ASTM O1工具鋼，是一種經(jīng)典的油硬化工具鋼，以其在低奧氏體化溫度下能夠硬化至洛氏硬度C 65范圍的特性而聞名。以下是對(duì)ASTM O1材料的詳細(xì)介紹：

基本特性

• 化學(xué)成分：ASTM O1工具鋼的典型化學(xué)成分包括碳(C) 0.94%，錳(Mn) 1.20%，硅(Si) 0.30%，鉻(Cr) 0.50%，鎢(W) 0.50%。

• 性能特點(diǎn)：O1工具鋼是一種通用工具鋼，通常用于需要比合金鋼更高的硬度、強(qiáng)度和耐磨性的應(yīng)用中。當(dāng)需要更好的熱處理尺寸穩(wěn)定性或提高耐磨性時(shí)，應(yīng)考慮使用合金含量更高的工具鋼，如A2或D2。

物理性能

• 密度：0.283 lb/in³ (7833 kg/m³)

• 比重度：7.83

• 彈性模量：31x10? psi (214 GPa)

• 可加工性：相當(dāng)于1%碳鋼的85-90%

熱處理指南

• 硬化：

  • 臨界溫度：Ac1 1350°F (732°C)，Ac3 1400°F (760°C)，Ar1 1295°F (703°C)，Ar3 1240°F (671°C)

  • 預(yù)熱：以不超過(guò)400°F/小時(shí) (222°C/小時(shí))的速率加熱至1200-1300°F (649-704°C)并均衡。

  • 奧氏體化：從預(yù)熱溫度緩慢加熱至1475-1500°F (802-816°C)。對(duì)于每英寸(25.4 mm)的厚度，保溫30分鐘，每增加一英寸增加15分鐘。

  • 淬火：油淬至不低于150-125°F (66-51°C)。注意：O1對(duì)淬火裂紋敏感，尤其是截面厚度變化大和內(nèi)部角落尖銳時(shí)。油淬應(yīng)確保零件各部位的熱量去除盡可能均勻。在溫度降至環(huán)境溫度之前務(wù)必將零件從油中取出。推薦使用300至400°F (149-204°C)的熱油。

• 回火：淬火后立即進(jìn)行回火。不允許零件冷卻至125°F (51°C)以下。典型的回火范圍是350 - 400°F (177 - 204°C)。保持溫度為每英寸(25.4 mm)厚度1小時(shí)，最少2小時(shí)，然后在空氣中冷卻至環(huán)境溫度。為減少大于3英寸(76.2 mm)的截面內(nèi)部應(yīng)力和提高熱處理后進(jìn)行EDM加工的零件的穩(wěn)定性，強(qiáng)烈建議在回火溫度下保溫4至6小時(shí)。

• 退火：在熱加工后和重新硬化前進(jìn)行退火。以不超過(guò)400°F/小時(shí) (222°C/小時(shí))的速率加熱至1425 -1450°F (802-816°C)，保持溫度為最大厚度每英寸(25.4mm)1小時(shí)；最少2小時(shí)。然后以不超過(guò)50°F/小時(shí) (28°C/小時(shí))的速率隨爐冷至1000°F (538°C)。繼續(xù)在爐內(nèi)或空氣中冷卻至環(huán)境溫度。退火后的硬度應(yīng)最大為212 HBW。

熱處理響應(yīng)

• 硬度：根據(jù)不同的奧氏體化溫度和時(shí)間，空冷后的硬度范圍在62-65 HRC。

• 低溫處理：通常在回火后進(jìn)行低溫處理，并必須隨后進(jìn)行第二次回火。

總結(jié)

ASTM O1工具鋼因其在低奧氏體化溫度下硬化的特性和良好的綜合性能，在工具制造行業(yè)中被廣泛采用。它的熱處理工藝能夠確保在各種應(yīng)用中獲得所需的硬度和耐磨性，適合用于制造各種工具和模具，尤其是那些需要高硬度和耐磨性但對(duì)尺寸穩(wěn)定性要求不是特別高的應(yīng)用。