Nội dung
Thép công cụ A4 làm cứng bằng không khí: Tính chất, Xử lý nhiệt, Công dụng
- John
Thép công cụ A4 được biết đến với độ ổn định kích thước tuyệt vời và khả năng chống mài mòn vừa phải, khiến nó trở nên lý tưởng cho các ứng dụng có độ chính xác cao như khuôn, đục và dụng cụ cắt. SteelPro Group cung cấp các giải pháp A4 được thiết kế riêng và giới thiệu các đặc tính chính, xử lý nhiệt và các ứng dụng đa dạng của nó trong bài viết này để giúp bạn.
Thép công cụ A4 là gì?
Thép công cụ A4 là thép công cụ làm nguội, hợp kim trung bình, tôi bằng không khí, được phân loại theo UNS T30104 và tuân thủ các tiêu chuẩn ASTM A681 và FED QQ-T-570. Đây là hợp kim có hàm lượng cacbon cao, mangan cao, crom và molypden, mang lại độ ổn định kích thước vượt trội trong quá trình xử lý nhiệt. Nó phù hợp với nhiều ứng dụng như đục, khuôn, khuôn mẫu và dụng cụ cắt.
Thường được cung cấp ở trạng thái ủ với độ cứng dưới 250 HB, thép công cụ A4 có thể được làm cứng đến 28-34 HRc sau khi tôi dầu và ram. Thép công cụ A4 của chúng tôi có nhiều hình dạng, chẳng hạn như thanh tròn, thanh phẳng, tấm, thanh lục giác và khối vuông. Chúng tôi cũng cung cấp các kích thước tùy chỉnh và thanh mài chính xác để đáp ứng các tiêu chuẩn dung sai chính xác.
Thành phần hóa học của thép công cụ A4
Thép công cụ A4 có thành phần cân bằng, với hàm lượng đáng kể cacbon, crom và molypden, giúp tăng độ cứng và khả năng chống mài mòn. Bảng dưới đây tóm tắt thành phần hóa học của thép.
| Yếu tố | Thành phần (%) |
| Cacbon (C) | 0.95 – 1.05 |
| Crom (Cr) | 0.90 – 2.2 |
| Sắt (Fe) | 92.6 – 95.4 |
| Mangan (Mn) | 1.8 – 2.2 |
| Molipđen (Mo) | 0.90 – 1.4 |
| Phốt pho (P) | ≤ 0,030 |
| Silic (Si) | ≤ 0,50 |
| Lưu huỳnh (S) | ≤ 0,030 |
Carbon làm tăng độ cứng, trong khi crom tăng khả năng chống ăn mòn và cải thiện tính chất mài mòn. Molypden tăng cường độ bền ở nhiệt độ cao, trong khi mangan tăng cường độ dẻo dai.
Tính chất cơ học của thép công cụ A4
Thép công cụ A4 có độ cứng, độ cứng và độ ổn định cao, đảm bảo khả năng chống mài mòn và hiệu suất mạnh mẽ khi chịu áp lực. Bảng dưới đây tóm tắt các tính chất cơ học chính của nó.
| Tài sản | Hệ mét | Đế quốc |
| Độ cứng (HRC) | 63 | 63 |
| Khả năng gia công | 65% | 65% |
| Mô đun khối | 160 GPa | 23.200 kilôgam |
| Mô đun cắt | 80,0 GPa | 11.600 kilôgam |
| Mô đun đàn hồi | 190 – 210 GPa | 27.557 – 30.457 ksi |
| Tỷ số Poisson | 0.27 – 0.30 | 0.27 – 0.30 |
Tính chất vật lý của thép công cụ A4
Mật độ cao của thép công cụ A4 làm tăng độ bền, trong khi các đặc tính nhiệt và cơ học của nó đảm bảo hiệu suất đáng tin cậy ở các nhiệt độ khác nhau. Bảng dưới đây trình bày tổng quan về các đặc tính vật lý chính để bạn tham khảo.
| Tài sản | Hệ mét | Đế quốc |
| Tỉ trọng | 8,03 g/cc | 0,290 lb/in³ |
| Độ dẫn nhiệt | 27,3 W/m·K | 18,8 BTU·in/giờ·ft²·°F |
| Hệ số giãn nở nhiệt (20–100°C) | 11,2 × 10⁻⁶ /°C | 6,2 × 10⁻⁶ /°F |
| Nhiệt dung riêng | 460 J/kg·K | 0,110 BTU/lb·°F |
| Điểm nóng chảy | 1.400 °C | 2.552 °F |
Chế tạo thép công cụ A4 và xử lý nhiệt
Rèn
Để rèn thép công cụ A4, thép phải được nung nóng dần dần và đồng đều đến nhiệt độ từ 1.100–1.200°C (2.012–2.192°F). Sau quá trình rèn, thép phải nguội ở tốc độ được kiểm soát để tránh nứt do sốc nhiệt. Vì thép công cụ A4 có độ bền nhiệt tương đối cao, nên việc đập ban đầu phải nhẹ nhàng để tránh ứng suất quá mức có thể gây biến dạng hoặc nứt.
Ủ
Thép công cụ A4 phải được nung nóng ở tốc độ được kiểm soát là 200°C (392°F) mỗi giờ cho đến khi đạt đến nhiệt độ ủ là 750–780°C (1.382–1.436°F). Đối với mỗi độ dày 25,4mm (1in), hãy duy trì thép ở nhiệt độ này trong 1 giờ.
Sau khi đạt đến thời gian ngâm cần thiết, thép phải được làm nguội chậm trong lò để giảm độ cứng và ứng suất bên trong, đạt độ cứng khoảng 255–293 HB (Brinell).
Làm cứng
Làm nóng trước là cần thiết khi tôi thép công cụ A4 để ngăn ngừa sốc nhiệt và giảm thiểu biến dạng. Làm nóng trước thép đến nhiệt độ 700–800°C (1.292–1.472°F) trước khi tiến hành austenit hóa.
Austenit hóa nên được thực hiện ở nhiệt độ 1.000–1.050°C (1.832–1.922°F), duy trì nhiệt độ trong 1 giờ cho mỗi 25,4mm (1in) độ dày. Sau khi đạt đến nhiệt độ austenit hóa, thép đã sẵn sàng để tôi.
Vì dập tắt, Thép công cụ A4 có thể được làm mát bằng dầu hoặc không khí, tùy thuộc vào độ cứng và ứng dụng mong muốn. Tôi nên được thực hiện trong phạm vi nhiệt độ 1.000–1.050°C (1.832–1.922°F) để có độ cứng tối ưu.
Làm nguội
Quá trình tôi thép công cụ A4 phải được thực hiện ở nhiệt độ từ 550–650°C (1.022–1.202°F). Sau khi ngâm đều, nung thép đến nhiệt độ tôi mục tiêu cho mỗi độ dày 25,4mm (1in) và duy trì trong ít nhất 1 giờ.
Quá trình tôi luyện giúp giảm độ giòn và tăng độ dẻo dai. Sau khi tôi luyện, thép sẽ đạt độ cứng từ 40–45 HRC, dựa trên các yêu cầu ứng dụng cụ thể. Bảng sau đây hiển thị các giá trị độ cứng ở nhiều nhiệt độ tôi luyện khác nhau khi tôi trong không khí.
| Nhiệt độ (°C) | Nhiệt độ (°F) | Độ cứng (HRC) |
| 150°C | 302°F | 61 |
| 205°C | 401°F | 60 |
| 260°C | 500°F | 59 |
| 315°C | 599°F | 58 |
| 370°C | 698°F | 57 |
| 425°C | 797°F | 56 |
| 480°C | 896°F | 54 |
| 540°C | 1004°F | 53 |
| 595°C | 1103°F | 50 |
| 650°C | 1202°F | 40 |
Biểu mẫu sản phẩm thép công cụ A4
Thép công cụ A4 có nhiều dạng khác nhau, SteelPro Group cung cấp các kích thước tùy chỉnh và vật liệu chất lượng cao. Đối với các yêu cầu ngoài phạm vi tiêu chuẩn, chúng tôi cung cấp các giải pháp tùy chỉnh. Bảng dưới đây phác thảo các dạng và kích thước điển hình của thép công cụ A4.
| Mẫu sản phẩm | Phạm vi kích thước điển hình | Ứng dụng |
| Thanh kéo nguội | Đường kính từ 10 mm đến 100 mm (0,4 in đến 4 in) | Gia công chính xác cho đồng hồ đo, khuôn mẫu và các bộ phận dụng cụ nhỏ |
| Thanh cán nóng | Đường kính từ 20 mm đến 150 mm (0,8 in đến 6 in) | Ứng dụng dụng cụ lớn, bao gồm khuôn và đục |
| Đĩa | Độ dày từ 20 mm đến 150 mm (0,8 in đến 6 in), chiều rộng từ 100 mm đến 500 mm (4 in đến 20 in) | Khuôn lớn, phẳng, dụng cụ cắt và khuôn mẫu |
| Thanh phẳng | Độ dày từ 10 mm đến 100 mm (0,4 in đến 4 in), chiều rộng từ 50 mm đến 300 mm (2 in đến 12 in) | Khuôn nhỏ, thước đo và ứng dụng công cụ |
| Biểu mẫu tùy chỉnh | Phù hợp với thông số kỹ thuật của khách hàng | Dụng cụ, khuôn mẫu và các bộ phận cụ thể yêu cầu kích thước tùy chỉnh |
Ứng dụng thép công cụ A4
Thép công cụ A4 kết hợp độ bền tốt, khả năng chống mài mòn vừa phải và độ ổn định kích thước tuyệt vời trong quá trình xử lý nhiệt. Độ ổn định kích thước cao của nó làm cho nó lý tưởng cho các ứng dụng đòi hỏi độ chính xác cao và khả năng chống lại ứng suất cơ học, đặc biệt là trong các công cụ chịu tải trọng vừa phải và điều kiện mài mòn.
Đấm và Chết:
Được sử dụng cho các hoạt động đột dập, đột lỗ và tạo hình, bao gồm khuôn dập, đục cắt và dụng cụ cắt trong các ngành công nghiệp như gia công kim loại và ô tô.
Dụng cụ cắt:
Được sản xuất dưới dạng lưỡi cắt, dao và máy cắt quay, thường được sử dụng cho các ứng dụng chịu mài mòn vừa phải trong các ngành công nghiệp như gia công kim loại tấm, tái chế và nhựa.
Khuôn mẫu:
Được ứng dụng trong sản xuất khuôn mẫu cho ép phun nhựa, đúc khuôn và ép nén, bao gồm khuôn mẫu cho phụ tùng ô tô, vỏ thiết bị điện tử và thiết bị y tế.
Đồng hồ đo và đồ gá:
Được sử dụng cho các công cụ và đồ gá đo lường chính xác, chẳng hạn như đồng hồ đo hiệu chuẩn, đồ gá kiểm tra và dụng cụ kiểm soát chất lượng trong lĩnh vực sản xuất và hàng không vũ trụ.
Các thành phần máy nhỏ:
Được sử dụng cho các bộ phận máy như ống lót, ống lót và tấm chịu mài mòn, thường thấy trong máy móc và thiết bị công nghiệp đòi hỏi khả năng chống mài mòn và độ ổn định về kích thước.
Dụng cụ cho khuôn ép nhựa:
Được sử dụng trong việc tạo khuôn, miếng chèn và dụng cụ cho các ứng dụng ép phun nhựa, bao gồm dụng cụ cho hàng tiêu dùng, đồ điện tử và phụ tùng ô tô.
Công cụ tạo hình:
Được sử dụng để sản xuất các công cụ tạo hình như khuôn đùn, công cụ uốn và khuôn rèn, thường dùng trong ngành công nghiệp ô tô, hàng không vũ trụ và máy móc hạng nặng.
Giải pháp chính xác cho mọi nhu cầu A4
Tại SteelPro Group, chúng tôi cung cấp thép công cụ A4 ở nhiều dạng khác nhau—thanh kéo nguội, thanh cán nóng, tấm và kích thước tùy chỉnh—được thiết kế riêng theo thông số kỹ thuật chính xác của bạn. Các thanh mài chính xác và tiêu chuẩn dung sai nghiêm ngặt của chúng tôi đảm bảo chất lượng cao nhất cho các ứng dụng gia công của bạn. Chúng tôi cũng cung cấp các sản phẩm thép công cụ khác như T1 Và Thép H13.
Từ việc lựa chọn vật liệu đến hướng dẫn xử lý nhiệt, chúng tôi tập trung vào việc mang lại độ tin cậy và hiệu quả cho các dự án của bạn. Thành công của bạn là ưu tiên hàng đầu của chúng tôi.
