ASTM O1工具钢,是一种经典的油硬化工具钢,以其在低奥氏体化温度下能够硬化至洛氏硬度C 65范围的特性而闻名。以下是对ASTM O1材料的详细介绍:
化学成分:ASTM O1工具钢的典型化学成分包括碳(C) 0.94%,锰(Mn) 1.20%,硅(Si) 0.30%,铬(Cr) 0.50%,钨(W) 0.50%。
性能特点:O1工具钢是一种通用工具钢,通常用于需要比合金钢更高的硬度、强度和耐磨性的应用中。当需要更好的热处理尺寸稳定性或提高耐磨性时,应考虑使用合金含量更高的工具钢,如A2或D2。
密度:0.283 lb/in³ (7833 kg/m³)
比重度:7.83
弹性模量:31x10⁶ psi (214 GPa)
可加工性:相当于1%碳钢的85-90%
硬化:
临界温度:Ac1 1350°F (732°C),Ac3 1400°F (760°C),Ar1 1295°F (703°C),Ar3 1240°F (671°C)
预热:以不超过400°F/小时 (222°C/小时)的速率加热至1200-1300°F (649-704°C)并均衡。
奥氏体化:从预热温度缓慢加热至1475-1500°F (802-816°C)。对于每英寸(25.4 mm)的厚度,保温30分钟,每增加一英寸增加15分钟。
淬火:油淬至不低于150-125°F (66-51°C)。注意:O1对淬火裂纹敏感,尤其是截面厚度变化大和内部角落尖锐时。油淬应确保零件各部位的热量去除尽可能均匀。在温度降至环境温度之前务必将零件从油中取出。推荐使用300至400°F (149-204°C)的热油。
回火:淬火后立即进行回火。不允许零件冷却至125°F (51°C)以下。典型的回火范围是350 - 400°F (177 - 204°C)。保持温度为每英寸(25.4 mm)厚度1小时,最少2小时,然后在空气中冷却至环境温度。为减少大于3英寸(76.2 mm)的截面内部应力和提高热处理后进行EDM加工的零件的稳定性,强烈建议在回火温度下保温4至6小时。
退火:在热加工后和重新硬化前进行退火。以不超过400°F/小时 (222°C/小时)的速率加热至1425 -1450°F (802-816°C),保持温度为最大厚度每英寸(25.4mm)1小时;最少2小时。然后以不超过50°F/小时 (28°C/小时)的速率随炉冷至1000°F (538°C)。继续在炉内或空气中冷却至环境温度。退火后的硬度应最大为212 HBW。
硬度:根据不同的奥氏体化温度和时间,空冷后的硬度范围在62-65 HRC。
低温处理:通常在回火后进行低温处理,并必须随后进行第二次回火。
ASTM O1工具钢因其在低奥氏体化温度下硬化的特性和良好的综合性能,在工具制造行业中被广泛采用。它的热处理工艺能够确保在各种应用中获得所需的硬度和耐磨性,适合用于制造各种工具和模具,尤其是那些需要高硬度和耐磨性但对尺寸稳定性要求不是特别高的应用。