空気硬化 A4 工具鋼: 特性、熱処理、用途

A4 工具鋼は、優れた寸法安定性と適度な耐摩耗性で知られており、金型、パンチ、切削工具などの高精度用途に最適です。SteelPro Group はカスタマイズされた A4 ソリューションを提供しており、この記事ではその主要な特性、熱処理、および多様な用途について紹介し、お客様のお役に立ちます。

A4工具鋼とは何ですか?

A4 工具鋼は、空気硬化型、中合金、冷間加工工具鋼で、UNS T30104 に分類され、ASTM A681 および FED QQ-T-570 規格に準拠しています。高炭素、高マンガン、高クロム、およびモリブデン合金で、熱処理中に優れた寸法安定性を発揮します。パンチ、ダイ、金型、切削工具など、幅広い用途に適しています。

A4 工具鋼は通常、硬度 250 HB 未満の焼き入れ状態で供給されますが、油焼き入れおよび焼き戻し後に 28 ～ 34 HRc まで硬化させることができます。当社の A4 工具鋼は、丸棒、平棒、プレート、六角棒、角ブロックなど、さまざまな形状で提供されています。また、厳格な許容基準を満たすカスタム サイズや精密研磨された棒も提供しています。

A4工具鋼の化学組成 

A4 工具鋼は、炭素、クロム、モリブデンを多量に含み、硬度と耐摩耗性を高めるバランスの取れた組成になっています。次の表に、その化学組成をまとめます。

炭素は硬度を高め、クロムは耐腐食性を高め、摩耗特性を改善します。モリブデンは高温での強度を高め、マンガンは靭性を高めます。 

A4工具鋼の機械的特性 

A4 工具鋼は、高い硬度、剛性、安定性を特徴とし、ストレス下でも優れた耐摩耗性と性能を発揮します。以下の表は、その主要な機械的特性をまとめたものです。

A4工具鋼の物理的特性

A4 工具鋼は密度が優れているため耐久性が向上し、熱特性と機械特性によりさまざまな温度でも信頼性の高い性能が確保されます。以下の表は、主な物理的特性の概要を参考までに示しています。

A4 工具鋼の製造と熱処理

鍛造

A4 工具鋼を鍛造するには、1,100～1,200°C (2,012～2,192°F) の範囲で徐々に均一に加熱する必要があります。鍛造プロセスの後、熱衝撃による割れを防ぐために、鋼を制御された速度で冷却する必要があります。A4 工具鋼は熱強度が比較的高いため、歪みや割れの原因となる過度のストレスを防ぐために、最初のハンマー打ちは軽くする必要があります。

アニーリング

A4 工具鋼は、750～780°C (1,382～1,436°F) の焼きなまし温度に達するまで、1 時間あたり 200°C (392°F) の制御された速度で加熱する必要があります。厚さ 25.4mm (1 インチ) ごとに、鋼をこの温度で 1 時間維持します。 

必要な浸漬時間に達した後、鋼は炉内でゆっくり冷却され、硬度と内部応力が低減され、約 255～293 HB (ブリネル) の硬度が達成されます。

硬化

予熱 A4 工具鋼を焼入れする場合は、熱衝撃を防ぎ、歪みを最小限に抑えるために、オーステナイト化が必要です。オーステナイト化を進める前に、鋼を 700～800°C (1,292～1,472°F) の温度に予熱します。 

オーステナイト化 焼入れは 1,000～1,050°C (1,832～1,922°F) で行い、厚さ 25.4mm (1 インチ) ごとに 1 時間その温度を維持します。オーステナイト化温度に達したら、鋼は焼入れの準備が整います。

について 焼入れA4 工具鋼は、必要な硬度と用途に応じて、油または空気を使用して冷却できます。最適な硬度を得るには、1,000～1,050°C (1,832～1,922°F) の温度範囲内で焼入れを行う必要があります。

焼き戻し

A4 工具鋼の焼き戻しは、550～650°C (1,022～1,202°F) の温度範囲で実施する必要があります。均一に浸漬した後、鋼を厚さ 25.4mm (1 インチ) ごとに目標の焼き戻し温度まで加熱し、少なくとも 1 時間維持します。 

焼き戻しは脆さを軽減し、靭性を高めるのに役立ちます。焼き戻し後は、特定の用途要件に基づいて、鋼の硬度は 40～45 HRC に達します。次の表は、空気焼入れ時のさまざまな焼き戻し温度での硬度値を示しています。

A4 工具鋼製品フォーム

A4 工具鋼はさまざまな形状で提供されており、SteelPro Group ではカスタマイズされたサイズと高品質の材料を提供しています。標準範囲外の要件については、カスタマイズされたソリューションを提供します。次の表は、A4 工具鋼の一般的な形状とサイズを示しています。

A4 工具鋼の用途

A4 工具鋼は、優れた靭性、適度な耐摩耗性、熱処理中の優れた寸法安定性を兼ね備えています。寸法安定性が高いため、特に中程度の負荷と摩耗条件にさらされる工具など、高精度と機械的ストレスに対する耐性が求められる用途に最適です。 

パンチとダイ:

金属加工や自動車などの業界で、打ち抜き金型、切断パンチ、トリミングツールなどの打ち抜き、穴あけ、成形操作に使用されます。

切削工具:

せん断刃、ナイフ、ロータリーカッターとして製造され、通常は板金加工、リサイクル、プラスチックなどの業界で中程度の摩耗用途に使用されます。

金型:

自動車部品、電子機器ハウジング、医療機器などの金型を含む、プラスチック射出成形、ダイカスト、圧縮成形用の金型の製造に適用されます。

ゲージと備品:

製造業や航空宇宙産業における校正ゲージ、検査治具、品質管理ツールなどの精密測定ツールや治具に使用されます。

小型機械部品:

ブッシング、スリーブ、摩耗プレートなどの機械部品に使用され、耐摩耗性と寸法安定性が求められる産業機械や装置によく見られます。

プラスチック射出成形用ツール:

消費財、電子機器、自動車部品などの金型、インサート、プラスチック射出成形アプリケーション用の工具の作成に使用されます。

成形ツール:

主に自動車、航空宇宙、重機産業で、押し出し金型、曲げ金型、鍛造金型などの成形工具の製造に使用されます。

あらゆるA4ニーズに応える精密ソリューション

SteelPro Groupでは、冷間引抜棒、熱間圧延棒、プレート、カスタムサイズなど、さまざまな形状のA4工具鋼をお客様の仕様に合わせて提供しています。当社の精密研磨棒と厳格な許容基準により、お客様の工具用途に最高の品質を保証します。当社は、次のような他の工具鋼製品も提供しています。 T1 そして H13鋼.

材料の選択から熱処理のガイダンスまで、当社はお客様のプロジェクトに信頼性と効率性を提供することに重点を置いています。お客様の成功が当社の最優先事項です。