O1工具钢概述

O1工具钢概述

• 类型：O1工具钢具有优良的可加工性、淬火后的尺寸稳定性、良好的切削刃保持性以及淬火和回火后的高表面硬度和韧性的组合。这些特性使得O1适合制造需要良好工具寿命和生产经济性的工具。高锰含量提供了在适当淬火温度下淬火时良好的尺寸稳定性。
• 不锈钢：O1工具钢的铬含量为0.5 - 0.7%，因此它不是不锈钢，不锈钢的铬含量至少为10.5%。
• 耐腐蚀性：O1具有一定的耐腐蚀性，但并不是传统意义上的耐腐蚀钢。要具有耐腐蚀性，铬含量至少需要达到10.5%。
• 磁性：是的，作为铁基金属，O1是铁磁材料，可以被磁化，适用于磁性夹紧。尽管热处理可能会影响其磁性能。
• 耐磨性：在1到6的等级中，O1工具钢的耐磨性为4。
• 热加工性：在热加工O1时，重要的是要停留在推荐的温区内以防止晶粒长大。如果需要更多时间，可能需要重新加热材料。
• 冷加工性：像其他钢材一样，冷加工O1会导致工作硬化，意味着它可能变形、变硬、延展性降低，导致开裂风险。

物理性能

• 硬度：O1工具钢的工作硬度范围为592 - 658 BHN（57 - 62 HRC）。
• 密度：O1工具钢的密度通常为0.283 lb/in³（7.83g/cm³）。
• 抗拉强度：O1工具钢的抗拉强度约为111.6 KSI。
• 屈服强度：O1工具钢的屈服强度范围在56.6 - 74 KSI（390 - 510 MPa）之间。
• 热导率：O1工具钢的热导率在室温下为33.0 W/(m*K)。
• 热膨胀系数：O1工具钢在温度变化时的膨胀或收缩系数。
• 比热容：O1的比热容为0.46 J/g-°C（0.109 BTU/lb-°F）。
• 电阻率：O1工具钢的电阻率值。
• 弹性模量（杨氏模量）：O1工具钢的弹性模量为31000 KSI。

热处理

• 退火：将受保护的钢材均匀加热至1435°F（780°C），然后在炉中以每小时27°F（15°C）的速度冷却至1200°F（650°C），之后O1可以在空气中冷却至环境温度。
• 应力消除：在粗加工后将工件加热至1200°F（650°C）并保持2小时。慢慢冷却至930°F（500°C），然后可以自由地在空气中进一步冷却。
• 淬火：O1在温油中淬火至125 - 150°F（49 - 66°C），然后立即回火。冷却应该均匀且速度足够以避免零件变形，但也要考虑到过度变形和/或淬火裂纹。
• 回火：根据所需的硬度选择回火温度，回火两次并在回火之间冷却至室温。不要让回火温度低于360°F（182°C），并在所选温度下保持至少2小时。

表面处理

• 氮化：氮化处理向O1表面引入氮，形成坚硬的顶层，以提供更好的耐磨性和更好的疲劳寿命。
• 渗碳：通过向O1表面引入碳，构建坚硬的碳化物层，增加表面硬度和耐磨性。
• 碳氮共渗：该过程向表面层引入氮和碳化物，提高表面硬度、耐磨性以及在高温下的抗软化性。
• 黑氧化涂层（发蓝）：黑氧化涂层可以提供一些额外的耐腐蚀性，但最常用于增强零件的美观性，通过给表面提供黑蓝色的表面着色，减少光线反射。
• PVD和CVD涂层：两种过程，物理气相沉积（PVD）和化学气相沉积（CVD），在材料表面带来薄涂层。这层坚硬的薄层为材料提供了耐磨涂层。

加工

• 电火花加工（EDM）：O1工具钢可以在退火状态和淬火状态下进行EDM加工。EDM可以引入一些热影响区域，这些区域与材料的其余部分相比会改变属性，为了恢复材料属性的统一性或减轻引入的应力或细化微观结构，O1可以进行回火。
• 锻造：锻造O1可以细化材料的晶粒结构，从而提高韧性和疲劳强度等机械性能。此外，锻造可以使材料更加均匀和均匀，从而增强整体性能。
• 焊接：如果采取适当的焊接预防措施，可以获得良好的焊接效果。

应用

O1工具钢可以用于广泛的应用，包括制造冲孔和冲压工具、剪切刀、螺纹工具、螺纹模具、铰刀、追踪器、量具、塑料模具、橡胶模具、校准器、导轨、模具、冲头、木工工具和机械刀具。