Nội dung
Thép công cụ ASTM A6: Tính chất, xử lý nhiệt và công dụng
- John
Thép công cụ A6 vượt trội trong các ứng dụng đòi hỏi độ chính xác, độ bền và độ ổn định về kích thước. Thường được sử dụng cho khuôn dập, dụng cụ tạo hình và khuôn đúc. Bài viết này đi sâu vào các đặc tính, xử lý nhiệt và các ứng dụng đa dạng của nó để chỉ ra lý do tại sao A6 là một lựa chọn đáng tin cậy.
Thép công cụ A6 là gì?
Thép công cụ A6 là thép công cụ làm việc nguội hợp kim trung bình, tôi bằng không khí, được biết đến với độ ổn định về kích thước, độ dẻo dai và khả năng chống mài mòn vừa phải. A6 được sử dụng cho khuôn dập, dụng cụ tạo hình và khuôn nhựa, nơi độ chính xác và khả năng chống mỏi nhiệt là rất quan trọng. A6 đã tôi đạt 61-62 HRC, với độ dẻo dai cao hơn so với các hợp kim chống mài mòn như D2.
SteelPro Group cung cấp thép công cụ A6, tương đương với UNS T30106 và tuân thủ tiêu chuẩn ASTM A681. Các dạng phổ biến bao gồm thép công cụ A6 dạng thanh tròn, thanh phẳng và tấm.
Thành phần hóa học của thép công cụ A6
Thép công cụ A6 kết hợp cacbon (C) vừa phải để có độ cứng với crom (Cr) và molypden (Mo) để có độ bền và khả năng chịu nhiệt. Mangan (Mn) tăng độ dẻo dai, trong khi hàm lượng phốt pho (P) và lưu huỳnh (S) thấp đảm bảo độ sạch.
Bảng dưới đây phác thảo thành phần hóa học của nó.
| Yếu tố | Thành phần (%) |
| Cacbon (C) | 0.65 – 0.75 |
| Crom (Cr) | 1.05 |
| Sắt (Fe) | 94, như sự cân bằng |
| Mangan (Mn) | 2.15 |
| Molipđen (Mo) | 1.05 |
| Phốt pho (P) | ≤ 0,030 |
| Silic (Si) | ≤ 0,50 |
| Lưu huỳnh (S) | ≤ 0,030 |
Tính chất cơ học của thép công cụ A6
Thép công cụ A6 có độ cứng và khả năng chống mài mòn cao, cùng với độ dẻo dai tốt và khả năng gia công ở mức trung bình, khiến nó trở nên lý tưởng cho các ứng dụng đòi hỏi độ bền và độ chính xác.
Bảng dưới đây phác thảo các tính chất cơ học cụ thể để tham khảo.
| Tài sản | Giá trị (Đơn vị đo lường) | Giá trị (Anh) |
| Độ cứng (Rockwell C) | 61 – 62 | 61 – 62 |
| Mô đun đàn hồi | 200 GPa | 29000 kilôgam |
| Mô đun khối | 160 GPa | 23200 ksi |
| Mô đun cắt | 77,0 GPa | 11200 ksi |
| Tỷ số Poisson | 0.3 | 0.3 |
| Khả năng gia công | 65 % | 65 % |
- Khả năng gia công dựa trên thép công cụ cacbon.
- Mô đun cắt được ước tính từ mô đun đàn hồi.
Tính chất vật lý của thép công cụ A6
Thép công cụ A6 có đặc điểm là mật độ cao, độ dẫn nhiệt tuyệt vời và hệ số giãn nở nhiệt ổn định, đảm bảo độ tin cậy về kích thước ở nhiệt độ khác nhau. Nhiệt dung riêng và điện trở suất của nó cũng góp phần làm cho nó phù hợp với các ứng dụng công nghiệp hiệu suất cao.
Bảng dưới đây tóm tắt các tính chất vật lý chính của nó để tham khảo.
| Tài sản | Giá trị (Đơn vị đo lường) | Giá trị (Anh) |
| Tỉ trọng | 7,83 g/cm³ | 0,283 lb/in³ |
| Trọng lượng riêng | 7.83 | 7.83 |
| Mô đun đàn hồi | 207 GPa | 30 x 10³ ksi |
| Hệ số giãn nở nhiệt | 11,5 x 10⁻⁶ /°C (20-100°C) | 6,39 x 10⁻⁶ /°F (68-212°F) |
| Độ dẫn nhiệt | 24,9 W/m·K | 172,7 BTU·in/ft²·h·°F |
| Nhiệt dung riêng | 460 J/kg·K | 0,11 BTU/lb·°F |
| Điện trở suất | 0,00065 Ω·cm | 25,6 μΩ·trong |
- Các giá trị được cung cấp là giá trị điển hình cho thép công cụ A6 và có thể thay đổi tùy theo điều kiện xử lý và chế biến cụ thể.
Chế tạo thép công cụ A6 và xử lý nhiệt
Xử lý nhiệt giúp điều chỉnh độ cứng, độ dẻo dai và độ ổn định của thép công cụ A6 cho các ứng dụng đòi hỏi khắt khe như công cụ chính xác và các thành phần chống mài mòn.
Tại SteelPro Group, chúng tôi cung cấp thép công cụ A6 ở dạng ủ, tôi trước hoặc xử lý hoàn toàn, sẵn sàng đáp ứng các yêu cầu cụ thể của bạn. Dưới đây là hướng dẫn chi tiết về quy trình xử lý nhiệt của nó.
Rèn
Thép công cụ A6 phải được rèn ở nhiệt độ từ 900-1150°C (1650-2100°F). Ủ là bắt buộc sau khi rèn vì rèn tạo ra ứng suất bên trong và cấu trúc hạt không đều có thể làm giảm tính chất cơ học.
Ủ
Ủ là cần thiết sau khi gia công nóng hoặc trước khi tôi lại để phục hồi độ dẻo và tối ưu hóa khả năng gia công. Độ cứng sau quá trình này thường nằm trong khoảng 197-229 HB.
Nhiệt độ nên được duy trì ở mức 800-850°C (1475-1560°F). Khi đạt đến nhiệt độ mục tiêu, ngâm thép trong 1 giờ cho mỗi 25,4 mm (1 inch) độ dày để đảm bảo lõi và bề mặt đạt được điều kiện đồng nhất. Sau khi ngâm, làm nguội thép trong lò ở tốc độ được kiểm soát là 15-20°C (27-36°F) mỗi giờ cho đến khi đạt khoảng 650°C (1200°F). Từ thời điểm này, để thép nguội trong không khí đến nhiệt độ phòng.
Làm cứng
- Austenit hóa
Làm nóng thép đến 815-870°C (1500-1600°F). Giữ thép ở nhiệt độ này trong 30 phút cho mỗi độ dày 25,4 mm (1 inch) để đảm bảo quá trình biến đổi hoàn toàn.
- Làm nguội
Các phần mỏng (<25,4 mm hoặc 1 inch) nên được tôi bằng không khí ở nhiệt độ khoảng 800°C (1475°F). Các phần dày hơn (≥25,4 mm hoặc 1 inch) có thể cần tôi bằng dầu bắt đầu từ 815-870°C (1500-1600°F) để có tốc độ làm mát phù hợp. Việc lựa chọn môi trường tôi giúp ngăn ngừa nứt trong khi vẫn đạt được độ cứng đủ.
Làm nguội
Quá trình tôi luyện được thực hiện ngay sau khi tôi để giảm độ giòn và cải thiện độ dẻo dai. Thép phải được nung nóng đến nhiệt độ tôi luyện mong muốn và giữ trong 1 giờ cho mỗi độ dày 25,4 mm (1 inch).
Phạm vi tôi luyện tối ưu để cân bằng độ cứng và độ dẻo dai là 150-315°C (300-600°F). Phạm vi này phù hợp với hầu hết các ứng dụng đòi hỏi độ dẻo dai và khả năng chống mài mòn vừa phải. Đối với các ứng dụng đòi hỏi độ dẻo dai cao hơn, có thể sử dụng tôi luyện ở 425-540°C (797-1000°F), mặc dù điều này làm giảm độ cứng một chút.
| Nhiệt độ (°C) | Nhiệt độ (°F) | Độ cứng (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 |
Tối ưu hóa thép công cụ A6
Thép công cụ A6 có thể trải qua quá trình xử lý nhiệt độ thấp sau khi tôi hoặc các chu kỳ ram kéo dài trong quá trình xử lý nhiệt để tăng cường hiệu suất cho các ứng dụng cụ thể.
- Điều trị đông lạnh: Chuyển đổi austenit giữ lại ở -196°C (-320°F), cải thiện khả năng chống mài mòn và độ ổn định kích thước. Lý tưởng cho các công cụ chính xác.
- Ủ mở rộng: Nhiều chu trình tôi luyện giúp giảm austenit và cải thiện độ cứng, mang lại giải pháp thay thế tiết kiệm chi phí.
Mẫu sản phẩm thép công cụ A6
Bảng dưới đây phác thảo các dạng sản phẩm tiêu biểu và phạm vi kích thước có sẵn cho thép công cụ A6, bao gồm thanh tròn, thanh phẳng, tấm và lá.
| Mẫu sản phẩm | Kích thước (Hệ mét) | Kích thước (Anh) |
| Thanh tròn | Đường kính: 12,7 – 203,2 mm | Đường kính: 0,5 – 8 in |
| Thanh phẳng | Độ dày: 12,7 – 101,6 mm | Độ dày: 0,5 – 4 in |
| Chiều rộng: 38,1 – 152,4 mm | Chiều rộng: 1,5 – 6 in | |
| Đĩa | Độ dày: 12,7 – 101,6 mm | Độ dày: 0,5 – 4 in |
| Tấm trải giường | Độ dày: 0,8 – 6,35 mm | Độ dày: 0,03 – 0,25 in |
Chúng tôi cung cấp thép công cụ A6 với dung sai cực kỳ chặt chẽ, đảm bảo độ chính xác và độ tin cậy cho các ứng dụng quan trọng. Nếu yêu cầu của bạn vượt quá phạm vi kích thước tiêu chuẩn được liệt kê bên dưới, chúng tôi có thể đáp ứng các kích thước tùy chỉnh để đáp ứng nhu cầu cụ thể của bạn.
Ứng dụng thép công cụ A6
Thép công cụ A6 kết hợp khả năng chống mài mòn vừa phải, độ bền tuyệt vời và độ ổn định về kích thước, khiến nó trở nên lý tưởng cho các công cụ và thành phần chính xác. Bản chất tôi bằng khí của nó giúp giảm thiểu sự biến dạng trong quá trình xử lý nhiệt, đảm bảo độ tin cậy trong các ứng dụng công nghiệp đòi hỏi khắt khe.
- Khuôn dập và khuôn định hình: Các hoạt động có độ chính xác cao đòi hỏi độ sắc nét và khả năng chống biến dạng.
- Khuôn cắt: Loại bỏ vật liệu dư thừa trong quá trình sản xuất, tận dụng độ bền để chống mài mòn.
- Trục: Hỗ trợ phôi trong quá trình gia công hoặc tạo hình với độ ổn định về kích thước.
- Dụng cụ ép phun nhựa: Duy trì độ chính xác và chống lại hiện tượng mỏi do nhiệt trong khuôn và khuôn dập.
- Chốt chặn: Căn chỉnh chính xác trong các cụm lắp ráp với khả năng chống mài mòn và ổn định.
- Dao cắt: Nhiệm vụ cắt đòi hỏi cạnh sắc và hiệu suất mài mòn đồng đều.
- Đồng hồ đo: Dụng cụ đo lường đòi hỏi độ chính xác kích thước và độ bền cao.
Sự khác biệt giữa thép công cụ A2 và A6 là gì?
A2 có khả năng chống mài mòn cao hơn do hàm lượng carbon cao hơn, lý tưởng cho các công cụ cắt. A6 có độ bền cao hơn và ít biến dạng hơn trong quá trình xử lý nhiệt, giúp nó tốt hơn cho các công cụ va đập như khuôn định hình và khuôn đúc.
Nâng cao trải nghiệm về thép công cụ A6 của bạn
Tại SteelPro Group, chúng tôi không chỉ cung cấp vật liệu mà còn cung cấp giải pháp. Từ thanh và tấm đến tấm và tròn, các sản phẩm thép công cụ A6 của chúng tôi được chế tạo để đáp ứng các tiêu chuẩn cao nhất của ngành.
Chúng tôi không dừng lại ở việc cung cấp nguyên liệu thô. Các dịch vụ xử lý toàn diện của chúng tôi được thiết kế để giúp bạn tối đa hóa tiềm năng của thép A6 cho các ứng dụng của bạn, bao gồm xử lý nhiệt, gia công tùy chỉnh, mài bề mặt và đánh bóng
Với SteelPro Group, bạn không chỉ có được thép công cụ A6 mà còn có một đối tác cam kết giúp bạn thành công.
