O2 Tool Steel: Характеристики, Приложения, и руководство по производству

O2 Tool Steel-это универсальная сталь с холодной работой, отмечаемая своей сбалансированной смесью Отличная износостойкость, надежная сила, и практическая механизм. Он тщательно откалиброван химический состав-С умеренным углеродным и низким содержанием хрома-вызывает его экономичный выбор для режущих инструментов, Формирование умирает, и высокопрочные компоненты в аэрокосмической промышленности, Автомобиль, и машиностроение. В этом руководстве, Мы разбим его ключевые черты, Реальное мир использует, производственные процессы, и как это сравнивается с другими материалами, Помогая вам выбрать его для проектов, которые требуют долговечности без ущерба для удобства использования.

1. Ключевые свойства материала O2 Tool Steel Steel

Производительность O2 Tool Steel проистекает из оптимизированных химический состав, которые обеспечивают постоянные физические и механические свойства, адаптированные для холодной работы и задач точности резки.

Химический состав

Формула O2 приоритет износостойкости и жесткости износа, с фиксированными диапазонами для ключевых элементов:

• Содержание углерода: 0.90-1.05% (достаточно высоко, чтобы сформировать твердые карбиды для Отличная износостойкость, достаточно низкий, чтобы поддерживать умеренную жесткость для холода)
• Содержание хрома: 0.40-0.60% (Низкий по сравнению с другими инструментами - немного затвердеваемость без снижения обработки механизма)
• Содержание марганца: 0.20-0.40% (Укрепляет укрепление и прочность на растяжение без создания грубых карбидов, которые ослабляют сталь)
• Содержание кремния: 0.15-0.35% (СПИД при окислении во время производства и стабилизирует механические свойства)
• Содержание фосфора: ≤0,03% (строго контролируется, чтобы предотвратить холодную хрупкость, Критическая для инструментов, используемых в низкотемпературных средах)
• Содержание серы: ≤0,03% (Ультра-низкий для поддержания стойкость и избегать растрескивания во время формирования или обработки)

Физические свойства

Механические свойства

После стандартной термообработки (отжиг + гашение + отпуск), O2 обеспечивает надежную производительность для приложений для холодной работы:

• Предел прочности: ~ 1800-2200 МПа (Подходит для резки с нагрузкой и формирования умираний)
• Урожайность: ~ 1500-1800 МПа (гарантирует, что инструменты сопротивляются постоянной деформации при давлении холодного формирования или резки нагрузки)
• Удлинение: ~ 10-15% (в 50 ММ - модерная пластичность, Достаточно, чтобы избежать растрескивания во время сборки инструмента или света)
• Твердость (Роквелл C Шкала): 60-65 HRC (После термической обработки - за счет балансировки устойчивости к износу и удержания края; труднее, чем A2 Tool Steel, но более обрабатывающая, чем D2)
• Усталость сила: ~ 700-800 МПа (В 10⁷ циклов-критические для многократных инструментов резки с большими объемами, как производственные фрезеры)
• Воздействие на выносливость: Умеренный (~ 30-40 J/см² при комнатной температуре)- более низкий, чем A2, но выше D2, Сделать его подходящим для не тяжелых задач с холодной работой.

Другие критические свойства

• Отличная износостойкость: Карабиды на основе углерода противостоят истиранию, продление срока службы инструмента (НАПРИМЕР., 200,000+ Циклы для штамповки умирают) и уменьшение частоты замены.
• Хорошая прочность: Сбалансирован с твердостью, Таким образом, O2 выдерживает давление в холодном образовании (до 6,000 кн для маленьких штамповок умирает) без скопления.
• Механизм: Хороший (Перед термообработкой)- Аннурованные O2 (Твердость ~ 200-230 Бринелл) легко машина с карбидными инструментами; Шлифование после лечения после уклонения является простым для точных краев.
• Сварка: С осторожностью - высокое содержание углерода увеличивает риск растрескивания; предварительно нагреть (250-300° C.) и послепродаж необходим для ремонта инструментов или модификаций.

2. Реальные применения O2 Tool Steel Steel

Универсальность и экономическая эффективность O2 делают его идеальным для отраслей, которые требуют надежных показателей холодной работы. Вот его наиболее распространенное использование:

Режущие инструменты

• Фрезеры: Конечные мельницы для обработки мягкой стали или алюминия Использование O2—износостойкость поддерживает резкость 30% дольше, чем низкоуглеродистые стали, сокращение отзыскательного времени.
• Поворотные инструменты: Токарные инструменты для перевора (НАПРИМЕР., латунь или медь) Используйте O2 - Драга, Обеспечение гладкой отделки поверхности.
• Расщепления: Внутренние пробуски для формирования мягких стальных деталей (НАПРИМЕР., зубчатые зубы) Используйте O2 - MACHINABLICALIS, и износостойчивость обеспечивает постоянные порезы на 15,000+ части.
• Разрушители: Точные резульи для создания отверстий средней версии (± 0,005 мм) Используйте O2 - удержание с краями поддерживает точность отверстия над 10,000+ reams.

Пример случая: Небольшой механизм обработки использовал низкоуглеродистую сталь для инструментов поворота алюминия, но сталкивался с прикованием после 500 части. Они перешли на O2, и инструменты длились 1,200 части (140% дольше)- вытягивание затрат на замену инструмента по $12,000 ежегодно.

Формирование инструментов

• Удары: Инструменты холодного удара для листового металла (НАПРИМЕР., Создание отверстий в стальных кронштейнах) Используйте O2 -износостойкость ручки 150,000+ удары без края, уменьшение дефектных частей.
• Умирает: Штамповка умирает за небольшие металлические компоненты (НАПРИМЕР., разъемы электроники) Используйте O2 - давление на давление штампов (до 4,000 кН), и механизм допускает сложные полости матрицы.
• Инструменты штамповки: Инструменты из тонкой штамповки для тонких стальных листов (НАПРИМЕР., Производство стиральной машины) Используйте O2 - Hardness (60-65 HRC) обеспечивает чистоту, Без норра края.

Аэрокосмическая, Автомобиль & Машиностроение

• Аэрокосмическая промышленность: Небольшие точные компоненты (НАПРИМЕР., Легкие крепостные крепежи) Используйте O2 -предел прочности поддерживает структурные нагрузки, и устойчивость размерной.
• Автомобильная промышленность: Компоненты с низким уровнем стресса (НАПРИМЕР., Внутренняя отделка крепежа) Использование O2 - Сопротивление одежды снижает деградацию от вибрации, продление срока службы компонента.
• Машиностроение: Небольшие шестерни и валы для легкого оборудования (НАПРИМЕР., Конвейерные системы) Используйте O2 - прочность на устойчиво, и экономическая эффективность подходит.

3. Методы производства для O2 Tool Steel

Производство O2 требует точности для поддержания его химического баланса и обеспечения постоянной производительности холодной работы. Вот подробный процесс:

1. Металлургические процессы (Контроль композиции)

• Электрическая дуговая печь (Eaf): Основной метод - сталь, углерод, и небольшие количества хрома расплавлены при 1650-1,750 ° C. Датчики мониторинг химический состав сохранить элементы в пределах диапазонов O2 (НАПРИМЕР., 0.90-1.05% углерод), критическое для износостойкости.
• Основная кислородная печь (Боф): Для крупномасштабного производства-Молотеновое железо из взрывной печи смешивается с ломкой стали; кислород корректирует содержание углерода. Хром добавляется после смягчения, чтобы избежать окисления и обеспечить точный состав.

2. Процессы прокатки

• Горячая катящика: Расплавленный сплав бросает в слитки, Нагревается до 1100-1,200 ° C., и перевернулся в бары, тарелки, или провод. Горячие катания разбивают большие карбиды и формируют материал в пробелы для инструментов (НАПРИМЕР., 300×300 ММ блоки для штамповки умирает).
• Холодный катание: Используется для тонких компонентов инструмента (НАПРИМЕР., Маленькие пуншины)—Оолд-рол. Отжиг после роллинга (700-750° C.) Восстанавливает механизм, смягчая сталь.

3. Термическая обработка (Адаптировано к потребностям в холодных работах)

Тепловая обработка имеет решающее значение для разблокировки устойчивости к износу O2 и выносливости:

• Отжиг: Нагревается до 800-850 ° C и удерживается для 2-3 часы, затем медленно охлаждался (50° C/час) до ~ 600 ° C.. Уменьшает твердость 200-230 Бринелл, Сделать его обработкой и снятие внутреннего стресса.
• Гашение: Нагревается до 860-900 ° C. (Austenitizing) и держался за 30-45 минуты (в зависимости от толщины части), затем утомил в масле. Затвердевает сталь до 63-65 HRC; утомивание воздуха (помедленнее) уменьшает искажения, но снижает твердость до 60-62 HRC (Идеально подходит для больших штампов).
• Отпуск: Разогреть до 180-220 ° С 1-2 часы, Затем воздушное охлаждение. Максимизирует износостойкость сохраняя умеренную прочность - критическую для режущих инструментов; Более высокая температура (250-300° C.) можно использовать для большей прочности при формировании умираний.
• Снятие стресса отжиг: Обязательно-до 600-650 ° C для 1 час после обработки (Перед окончательной термообработкой) Чтобы уменьшить стресс резки, предотвращение деформации инструмента во время использования.

4. Формирование и обработка поверхности

• Формирующие методы:
• Нажатие формирования: Гидравлические прессы (4,000-6,000 тонны) Форма O2 пластины в полости для матрицы или пробелы для инструментов - перед тепловой обработкой.
• Обработка: Заводы с ЧПУ с карбидными инструментами вырезать сложные формы (НАПРИМЕР., Фрешерные зубы) в отожженном O2 - Coolant предотвращает перегрев и обеспечивает плавные края.
• Шлифование: После термической обработки, Алмазные колеса уточняют точные инструменты (НАПРИМЕР., Разработанные края) в Ра 0.05 мкм шероховатость, обеспечение Sharp, Постоянные резки поверхности.
• Поверхностная обработка:
• Нитринг: Нагревается до 500-550 ° C в атмосфере азота, чтобы сформировать 5-8 мкм нитридного слоя - устойчивости к износу 25% (Идеально подходит для штамповки штампов или высокопоставленных режущих инструментов).
• Покрытие (PVD/CVD): Нитрид титана (Pvd) Покрытия применяются к поверхностям режущего инструмента - уменьшают трение, продление срока службы инструмента на 2 раза для обработки алюминия или мягкой стали.
• Укрепление: Окончательная термообработка (гашение + отпуск) Достаточно для большинства применений - не требуется дополнительного упрочнения поверхности.

5. Контроль качества (Обеспечение производительности)

• Тест на твердость: Тесты Rockwell C Проверяют твердость после тему (60-65 HRC)–Ensures соответствует потребностям приложения.
• Анализ микроструктуры: Изучает сплав под микроскопом, чтобы подтвердить равномерное распределение карбидов (Нет больших карбидов, которые вызывают снижение инструментов).
• Проверка размерных: Координировать измерительные машины (CMMS) Проверьте размеры инструмента до ± 0,001 мм - критические для точных инструментов режущих.
• Тестирование износа: Имитирует холодную резку (НАПРИМЕР., Обработка алюминия в 300 м/мой) Для измерения срока службы инструмента - ON O2 соответствует ожиданиям долговечности.
• Тестирование на растяжение: Проверяет прочность на растяжение (1800-2200 МПА) и уход (1500-1800 МПА) Чтобы соответствовать спецификациям O2.

4. Тематическое исследование: O2 Tool Steel в штамповках из листового металла умирает

Небольшой производитель автомобильных деталей использовал A2 Tool Steel для штампов. (Для интерьеров) но столкнулся с двумя проблемами: высокие затраты на обработку (Из -за более низкой механизма A2) и умирайте после 100,000 цикл. Они перешли на O2, со следующими результатами:

• Затраты на обработку: Лучшая оборудованость O2 сократила время с ЧПУ 20%, сохранение $8,000 ежегодно по труду.
• Умри жизнь: O2 умирает длится 180,000 цикл (80% дольше, чем A2)- вытягивание затрат на замену кубиков по $15,000 ежегодно.
• Экономия стоимости: Несмотря на аналогичные затраты на авансовые материалы, Производитель спас $23,000 Ежегодно через более низкие расходы на обработку и замену.

5. O2 Tool Steel Vs. Другие материалы

Как O2 сравнивается с альтернативными инструментами и материалами для применений холодной работы? Давайте разберем это:

Применение пригодности

• Холодный формирование умирает: O2 уравновешивает износ (легче в машине) и дешевле, чем M2, Идеально подходит для штамповки с малым и средним..
• Непрерывные режущие инструменты: O2 превосходит 420 нержавеющая сталь (более высокая твердость) Для обработки алюминия/меди-более рентабельной, чем M2 для скорости резания с низкой до среды.
• Точные компоненты: O2 Dimensional Stability конкуренты A2 по более низкой стоимости - в контракте для аэрокосмической или автомобильной крепеж, которые требуют умеренной прочности.

Взгляд Yigu Technology на O2 Tool Steel Steel

В Yigu Technology, O2 выделяется как экономически эффективное решение для задач с низкой до средней скоростью.. Его Отличная износостойкость, Хорошая механизм, и сбалансированная прочность делает его идеальным для небольших производителей и крупных производственных линий. Мы рекомендуем O2 для штамповки из листового металла., Непрерывные режущие инструменты, и точные компоненты - где он превосходит D2 (легче в машине) и предлагает лучшую ценность, чем M2. Несмотря на то, что ему не хватает высокотемпературных характеристик H13 или M2, Его доступность и надежность соответствуют нашей цели устойчивого, Бюджетные решения для производства холодной работы.

Часто задаваемые вопросы

1. O2 Tool Steel сталь подходит для обработки жестких металлов (НАПРИМЕР., закаленная сталь)?

O2 лучше всего подходит для металлов с мягкой до умеренной твердостью (≤30 HRC, как алюминиевая или мягкая сталь). Для закаленной стали (≥50 HRC), Выберите D2 или M2 - они имеют более высокое содержание карбида и лучшую стойкость к износу для обработки твердых материалов.

2. Можно ли использовать O2 для приложений горячих работ (НАПРИМЕР., Горячая штамповка)?

Нет - O2 имеет низкую горячую твердость и будет смягчать при температуре выше 300 ° C. Для горячих задач (НАПРИМЕР., Горячая штамповка или кова), Используйте H13 Tool Steel, который сохраняет твердость при повышенных температурах.

3. Как O2 по сравнению с A2 для штамповки умирает?

O2 имеет более высокую твердость (60-65 HRC против. A2's 52-60 HRC) и лучшая стойкость к износу, Сделав его более длительным для больших объемов штампов. У A2 более высокая прочность, Так что это лучше для штамповки с тяжелым ударом-выберите O2 для удара по свету на среднее значение, Высокие задачи.