空気硬化 A10 工具鋼: 特性、熱処理、用途

A10 工具鋼は、優れた耐摩耗性、優れた硬度、熱処理時の歪みの低減で知られています。この記事では、その特性、熱処理方法、一般的な用途について説明し、お客様の要件に最適な決定を下せるよう支援します。

A10 工具鋼とは何ですか?

A10 は、空気硬化型中合金冷間加工鋼で、UNS T30110 に相当し、ASTM A681 および FED QQ-T-570 規格に適合しています。SteelPro Group は、棒鋼、板鋼、丸鋼、鍛造鋼、平鋼など、さまざまな製品形態の A10 工具鋼を提供しており、お客様の特定の要件に合わせてサイズをカスタマイズできます。

A10 工具鋼は、優れた耐摩耗性、高硬度 (ロックウェル C 60 以上)、グラファイト粒子による自己潤滑性を備えています。焼入れなしでも深い硬化を実現できるため、歪みを最小限に抑えることができます。冷間成形ダイ、ねじゲージ、打ち抜きダイによく使用されますが、靭性が中程度であるため、高衝撃用途での使用は制限されます。

A10工具鋼の化学組成 

A10 工具鋼は、炭素、クロム、モリブデンの含有量が多いため、耐摩耗性、硬度、靭性に優れています。マンガンとシリコンのレベルが制御されているため、高荷重や摩耗に適しています。 

以下はA10工具鋼の化学組成です。

A10工具鋼の機械的特性 

A10 工具鋼は、高パフォーマンス用途向けに硬度、強度、靭性を兼ね備え、高負荷下でも安定性を維持し、耐摩耗性も備えています。せん断弾性係数と体積弾性係数により、効果的な剛性とエネルギー吸収が保証されます。 

以下はA10工具鋼の機械的特性の表です。

A10工具鋼の物理的特性

A10 工具鋼は、高密度、強力な熱伝導性、低熱膨張性を備え、熱ストレス下でも耐久性を確保します。また、その比熱と電気抵抗は、高温環境における安定性にも貢献します。 

以下はA10工具鋼の物理的特性の表です。

A10工具鋼熱処理

A10 の熱処理は、耐摩耗性、靭性、機械加工性を向上させるように設計されており、製造や工具などの業界の厳しい要件を満たすことを保証します。

SteelPro Group では、A10 工具鋼の性能を最適化するために、精密な熱処理プロセスを実施しています。プロセス中の温度と冷却速度を慎重に制御することで、耐久性と加工のしやすさのバランスが取れた鋼をお届けします。

アニーリング

熱間加工後、再硬化する前に、応力を緩和するために焼鈍処理が必要です。

加熱速度: 1200°F (649°C) までは 100°F (56°C) / 時間で加熱し、その後は 200°F (111°C) / 時間で加熱します。

アニーリング温度: 1450°F（788°C）。

浸漬時間: 厚さ25.4mm（1インチ）あたり2時間。

冷却速度： 炉は 1000°F (538°C) まで 1 時間あたり 25°F (14°C) で冷却され、その後空冷されます。

焼鈍後の硬度: 通常 235～260 HB。

硬化

予熱: 複雑な形状のツールの場合、熱衝撃を防ぐために予熱することをお勧めします。1200°F (649°C) まで予熱します。

オーステナイト化温度: 靭性を最大限に高めるには 1750°F (954°C)、耐摩耗性を最大化するには 1850°F (1010°C) が必要です。

浸漬時間: 厚さ25.4mm（1インチ）ごとに10～15分間温度を保ちます。

焼入れ媒体: 空気。

焼入れ後の硬度: 通常、断面の厚さと冷却速度に応じて 58 ～ 62 HRC です。

焼き戻し

浸漬時間: 厚さ25.4mm（1インチ）あたり1時間。

二次焼戻し： 脆さを軽減し、さらに硬度を高めるには、25.4 mm (1 インチ) ごとに 600°F (316°C) で 1 時間の二次焼き戻しが推奨されます。

焼戻し後の硬度: 通常は、焼戻し温度に応じて 55 ～ 60 HRC です。

再加工のための軟化

A10 工具鋼を再加工用に軟化させるには、1 時間あたり 200°F (111°C) の速度で 1250°F (677°C) まで加熱し、その後空冷します。このプロセスにより硬度が下がり、全体的な特性を維持しながら材料の加工が容易になります。

A10工具鋼のその他のプロセス

鍛造

A7 工具鋼の鍛造温度範囲は狭く、1875°F (1024°C) から 1650°F (899°C) です。1600°F (871°C) 未満での鍛造は避けてください。過度の結晶粒成長を引き起こし、鋼の靭性と全体的な機械的特性を低下させる可能性があります。

成形

A10 は、1875°F (1024°C) ～ 1650°F (899°C) の範囲で熱間鍛造を使用して成形されます。機械加工は通常、焼きなまし状態で行われます。

溶接

A10 工具鋼の溶接では、割れのリスクを減らすために 1000°F (538°C) に予熱する必要があります。応力を緩和し、熱影響部 (HAZ) を柔らかくするために、25.4mm (1 インチ) あたり 1 時間、1100°F (593°C) で溶接後熱処理 (PWHT) を行うことをお勧めします。

冷間加工

A10 は、曲げ加工や打ち抜き加工などの従来の方法を使用して、焼きなまし状態 (235 ～ 260 HB) で冷間加工されます。硬度レベルが高い場合の冷間加工は、困難さが増し、ひずみ硬化のリスクが高まるため、避けてください。

カッティング

A10 が柔らかい（焼きなましされた）状態であれば、HSS や超硬インサートなどの従来の工具を効果的に使用できます。

A10 工具鋼製品形態

このセクションでは、A10 工具鋼の利用可能な製品形態と対応する寸法について説明します。標準範囲外のカスタム サイズや寸法が必要な場合は、お客様の特定のニーズを満たす特別な要件にも対応できます。当社は、あらゆる用途に最適なパフォーマンスを保証するカスタマイズされたソリューションを提供することに尽力しています。

A10 工具鋼の用途

A10 工具鋼は、熱処理下でも高い靭性と優れた寸法安定性を備えているため、中程度の摩耗と高い応力を受ける工具用途に最適です。その強度は、極端な硬度よりも耐久性と靭性が求められる用途に適しています。 

• 冷間成形金型: 打ち抜き、曲げ、打ち抜き加工に使用します。
• プラスチック金型大量成形時の耐久性に優れているため、プラスチック射出成形金型に最適です。
• 切削工具: 中程度の切断作業用のせん断刃、パンチ、ダイの製造に使用されます。
• 成形ロール自動車や航空宇宙製造などの成形プロセスに適用されます。
• ゲージと測定ツール: ねじゲージ、標準ゲージ、その他精密機器に利用されます。
• カムとブッシング: 自動車や産業用部品によく使用されます。
• ローラーダイス自動車産業などの高精度部品に採用されています。
• 工作機械部品: マンドレル、スリーブ、バーフィードレールが含まれます。

お客様のニーズに合わせたA10工具鋼ソリューション

SteelPro Group は、棒鋼、板鋼、丸鋼、鍛造品などさまざまな形状の A10 工具鋼を専門に取り扱っています。当社のチームはお客様と緊密に連携し、お客様の特定のニーズに合わせたカスタマイズされたサイズとソリューションを提供します。

当社は高品質な製品に加え、鋼の性能を高め、最適な硬度、靭性、耐摩耗性を保証する精密な熱処理サービスも提供しています。