Содержание
Инструментальная сталь ASTM A6: свойства, термообработка и применение
- Джон
Инструментальная сталь A6 отлично подходит для приложений, требующих точности, прочности и размерной стабильности. Обычно используется для штампов, формовочных инструментов и пресс-форм. В этой статье рассматриваются ее свойства, термическая обработка и различные применения, чтобы показать, почему A6 является надежным выбором.
Что такое инструментальная сталь А6?
Инструментальная сталь A6 — это среднелегированная, закаливаемая на воздухе холоднодеформируемая инструментальная сталь, известная размерной стабильностью, прочностью и умеренной износостойкостью. A6 используется для штампов, формовочных инструментов и пластиковых форм, где точность и стойкость к термической усталости имеют решающее значение. Закаленная сталь A6 достигает 61-62 HRC, с большей прочностью, чем износостойкие сплавы, такие как D2.
SteelPro Group поставляет инструментальную сталь A6, эквивалентную UNS T30106 и соответствующую стандартам ASTM A681. Обычные формы включают круглые прутки, плоские прутки и пластины из инструментальной стали A6.
Химический состав инструментальной стали А6
Инструментальная сталь A6 сочетает умеренное содержание углерода (C) для твердости с хромом (Cr) и молибденом (Mo) для прочности и термостойкости. Марганец (Mn) добавляет прочность, а низкое содержание фосфора (P) и серы (S) обеспечивает чистоту.
В таблице ниже представлен его химический состав.
| Элемент | Состав (%) |
| Углерод (С) | 0.65 – 0.75 |
| Хром (Cr) | 1.05 |
| Железо (Fe) | 94, как баланс |
| Марганец (Mn) | 2.15 |
| Молибден (Mo) | 1.05 |
| Фосфор (P) | ≤ 0,030 |
| Кремний (Si) | ≤ 0,50 |
| Сера (S) | ≤ 0,030 |
Механические свойства инструментальной стали А6
Инструментальная сталь А6 обладает высокой твердостью и износостойкостью в сочетании с хорошей прочностью и умеренной обрабатываемостью, что делает ее идеальной для применений, требующих долговечности и точности.
В таблице ниже приведены конкретные механические свойства для справки.
| Свойство | Значение (Метрическое) | Значение (имперское) |
| Твёрдость (по Роквеллу C) | 61 – 62 | 61 – 62 |
| Модуль упругости | 200 ГПа | 29000 кфунтов на кв. дюйм |
| Модуль объемной упругости | 160 ГПа | 23200 кфунтов на кв. дюйм |
| Модуль сдвига | 77,0 ГПа | 11200 кфунтов на кв. дюйм |
| Коэффициент Пуассона | 0.3 | 0.3 |
| Обрабатываемость | 65 % | 65 % |
- Обрабатываемость основана на углеродистой инструментальной стали.
- Модуль сдвига оценивается по модулю упругости.
Физические свойства инструментальной стали А6
Инструментальная сталь A6 характеризуется высокой плотностью, превосходной теплопроводностью и стабильным коэффициентом теплового расширения, что обеспечивает размерную надежность при различных температурах. Ее удельная теплоемкость и электрическое сопротивление дополнительно способствуют ее пригодности для высокопроизводительных промышленных применений.
В таблице ниже для справки приведены его основные физические свойства.
| Свойство | Значение (Метрическое) | Значение (имперское) |
| Плотность | 7,83 г/см³ | 0,283 фунта/дюйм³ |
| Удельный вес | 7.83 | 7.83 |
| Модуль упругости | 207 ГПа | 30 x 10³ тыс.фунтов на кв.дюйм |
| Коэффициент теплового расширения | 11,5 x 10⁻⁶ /°C (20-100°C) | 6,39 x 10⁻⁶ /°F (68-212°F) |
| Теплопроводность | 24,9 Вт/м·К | 172,7 БТЕ·дюйм/фут²·ч·°F |
| Удельная теплоемкость | 460 Дж/кг·К | 0,11 БТЕ/фунт·°F |
| Электрическое сопротивление | 0,00065 Ом·см | 25,6 мкОм·дюйм |
- Приведенные значения типичны для инструментальной стали А6 и могут варьироваться в зависимости от конкретных условий обработки и лечения.
Изготовление и термообработка инструментальной стали А6
Термическая обработка оптимизирует твердость, прочность и стабильность инструментальной стали А6 для сложных применений, таких как изготовление прецизионных инструментов и износостойких деталей.
В SteelPro Group мы поставляем инструментальную сталь A6 в отожженном, предварительно закаленном или полностью обработанном состоянии, готовую к вашим конкретным требованиям. Ниже приведено подробное руководство по процессу ее термообработки.
Ковка
Инструментальную сталь A6 следует ковать при температуре 900-1150°C (1650-2100°F). Отжиг обязателен после ковки, поскольку ковка приводит к появлению внутренних напряжений и нерегулярной структуры зерна, которые могут ухудшить механические свойства.
Отжиг
Отжиг требуется после горячей обработки или перед повторной закалкой для восстановления пластичности и оптимизации обрабатываемости. Твердость после этого процесса обычно составляет 197-229 HB.
Температура должна поддерживаться на уровне 800-850°C (1475-1560°F). После достижения целевой температуры выдержите сталь в течение 1 часа на каждые 25,4 мм (1 дюйм) толщины, чтобы гарантировать, что сердцевина и поверхность достигнут однородных условий. После выдержки охладите сталь в печи с контролируемой скоростью 15-20°C (27-36°F) в час, пока она не достигнет приблизительно 650°C (1200°F). С этого момента дайте стали остыть на воздухе до комнатной температуры.
Закалка
- аустенитизация
Нагрейте сталь до 815-870°C (1500-1600°F). Выдерживайте сталь при этой температуре 30 минут на каждые 25,4 мм (1 дюйм) толщины, чтобы обеспечить полную трансформацию.
- Закалка
Тонкие секции (<25,4 мм или 1 дюйм) следует закаливать на воздухе при температуре около 800°C (1475°F). Более толстые секции (≥25,4 мм или 1 дюйм) могут потребовать закалки в масле, начиная с 815-870°C (1500-1600°F) для адекватной скорости охлаждения. Выбор закалочной среды помогает предотвратить растрескивание, достигая при этом достаточной твердости.
Закалка
Отпуск производится сразу после закалки для снижения хрупкости и повышения вязкости. Сталь следует нагреть до желаемой температуры отпуска и выдержать в течение 1 часа на 25,4 мм (1 дюйм) толщины.
Оптимальный диапазон отпуска для баланса твердости и вязкости составляет 150-315°C (300-600°F). Этот диапазон подходит для большинства применений, требующих умеренной вязкости и износостойкости. Для применений, требующих более высокой вязкости, можно использовать отпуск при 425-540°C (797-1000°F), хотя это немного снижает твердость.
| Температура (°С) | Температура (°F) | Твердость (HRC) |
| 95 | 203 | 61 – 62 |
| 150 | 302 | 60 – 61 |
| 205 | 401 | 58 – 59 |
| 260 | 500 | 56 – 57 |
| 315 | 599 | 55 – 56 |
| 425 | 797 | 52 – 53 |
| 480 | 896 | 50 – 51 |
| 540 | 1004 | 48 – 49 |
Оптимизация инструментальной стали А6
Инструментальная сталь А6 может подвергаться криогенной обработке после закалки или длительным циклам отпуска в процессе термообработки для повышения эксплуатационных характеристик в конкретных областях применения.
- Криогенная обработка: Преобразует остаточный аустенит при -196°C (-320°F), улучшая износостойкость и размерную стабильность. Идеально подходит для точных инструментов.
- Длительная закалка: Многократные циклы отпуска уменьшают содержание аустенита и повышают твердость, предлагая экономически эффективную альтернативу.
Формы изделий из инструментальной стали A6
В таблице ниже приведены типичные формы и размеры продукции, доступной для инструментальной стали А6, включая круглые прутки, плоские прутки, пластины и листы.
| Форма продукта | Размеры (метрические) | Размеры (имперские) |
| Круглые прутки | Диаметры: 12,7 – 203,2 мм | Диаметр: 0,5–8 дюймов |
| Плоские прутки | Толщина: 12,7 – 101,6 мм | Толщина: 0,5–4 дюйма |
| Ширина: 38,1 – 152,4 мм | Ширина: 1,5–6 дюймов | |
| Тарелки | Толщина: 12,7 – 101,6 мм | Толщина: 0,5–4 дюйма |
| Листы | Толщина: 0,8 – 6,35 мм | Толщина: 0,03–0,25 дюйма |
Мы поставляем инструментальную сталь A6 с исключительно жесткими допусками, гарантируя точность и надежность для критически важных применений. Если ваши требования превышают стандартные диапазоны размеров, указанные ниже, мы можем изготовить индивидуальные размеры, чтобы удовлетворить ваши особые потребности.
Применение инструментальной стали A6
Инструментальная сталь A6 сочетает в себе умеренную износостойкость, отличную прочность и размерную стабильность, что делает ее идеальной для точных инструментов и компонентов. Ее закаливаемость на воздухе сводит к минимуму деформацию во время термообработки, обеспечивая надежность в сложных промышленных применениях.
- Вырубные и формовочные штампы: Высокоточные операции, требующие остроты и устойчивости к деформации.
- Штампы для обрезки: Удаление излишков материала в процессе производства, использование прочности для сопротивления износу.
- Оправки: Поддержка заготовок во время обработки или формовки с сохранением размерной стабильности.
- Инструменты для литья пластмасс под давлением: Поддержание точности и стойкость к термической усталости в пресс-формах и штампах.
- Штифты: Точное выравнивание узлов с износостойкостью и стабильностью.
- Ножи для резки: Задачи резки, требующие острых кромок и равномерного износа.
- Датчики: Измерительные инструменты, требующие высокой точности размеров и долговечности.
В чем разница между инструментальной сталью А2 и А6?
A2 обеспечивает более высокую износостойкость благодаря более высокому содержанию углерода, идеально подходит для режущих инструментов. A6 обеспечивает большую прочность и меньшую деформацию при термообработке, что делает его более подходящим для ударных инструментов, таких как штампы и пресс-формы.
Повышение вашего опыта работы с инструментальной сталью A6
В SteelPro Group мы не просто поставляем материалы — мы поставляем решения. От прутков и пластин до листов и кругов — наши изделия из инструментальной стали A6 изготавливаются в соответствии с высочайшими отраслевыми стандартами.
Мы не останавливаемся на предоставлении сырья. Наши комплексные услуги по обработке призваны помочь вам максимально использовать потенциал стали A6 для ваших применений, включая термообработку, индивидуальную обработку, шлифовку и полировку поверхности.
С SteelPro Group вы получаете не просто инструментальную сталь A6 — вы получаете партнера, нацеленного на ваш успех.
