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WM A8 空気硬化工具鋼: 特性、熱処理、用途
- ジョン
SteelPro Group は、優れた靭性と適度な耐摩耗性を兼ね備えた高性能空気硬化合金である A8 工具鋼を提供しています。
この記事では、A8 の独自の特性、熱処理プロセス、一般的な用途について説明し、A8 が精密工具のニーズに最適な選択肢である理由を理解していただきます。
A8 工具鋼とは何ですか?
A8 工具鋼は、WM A8 に相当する中炭素空気硬化鋼です。冷間加工鋼に分類される A8 は、熱処理中の寸法安定性に優れています。優れた靭性と中程度の耐摩耗性を兼ね備えており、D2 よりも靭性が高く、S7 よりも耐摩耗性に優れています。
ダイ、パンチ、切削工具によく使用される A8 の硬度は、通常 C55 ～ 60 です。H11 や H13 に比べて耐腐食性と耐摩耗性に優れていますが、熱疲労が発生しやすい高温用途には適していません。当社では、A8 をバー、プレート、丸棒の形で提供しており、焼きなまし、冷間引抜、または熱間加工の状態で、厳しい公差でご利用いただけます。
A8工具鋼の化学組成
A8 工具鋼は、炭素含有量とクロム、モリブデン、バナジウムなどの合金元素を含み、優れた耐摩耗性、寸法安定性、耐熱割れ性を備えています。次の表にその化学組成を示します。
| エレメント | 構成（%） |
| カーボン（C） | 0.50 – 0.60 |
| クロム（Cr） | 5.13 |
| 鉄（Fe） | 90、バランスとして |
| マンガン (Mn) | ≤ 0.50 |
| モリブデン (Mo) | 1.4 |
| リン (P) | ≤ 0.030 |
| ケイ素 (Si) | 0.93 |
| 硫黄（S） | ≤ 0.030 |
| タングステン（W） | 1.25 |
A8工具鋼の機械的特性
A8 工具鋼は、高硬度と優れた耐摩耗性を備え、応力下でも変形を最小限に抑えます。その強靭性により、高負荷下でも割れや破損に抵抗します。この鋼は、長期間にわたって強度と耐久性を維持します。次の表は、その機械的特性を示しています。
| プロパティ | 数値（メトリック） | 数値（インペリアル） |
| 硬度（HRC） | 48 – 57 | 48 – 57 |
| 体積弾性率 | 160GPa | 23,200 ksi |
| せん断弾性係数 | 80.0 万気圧 | 11,600 ksi |
| 弾性係数 | 190 - 210 GPa | 27,557 – 30,457 ksi |
| ポアソン比 | 0.27 – 0.30 | 0.27 – 0.30 |
| 加工性 | 65% | 65% |
A8工具鋼の物理的特性
A8 工具鋼は、高密度と比較的高い融点を特徴とし、優れた熱安定性を備えています。熱膨張係数が低いため、温度変化による寸法変化が最小限に抑えられ、熱伝導率が高いため、動作中に効率的に熱を放散できます。次の表に、その物理的特性を示します。
| プロパティ | 数値（メトリック） | 数値（インペリアル） |
| 密度 | 7.80 g/cm³ | 0.282 lb/in³ |
| 融点 | 1,400℃ | 2,552°F |
| 熱伝導率 | 25.0W/m·K | 14.5 BTU·インチ/時·ft²·°F |
| 膨張係数 | 11.0 µm/m-°C | 6.1 µin/in·°F |
| 比熱 | 460 J/kg-K | 0.11 BTU/lb-°F |
A8工具鋼熱処理
A8 工具鋼を熱処理すると、硬度、耐摩耗性、靭性、寸法安定性、耐熱疲労性が向上します。当社では、多様な製造ニーズを満たすために、焼きなまし、冷間引抜、熱間加工の A8 を提供しています。
アニーリング
A8 工具鋼を焼きなますには、1 時間あたり 200°C (392°F) の速度で 870～900°C (1,598～1,652°F) の温度まで加熱します。厚さ 25.4 mm (1 インチ) ごとに 1 時間保持します。炉内または空気中でゆっくり冷却します。焼きなまし後の硬度は、およそ 255～271 HB (ブリネル) になります。
硬化
- 予熱
熱衝撃を避け、均一な加熱を確実にするために、A8 工具鋼を 650～700°C (1,202～1,292°F) に予熱します。1 時間あたり 200°C (392°F) の割合で徐々に温度を上げます。
- オーステナイト化
鋼を 1,000～1,050°C (1,832～1,922°F) に加熱してオーステナイト化します。均一なオーステナイト形成を確実にするために、厚さ 25.4 mm (1 インチ) ごとにこの温度で 15 分間保持します。
- 焼き入れ
オーステナイト化後、鋼を油または空気で焼入れします。油焼入れの場合、温度範囲は 850～870°C (1,562～1,598°F) です。空気焼入れの場合は、温度は 1,000°C (1,832°F) です。冷却速度は焼入れ媒体によって異なります。
焼き戻し
最初の焼き戻しでは、A8 工具鋼を 150～200°C (302～392°F) の温度範囲に加熱し、厚さ 25.4 mm (1 インチ) ごとに 1 時間保持します。硬度または靭性をさらに調整する必要がある場合は、500～550°C (932～1,022°F) のより高い温度範囲で 2 回目の焼き戻しを実行します。
断面が 6 インチを超える工具の場合、EDM (放電加工) を実行する前に、内部応力を緩和して工具の安定性を向上させるために、焼戻し温度で 4 ～ 6 時間浸漬することをお勧めします。
A8 工具鋼製品形態
A8 工具鋼は、棒鋼、板鋼、丸鋼など、さまざまな製品形態で一般的に提供されており、さまざまな製造ニーズに柔軟に対応できます。SteelPro Group は、正確な許容差を備えた A8 を提供でき、一般的な製品範囲を超えたカスタム サイズ要件を満たすことができます。
この表は、A8 工具鋼で使用可能な一般的な製品形状とサイズの概要を示しています。
| 製品形態 | 標準範囲 | メートル法サイズ | インペリアルサイズ |
| バー | 冷間引抜、熱間加工 | 直径20mm～250mm | 0.79インチ – 9.84インチ |
| プレート | 焼きなまし、熱間加工 | 厚さ10mm～100mm | 0.39インチ – 3.94インチ |
| ラウンド | 冷間引抜、熱間加工 | 直径20mm～300mm | 0.79インチ – 11.81インチ |
A8 工具鋼の用途
A8 工具鋼は、硬度、耐摩耗性、靭性が高く、耐久性、精度、高ストレス下での変形耐性が求められる用途に最適です。
A8 工具鋼の一般的な用途は次のとおりです。
- ブランキングダイ
- 成形金型
- パンチ
- ゲージ
- 切削工具
- トリミングツール
- ローラーとインサート
- せん断ブレード
- スタンピングツール
A8 工具鋼カスタマイズサービス
SteelPro Group は、棒鋼、板鋼、丸鋼の A8 工具鋼の供給を専門としています。また、精密切断、研削、フライス加工、旋削など、A8 工具鋼の特殊な機械加工サービスも提供しています。複雑な形状や高性能の工具が必要な場合でも、当社にはお客様のニーズにぴったり合うものを提供する専門知識があります。
