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ASTM O1材料的詳細介紹：

基本特性

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

• 性能特點：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、強度和耐磨性的應用中。當需要更好的熱處理尺寸穩(wěn)定性或提高耐磨性時，應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)

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

  • 奧氏體化：從預熱溫度緩慢加熱至1475-1500°F (802-816°C)。對于每英寸(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。油淬應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，最少2小時，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)部應力和提高熱處理后進行EDM加工的零件的穩(wěn)定性，強烈建議在回火溫度下保溫4至6小時。

• 退火：在熱加工后和重新硬化前進行退火。以不超過400°F/小時 (222°C/小時)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；最少2小時。然后以不超過50°F/小時 (28°C/小時)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。退火后的硬度應最大為212 HBW。

熱處理響應

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

• 低溫處理：通常在回火后進行低溫處理，并必須隨后進行第二次回火。

總結

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尺寸穩(wěn)定性要求不是特別高的應用。