맞게 조정됩니다.
A2의 탁월함, 내마모성, 그리고 치수 안정성은 요구에 대한 사용을 정당화합니다, 대량 조작.
그 동안에, O1은 저렴한 비용으로 탁월한 에지 유지 및 가공성을 제공합니다., 더 간단하거나 저 생산 도구를위한 안정적인 선택으로.
이 두 강의 물리적 특성에는 약간의 차이가 있지만, A2 및 O1 도구 강은 모두 동일한 응용 분야에 적합한 저렴한 재료입니다..
자주 묻는 질문
어떤 강철이 더 높은 내마모성을 달성합니다?
A2는 높은 크롬으로 인해 우수한 내마모성을 제공합니다. (4.75–5.50 %) 그리고 바나듐 함량, 괜찮은 형태, 균일하게 분산 된 탄화물.
O1, 합금 수준이 낮습니다, 중간 정도의 마모 성능을 제공하지만 우수한 가장자리 선명도로 보상합니다..
더 나은 차원 안정성을 제공하는 공구강?
A2 공기 경화는 온화한 열 구배를 만듭니다, 왜곡을 최대로 줄입니다 70 % O1의 오일 담금질에 비해.
디자이너는 크고 복잡한 다이에 대해 A2를 선호하여 최소한의 분쇄 후 수정으로 타이트한 공차가 필요합니다..
그들은 어떻게 부식에 저항합니까??
A2의 ~ 5 % 크롬 함량은 가벼운 부식성을 부여합니다, 건조하거나 가볍게 습한 환경에 적합합니다.
O1, 아래에 1 % 크롬, 대부분의 작동 조건에서 표면 녹을 방지하기 위해 보호 오일 또는 코팅이 필요합니다..
어떤 공구 강철이 더 나은 피로 성능을 제공합니다?
A2는 일반적으로 약의 피로 한계를 보여줍니다 45 % 궁극적 인 인장 강도, O1의 피로 한계는 주변에 있습니다 40 %.
스탬핑 또는 콜드 형성과 같은 순환 로딩 응용 분야에서 A2는 장기 길이에 걸쳐 피로 고장의 위험을 줄입니다..
