A2工具鋼（UNS T30102） - 気硬性中合金。冷間工具鋼

Written by AZoMSep 14 2012

Topics Covered

イントロダクション
化学組成
物理的特性
機械的特性
熱的特性
Other Designations
Fabrication and Heat Treatment
Tempering
Annealing
Cold Working
Welding
Forging
Forming
Machinability
Heat Treatment
Applications

Introduction

A2タイプの鋼。 A2,A3,A4,A6,A7,A8,A9,A10タイプの鋼は、空気硬化性の中合金、冷間加工鋼、またはグループAの鋼を形成します。 A群鋼に含まれる十分な量のマンガン、モリブデン、クロムにより、空冷時に直径100mm以上の厚さの部分が完全に硬くなります。

A群鋼の炭素含有量は0.5～2％です。

A2鋼の炭素含有量は0.5～2％で、空冷時の割れや歪みが少ないという特徴があります。

A2空気硬化性中合金冷間工具鋼は、A群鋼の一種で、モリブデンとクロムを含んでいる。 A2工具鋼の炭素含有量は高い。 A2工具鋼は、歪みを最小限に抑えるために深部硬化処理を施すことができます。

以下のデータは、A2空気硬化性中合金冷間加工工具鋼の概要を示したものです。

化学成分

A2工具鋼の化学成分の概要を以下の表に示します。

要素	含有率(%)
C	0.95-1.05
Mn	1
Si	0.5
Cr	4.75-5.50
Ni	0.3
Mo	0.90-1.40
V	0.15-0.50
Cu	0.25
P	0.03
S	0.03

物性

以下の表はA2工具鋼の物性を示したものです。

物性	Metric	Imperial
密度	7.86g/cm3	0.284 lb/in3
融点	1424°C	2595°F

機械的性質

A2工具鋼の機械的性質を以下の表に示します。

物性	メートル法	インペリアル
硬さ。ロックウェルC(エアハードンとして(63-65HRC平均)、205℃で60-62HRC、260℃で59-61HRC、315℃で58-60HRC、370℃と425℃と480℃で57-59HRC。 540℃で56-58HRC、595℃で50-52HRC。 42-44 HRC at 650°C)	64
体積弾性率（スチールの場合）	140 GPa	20300 ksi
機械加工性(炭素工具鋼に基づく)	65%	65%
せん断弾性率	78.0 GPa	11300 ksi
ポアソン比	0.27-0.30	0.27-0.30。30
弾性率	190-210GPa	27557-?30457 KSI

熱的特性

A2工具鋼の熱的特性を以下の表に示します。

物性値		条件
物性値		T(℃)	処理
熱膨張率	10.7 x 10-6/ºC	20-100	–

その他の呼称

A2工具鋼と同等の材料は以下の通りです。

AFNOR Z 100 CDV 5
DIN 1.2363
JIS SKD 12
SS 2260
B.S. BA 2
ASTM A681
FED QQ-T-?570
SAE J438
SAE J437
UNS T30102

加工と熱処理

A2工具鋼は、ロックウェルC 62の177℃からロックウェルC 56の538℃までの温度で熱処理した後、焼戻しを行います。

焼鈍

A2工具鋼は857℃で焼鈍した後、炉内で1時間に4℃以下の速度で徐冷します。

冷間加工

A2工具鋼は焼鈍した状態で冷間加工する。

溶接

A2工具鋼は合金鋼であるため、溶接することができる。しかし、A2工具鋼の溶接は、亀裂が発生する危険性があるため、あまり好ましくありません。 A2鋼の溶接では、以下のガイドラインに従うことができます。軟らかい焼鈍されたA2工具鋼を硬化させるための溶接

オーステナイト化温度まで加熱する
約500℃まで冷却する
約500℃で溶接する
約100℃まで冷却する
電極を硬くする

B. A2工具鋼の焼入れ・焼戻し後の補修溶接

焼戻し温度までの予熱（最低200℃）
焼戻し温度での溶接
すぐに焼戻し温度まで加熱（最高300℃）。 300°C (572°F)。 3時間浸漬する
空気中で約80℃まで冷却する
焼戻し温度まで加熱する。 2時間浸漬する
ハードフェーシング電極

C．軟質焼鈍したA2工具鋼の溶接

300～500℃に予熱する
300～500℃で溶接する
直ちにストレスリリーフする。
構造用鋼溶接用のCr-Mo合金電極

鍛造

A2工具鋼は1093～913℃で鍛造されますが、これは2000～1675°Fです。これらの工具鋼は899℃以下では鍛造してはいけません。

成形

A2工具鋼の成形は、機械加工または熱間鍛造によって行われます。

加工性

A2工具鋼の加工性は中程度です。

熱処理

A2工具鋼は788℃までゆっくりと加熱され、その後954℃まで昇温されます。

用途

A2工具鋼はスリッターやダイシェイプなど、耐摩耗性が重要視される用途に使用されます。