O2 alat keluli: Sifat, Aplikasi, dan panduan pembuatan

O2 Tool Steel adalah keluli alat kerja sejuk serba boleh yang disambut untuk gabungan seimbangnya Rintangan haus yang sangat baik, kekuatan yang boleh dipercayai, dan kebolehkerjaan praktikal. Dengan teliti ditentukur Komposisi kimia-Dengan kandungan kromium yang sederhana dan rendah-membuatnya menjadi pilihan kos efektif untuk alat pemotong, membentuk mati, dan komponen kekuatan tinggi dalam aeroangkasa, Automotif, dan kejuruteraan mekanikal. Dalam panduan ini, Kami akan memecahkan ciri -ciri utamanya, Penggunaan dunia nyata, proses pembuatan, dan bagaimana ia dibandingkan dengan bahan lain, Membantu anda memilihnya untuk projek yang menuntut ketahanan tanpa menjejaskan kebolehgunaan.

1. Sifat Bahan Kunci Keluli Alat O2

Prestasi O2 Tool Steel berpunca dari yang dioptimumkan Komposisi kimia, yang menyampaikan sifat fizikal dan mekanikal yang konsisten untuk tugas-tugas pemotongan dan ketepatan yang konsisten.

Komposisi kimia

Formula O2 mengutamakan rintangan dan ketangguhan, dengan julat tetap untuk elemen utama:

• Kandungan karbon: 0.90-1.05% (cukup tinggi untuk membentuk karbida keras untuk Rintangan haus yang sangat baik, cukup rendah untuk mengekalkan ketangguhan sederhana untuk membentuk sejuk)
• Kandungan kromium: 0.40-0.60% (rendah berbanding keluli alat lain -meningkatkan kebolehkerjaan sedikit tanpa mengurangkan kebolehkerjaan)
• Kandungan mangan: 0.20-0.40% (meningkatkan kekuatan keras dan kekuatan tegangan tanpa membuat karbida kasar yang melemahkan keluli)
• Kandungan silikon: 0.15-0.35% (AIDS dalam deoksidasi semasa pembuatan dan menstabilkan sifat mekanikal)
• Kandungan fosforus: ≤0.03% (dikawal ketat untuk mengelakkan kelembutan sejuk, Kritikal untuk alat yang digunakan dalam persekitaran suhu rendah)
• Kandungan sulfur: ≤0.03% (ultra-rendah untuk mengekalkan ketangguhan dan elakkan retak semasa pembentukan atau pemesinan)

Sifat fizikal

Sifat mekanikal

Selepas rawatan haba standard (penyepuhlindapan + pelindapkejutan + pembiakan), O2 menyampaikan prestasi yang boleh dipercayai untuk aplikasi kerja sejuk:

• Kekuatan tegangan: ~ 1800-2200 MPa (Sesuai untuk alat pemotongan beban dan pembentukan mati)
• Kekuatan hasil: ~ 1500-1800 MPa (Memastikan alat menentang ubah bentuk kekal di bawah tekanan pembentukan sejuk atau pemotongan beban)
• Pemanjangan: ~ 10-15% (dalam 50 Kemuluran MM -Moderate, Cukup untuk mengelakkan keretakan semasa pemasangan alat atau kesan cahaya)
• Kekerasan (Skala Rockwell C.): 60-65 HRC (Selepas rawatan haba -ideal untuk mengimbangi rintangan haus dan pengekalan kelebihan; keluli alat yang lebih keras daripada a2 tetapi lebih banyak daripada d2)
• Kekuatan keletihan: ~ 700-800 MPa (pada 10 ⁷ kitaran-kritikal untuk alat pemotongan volum tinggi yang digunakan berulang kali, seperti pemotong penggilingan talian pengeluaran)
• Kesan ketangguhan: Sederhana (~ 30-40 J/cm² pada suhu bilik)-Lower daripada A2 tetapi lebih tinggi daripada D2, menjadikannya sesuai untuk tugas-tugas kerja yang tidak beragama tidak berat.

Sifat kritikal lain

• Rintangan haus yang sangat baik: Karbida berasaskan karbon menentang lelasan, Memperluas hayat alat (Mis., 200,000+ kitaran untuk stamping mati) dan mengurangkan kekerapan penggantian.
• Ketangguhan yang baik: Seimbang dengan kekerasan, Jadi O2 menahan tekanan membentuk sejuk (hingga 6,000 KN untuk setem kecil mati) tanpa kerepek.
• Kebolehkerjaan: Baik (sebelum rawatan haba)-Annealed O2 (Kekerasan ~ 200-230 Brinell) mudah untuk mesin dengan alat karbida; Pengisaran rawatan pasca panas adalah mudah untuk tepi ketepatan.
• Kebolehkalasan: Dengan berhati -hati -kandungan karbon tinggi meningkatkan risiko retak; memanaskan (250-300° C.) dan pemanasan pasca kimpalan diperlukan untuk pembaikan alat atau pengubahsuaian.

2. Aplikasi Dunia Sebenar O2 Alat Keluli

Ketidakhadiran dan keberkesanan kos O2 menjadikannya sesuai untuk industri yang menuntut prestasi kerja sejuk yang boleh dipercayai. Berikut adalah kegunaannya yang paling biasa:

Alat pemotongan

• Pemotong Pengilangan: Kilang akhir untuk pemesinan keluli ringan atau aluminium menggunakan o2-Pakai rintangan mengekalkan ketajaman 30% lebih lama daripada keluli karbon rendah, Mengurangkan masa regrinding.
• Alat mengubah: Alat Lathe untuk Mengubah Logam Bukan Lerus (Mis., tembaga atau tembaga) Gunakan O2 -Toughness menentang getaran ringan, memastikan kemasan permukaan licin.
• Broaches: Broaches dalaman untuk membentuk bahagian keluli lembut (Mis., gigi gear) Gunakan O2 -Machinability Membolehkan Geometri Broach Kompleks, dan memakai rintangan memastikan pemotongan yang konsisten 15,000+ bahagian.
• Reamers: Reamers ketepatan untuk membuat lubang toleransi sederhana (± 0.005 mm) Gunakan pengekalan O2 -edge mengekalkan ketepatan lubang 10,000+ reams.

Contoh kes: Kedai pemesinan kecil menggunakan keluli karbon rendah untuk alat bertukar aluminium tetapi menghadapi kusam selepas 500 bahagian. Mereka beralih ke O2, dan alat berlangsung 1,200 bahagian (140% lebih lama)- Kos penggantian alat pemotongan oleh $12,000 setiap tahun.

Membentuk alat

• Pukulan: Alat menumbuk sejuk untuk logam lembaran (Mis., Membuat lubang dalam kurungan keluli) Gunakan O2-Pakai rintangan mengendalikan 150,000+ pukulan tanpa memakai kelebihan, mengurangkan bahagian yang cacat.
• Mati: Stamping mati untuk komponen logam kecil (Mis., penyambung elektronik) Gunakan O2 -Kecacatan menahan tekanan setem (hingga 4,000 kn), dan kebolehkerjaan membolehkan rongga mati yang rumit.
• Alat setem: Alat setem halus untuk lembaran keluli nipis (Mis., Pengeluaran mesin basuh) Gunakan O2 -Hardness (60-65 HRC) memastikan bersih, tepi bebas burr.

Aeroangkasa, Automotif & Kejuruteraan Mekanikal

• Industri Aeroangkasa: Komponen ketepatan kecil (Mis., Pengikat kurungan ringan) Gunakan O2-kekuatan tegangan menyokong beban struktur, dan kestabilan dimensi memastikan sesuai dengan bahagian lain.
• Industri automotif: Komponen tekanan rendah (Mis., pengikat trim dalaman) Gunakan rintangan hear O2 mengurangkan kemerosotan dari getaran, Memperluaskan kehidupan komponen.
• Kejuruteraan Mekanikal: Gear kecil dan batang untuk jentera ringan (Mis., sistem penghantar) Gunakan kekuatan O2 -Fatigue menentang tekanan berulang, dan keberkesanan kos sesuai dengan pengeluaran volum tinggi.

3. Teknik Pembuatan Untuk Keluli Alat O2

Menghasilkan O2 memerlukan ketepatan untuk mengekalkan keseimbangan kimianya dan memastikan prestasi kerja sejuk yang konsisten. Inilah proses terperinci:

1. Proses metalurgi (Kawalan Komposisi)

• Relau arka elektrik (EAF): Kaedah utama -keluli, Karbon, dan sejumlah kecil kromium dicairkan pada 1,650-1,750 ° C. Monitor sensor Komposisi kimia Untuk menjaga unsur -unsur dalam julat O2 (Mis., 0.90-1.05% Karbon), Kritikal untuk rintangan haus.
• Relau oksigen asas (Bof): Untuk besi besar-sebanyak besi dari relau letupan bercampur dengan keluli sekerap; oksigen menyesuaikan kandungan karbon. Kromium ditambah selepas bertiup untuk mengelakkan pengoksidaan dan memastikan komposisi yang tepat.

2. Proses rolling

• Rolling panas: Aloi Molten dilemparkan ke dalam jongkong, Dipanaskan hingga 1,100-1,200 ° C., dan dilancarkan ke bar, plat, atau wayar. Rolling panas memecah karbida besar dan membentuk bahan ke dalam kekosongan alat (Mis., 300×300 blok mm untuk stamping mati).
• Rolling sejuk: Digunakan untuk komponen alat nipis (Mis., Kekosongan kecil)-Kemburan digulung pada suhu bilik untuk meningkatkan kemasan permukaan dan ketepatan dimensi. Penyepuh post-rolling (700-750° C.) mengembalikan kebolehkerjaan dengan melembutkan keluli.

3. Rawatan haba (Disesuaikan dengan keperluan kerja sejuk)

Rawatan haba adalah penting untuk membuka kunci ketahanan dan ketangguhan O2:

• Penyepuhlindapan: Dipanaskan hingga 800-850 ° C dan diadakan untuk 2-3 jam, Kemudian disejukkan perlahan -lahan (50° C/jam) hingga ~ 600 ° C.. Mengurangkan kekerasan 200-230 Brinell, Menjadikannya boleh diminum dan melegakan tekanan dalaman.
• Pelindapkejutan: Dipanaskan hingga 860-900 ° C. (austenitizing) dan diadakan untuk 30-45 minit (Bergantung pada ketebalan bahagian), kemudian dipadamkan dalam minyak. Mengeras keluli ke 63-65 HRC; pelindapkejutan udara (lebih perlahan) mengurangkan gangguan tetapi menurunkan kekerasan 60-62 HRC (Sesuai untuk mati besar).
• Pembiakan: Dipanaskan semula hingga 180-220 ° C 1-2 jam, kemudian disejukkan udara. Memaksimumkan Pakai rintangan Semasa mengekalkan ketangguhan sederhana -kritikal untuk memotong alat; Suhu pemanasan yang lebih tinggi (250-300° C.) boleh digunakan untuk lebih ketangguhan dalam membentuk mati.
• Tekanan pelepasan tekanan: Mandatori-dipanaskan hingga 600-650 ° C untuk 1 jam selepas pemesinan (Sebelum rawatan haba akhir) Untuk mengurangkan tekanan pemotongan, mencegah alat melengkung semasa penggunaan.

4. Membentuk dan rawatan permukaan

• Kaedah membentuk:
• Tekan pembentukan: Penekan hidraulik (4,000-6,000 tan) Bentuk plat O2 ke dalam rongga mati atau tempat kosong -tidak sebelum rawatan haba.
• Pemesinan: Kilang CNC dengan alat karbida memotong bentuk kompleks (Mis., Gigi pemotong penggilingan) ke dalam pengetua O2 -annealed menghalang terlalu panas dan memastikan tepi lancar.
• Pengisaran: Selepas rawatan haba, Roda Diamond Memperbaiki Alat Ketepatan (Mis., Tepi Reamer) kepada RA 0.05 μm kekasaran, memastikan tajam, permukaan pemotongan yang konsisten.
• Rawatan permukaan:
• Nitriding: Dipanaskan hingga 500-550 ° C dalam suasana nitrogen untuk membentuk a 5-8 μm nitride lapisan -boosts memakai rintangan oleh 25% (Sesuai untuk stamping mati atau alat pemotongan tinggi).
• Salutan (PVD/CVD): Titanium nitride (Pvd) Coatings digunakan untuk memotong permukaan alat -mengurangkan geseran, Memperluas Kehidupan Alat sebanyak 2x untuk pemesinan keluli aluminium atau ringan.
• Pengerasan: Rawatan haba akhir (pelindapkejutan + pembiakan) cukup untuk kebanyakan aplikasi -tiada pengerasan permukaan tambahan diperlukan.

5. Kawalan kualiti (Jaminan Prestasi)

• Ujian kekerasan: Ujian Rockwell C Mengesahkan kekerasan pasca-pemadaman (60-65 HRC)-Sertakan sesuai dengan keperluan aplikasi.
• Analisis mikrostruktur: Meneliti aloi di bawah mikroskop untuk mengesahkan pengedaran karbida seragam (tidak ada karbida besar yang menyebabkan alat memotong).
• Pemeriksaan dimensi: Menyelaras mesin pengukur (CMMS) Semak dimensi alat ke ± 0.001 mm -kritikal untuk alat pemotongan ketepatan seperti reamers.
• Pakai ujian: Simulasi pemotongan sejuk (Mis., Aluminium pemesinan di 300 m/my) Untuk mengukur alat kehidupan -Mempertahankan O2 memenuhi jangkaan ketahanan.
• Ujian tegangan: Mengesahkan kekuatan tegangan (1800-2200 MPA) dan kekuatan hasil (1500-1800 MPA) untuk memenuhi spesifikasi O2.

4. Kajian kes: O2 alat keluli dalam setem logam lembaran mati

Pengilang bahagian automotif kecil menggunakan keluli alat a2 untuk stamping logam lembaran meninggal dunia (untuk kurungan dalaman) tetapi menghadapi dua isu: kos pemesinan yang tinggi (Kerana kebolehkerjaan A2 yang lebih rendah) dan mati selepas 100,000 kitaran. Mereka beralih ke O2, dengan hasil berikut:

• Kos pemesinan: O2's lebih baik machinability dikurangkan masa penggilingan CNC oleh 20%, penjimatan $8,000 setiap tahun dalam buruh.
• Mati hidup: O2 meninggal dunia 180,000 kitaran (80% lebih lama daripada A2)-Kectting mati kos penggantian oleh $15,000 setiap tahun.
• Penjimatan kos: Walaupun kos bahan pendahuluan serupa, Pengilang disimpan $23,000 setiap tahun melalui perbelanjaan pemesinan dan penggantian yang lebih rendah.

5. O2 alat keluli vs. Bahan lain

Bagaimana O2 dibandingkan dengan keluli dan bahan alat alternatif untuk aplikasi kerja sejuk? Mari kita pecahkan:

Kesesuaian aplikasi

• Pembentukan sejuk mati: Baki O2 memakai rintangan dan kebolehkerjaan -lebih baik daripada D2 (lebih mudah untuk mesin) dan lebih murah daripada m2, Sesuai untuk stamping kecil hingga sederhana mati.
• Alat pemotongan bukan ferus: O2 Outperforms 420 Keluli tahan karat (kekerasan yang lebih tinggi) untuk pemesinan aluminium/tembaga-lebih efektif daripada M2 untuk kelajuan pemotongan rendah ke sederhana.
• Komponen ketepatan: Kestabilan dimensi O2 menyaingi A2 pada kos yang lebih rendah untuk pengikat aeroangkasa atau automotif yang memerlukan kekuatan sederhana.

Pandangan Teknologi Yigu pada O2 Tool Steel

Di Yigu Technology, O2 menonjol sebagai penyelesaian kos efektif untuk tugas pemotongan kelajuan rendah dan rendah ke sederhana. Itu Rintangan haus yang sangat baik, kebolehkerjaan yang baik, Dan ketangguhan seimbang menjadikannya sesuai untuk pengeluar kecil dan barisan pengeluaran tinggi. Kami mengesyorkan O2 untuk Stamping Logam Lembaran Meninggal, Alat pemotongan bukan ferus, dan komponen ketepatan -di mana ia mengatasi d2 (lebih mudah untuk mesin) dan menawarkan nilai yang lebih baik daripada m2. Walaupun ia tidak mempunyai prestasi suhu tinggi H13 atau M2, kemampuan dan kebolehpercayaannya sejajar dengan matlamat kami untuk mampan, Penyelesaian mesra bajet untuk keperluan pembuatan kerja sejuk.

Soalan Lazim

1. Adakah keluli alat O2 sesuai untuk logam keras pemesinan (Mis., keluli keras)?

O2 berfungsi dengan baik untuk logam kekerasan yang lembut hingga sederhana (≤30 HRC, seperti aluminium atau keluli ringan). Untuk keluli keras (≥50 HRC), Pilih D2 atau M2 -mereka mempunyai kandungan karbida yang lebih tinggi dan rintangan haus yang lebih baik untuk pemesinan bahan keras.

2. Bolehkah O2 digunakan untuk aplikasi kerja panas (Mis., setem panas)?

Tidak -o2 mempunyai kekerasan panas yang rendah dan akan melembutkan suhu melebihi 300 ° C. Untuk tugas-tugas kerja panas (Mis., setem panas atau penempaan), Gunakan keluli alat H13, yang mengekalkan kekerasan pada suhu tinggi.

3. Bagaimana O2 dibandingkan dengan A2 untuk stamping mati?

O2 mempunyai kekerasan yang lebih tinggi (60-65 HRC vs.. A2's 52-60 HRC) dan rintangan memakai yang lebih baik, menjadikannya lebih lama untuk stamping volum tinggi. A2 mempunyai ketangguhan yang lebih tinggi, Oleh itu, lebih baik untuk stamping berimpak berat-memilih O2 untuk kesan cahaya-ke-sederhana, Tugas-tugas volum tinggi.