O1工具鋼(AISI O1、DIN 1.2510 / JIS SKS3として参照されることが多い)は、加工性、寸法安定性、耐摩耗性を兼ね備えた信頼性の高い油硬化冷間工具鋼種で、予測可能な熱処理挙動と厳密な寸法管理が要求される短納期のダイ、ブレード、パンチ、精密工具の経済的な選択肢として珍重されています。水硬性鋼種のような激しい焼き入れ応力を伴わず、靭性と硬度のバランスが取れた工具鋼を選択する技術者にとって、O1は一般的に実用的な最初の選択肢となります。
O1工具鋼とは?
O1は、油硬化性、高炭素、マンガン-クロム-タングステン冷間工具鋼で、元々は硬化中に非常に優れた寸法安定性を保持する必要がある工具用に開発されました。この鋼種は、耐摩耗性、靭性、容易な機械加工の組み合わせが要求される場合に使用される汎用性の高い鋼種です。この鋼種は一般的に焼なまし/軟質状態で供給され、油焼き入れサイクルで予測可能で均一な硬化が行われます。焼戻し後は、多くの金型、せん断刃、成形工具に適した使用硬度に達します。
簡単な技術スナップショット
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通称/呼称: AISI O1、ASM A681 O1、DIN 1.2510、JIS SKS3、UNS T31501.
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標準的な納入状態:機械加工が容易なアニール処理(軟質)。
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焼入れ方法:オイルクエンチ(「O」シリーズに由来)。
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典型的な焼き入れ硬度の範囲:~焼戻しスケジュールと断面サイズにより、~58~64HRC。
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用途:短・中工程の冷間工具、パンチ、シャーブレード、小型金型、ゲージ、精密治具。
化学組成(代表的な範囲)
下表は設計の参考として使用できる。正確な組成については、各製造所の証明書を参照されたい。
エレメント | 典型的な範囲(wt%) |
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カーボン(C) | 0.90 - 1.00 |
マンガン (Mn) | 0.50 - 1.00 |
クロム(Cr) | 0.60 - 1.00 |
タングステン(W) | 0.20 - 0.40 |
バナジウム (V) | 0.03~0.08(微量) |
ケイ素 (Si) | 0.15 - 0.35 |
リン (P) | ≤ 0.03 |
硫黄 (S) | ≤ 0.03 |
注釈 は、サプライヤーや国家規格(AISI/ASTM、DIN、JIS)により異なる。タングステンとクロムの含有により、O1は普通高炭素鋼よりも優れた耐摩耗性と焼戻し安定性を持つ。
材料特性と機械的データ
以下は、設計と仕様に適用できる実用的な機械的特性のセットです。最終的な検証には、必ずサプライヤーのミルデータを使用してください。
プロパティ | 代表値(アニール処理) | 代表値(焼入れ・焼戻し) |
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硬度(アニール処理) | ~200馬力(~18~25馬力) | 58~64HRC(熱処理による) |
引張強さ(Rm) | ~600~900MPa(条件による) | 熱処理後のばらつきが大きい。 |
降伏強度 (Rp0.2) | ~350-600 MPa | セクション所属 |
エロンゲーション(A)% | 8-15% (アニール処理) | 硬化後に減少 |
タフネス/インパクト | 油硬化クラスに適し、多くの高Cr冷間加工鋼よりも優れている。 | |
密度 | ~7.85 g/cm³ | |
熱伝導率 | 中程度(スチールのカテゴリー) | |
加工性 | アニール状態でも良好で、研磨してタイトに仕上げることができる。 |
実践的なメモ: O1は、多くの水焼入れ鋼種に比べ、予測可能な寸法安定性(低歪み)を持つと考えられており、そのため、ワークショップの文献ではしばしば「無収縮」工具鋼と呼ばれている。
仕様と同等品
O1 は複数のネーミングシステムで表現されています。文書の翻訳や国際的な注文の際には、この表をご利用ください。
共通呼称システム | 同等の名称 |
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AISI / SAE | O1 |
ASTM | ASTM A681(工具鋼仕様の参考。) |
国連 | T31501 |
DIN | 1.2510 |
日本工業規格 | SKS3(または類似のSKシリーズ高炭素工具鋼) |
国際標準化機構 | ISO 4957(工具鋼規格)の下で参照されることが多い。 |
コメント 正確なサブグレード、公差、表面仕上げは、関連規格(ASTM、ISO、DIN)で定義されています。熱処理パラメータ、納入時硬度、許容公差については、製造証明書と注文書に記載されている規格をご確認ください。
熱処理と金属加工
このセクションでは、経験豊富なツールメーカーが認めるワークショップレベルのベストプラクティスを紹介する。
A.典型的なブランクの製造と機械加工
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受け取った状態: O1は通常、加工しやすいようにソフトアニールされて納入される。
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機械加工: 鋭利な超硬合金または高速度工具を使用する。 切削速度は中合金鋼と同程度。熱処理による歪みを考慮し、最終寸法に近い軽い切り込み深さを維持する。
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バリ取りと検査: ミルスケールを除去し、焼入れ前に脱炭を検査する。
B.硬化サイクル(典型的な工業的慣行)
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オーステナイズ(大まかな目安): 740~780℃(1380~1436°F)に加熱する - 正確な温度は、セクションのサイズと供給元の推奨による。炭化物を均等に溶解させるために保持する。
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クエンチ媒体: オイルクエンチ 推奨温度で攪拌し、硬化クラックを避ける。室温まで冷却する。
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焼き戻し: 最終的な硬度に基づき、通常150~540°C (300~1000°F)の範囲で複数の焼戻しを行なう。焼戻し温度が高いほど硬度は低下し、靭性が向上する。一般的な焼戻しスケジュールでは、O1では58~64HRCの範囲で安定した硬度が得られる。
C.ストレス解消と仕上げ
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長さのある部分が最終熱処理を受ける場合は、粗加工後に必ず応力除去を行う。
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厳しい公差が要求される部品については、焼戻しと最終サイズへの軽研削を繰り返す。
D.表面硬化とコーティング
O1は通常、高い合金含有量が要求される高周波焼入れや窒化処理には使用されないが、摩耗寿命の延長が必要な場合は、特定の工具形状で薄い硬質皮膜(PVD/CVD)や浸炭処理が可能である。
代表的な用途と使用例
O1は、精度と費用対効果を第一に考える場合に選択される。代表的な例
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ブランキングおよび成形金型 小・中ロット用(板金プレス)。
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切断工具と剪断刃 エッジ保持は重要だが、工具サイクルや部品サイズが高合金、高コスト鋼を正当化しない場合。
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パンチ、ブローチ、小型ダイ 頻繁な再研磨/再研磨サイクルを想定している。
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ゲージ、治具、マンドレル 焼き入れ後の寸法安定性が要求される。
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ナイフの刃、ハンドツール、ホビーの刃 小規模の専門供給チャネルで
ケースノート 長時間の生産または極端に研磨性の高い用途には、高クロム、油・空気硬化工具鋼(Dシリーズ、Aシリーズ)または熱間加工鋼種が、初期コストは高いものの、ライフサイクルではより経済的です。
サイズ、在庫フォーム、正確な重量(原価計算やロジスティクスに役立つ)
O1は通常、丸棒、平板、角棒、地板で在庫されている。この表は、丸棒の1メートルあたりの実用的な重量を示している(密度=7.85g/cm³)。これらの数値は、流通価格(1本当たり)をトン当たりやkg当たりに換算する際に便利です。
メートルあたりの重量 - 丸棒(密度7.85g/cm³)
直径 (mm) | 体重(kg/m) |
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10 | 0.6165 |
12 | 0.8878 |
16 | 1.5783 |
20 | 2.4662 |
25 | 3.8534 |
30 | 5.5488 |
40 | 9.8646 |
50 | 15.4134 |
60 | 22.1954 |
80 | 39.4584 |
100 | 61.6538 |
(面積×密度から計算。工学的便宜のため、小数点以下4桁で四捨五入してある。最終的な請求には正確な寸法と密度を使用してください)。
在庫フォームはMWAlloysやその他の仕入れ業者から頻繁に入手できる: アニール処理された丸棒、研磨された平板、精密研磨された板、カスタムカットされた長さやブランク。
O1工具鋼価格比較スナップショット
工具鋼の市場価格は、製造ロット、仕上げ(研磨と熱間圧延)、最小注文数量、運賃によって変化する。下記は 代表 2025年の仕入れ先リストとB2Bプラットフォームから収集した価格範囲とサプライヤーの見積もり例を公表しました。これらを調達の参考とし、MWAlloysまたは選択したサプライヤーに確固とした見積もりを確認してください。
地域 | 代表的な小売/FOBレンジ(米ドル/トン) | 代表的な出典 |
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中国(中国の工場/トレーダーからのFOB輸出) | ~US$900~US$2,500/トン (合金仕上げ、MOQ、加工によって異なる)。 | 多くの中国工場や商社は、このスプレッドにO1を記載している。バルク熱間圧延の場合は下限、精密研削棒の場合は上限となる。 |
アメリカ(代理店/カット小売) | 単価は大きく異なる精密研磨された小部品は1個単位で販売(例:例:O1フラットストックと棒材は切断長さごとの価格;小売リストには1アイテムあたり数十ドルから数百ドルの価格が表示されている)。代表的な小売業者のリストには以下のように記載されている。 単価が高い 対バルク・ミルFOB;トン当たり換算はカット・サイズと仕上げによって異なる(少量購入の場合、US$2,500/tを超えることが多い)。 | 米国での供給はサービスセンター経由で行われる傾向があり、小口注文の小売価格は工場での大量出荷よりも高い。 |
欧州(株主・サービスセンター) | 一般的なストッキスト・サーチャージ/プレミアム 具体的なサーチャージの公表例がある(例:トン当たり数百英ポンドのサーチャージを示すデータ)。最終的なトン当たりコストは、仕上げと現地市場によって異なる。 | ヨーロッパの価格には、現地の付加価値税、手数料、サービスセンターのマージンが含まれています。 |
この表の見方 中国のFOB番号は、工場/トレーダーの輸出リストです(バルクで輸入する場合に便利です)。北米と欧州の数値は代表的なものである。 小売 または サービスセンター 小口注文や精密挽き在庫向けの価格設定であるため、一般的にバルクミルFOBよりもトン当たり単価が高い。必ずインコタームズとミル証明書を添付した商業送り状をご請求ください。
MWAlloysからO1を購入する理由と調達に関する注意事項
MWAlloysは工具鋼と金型用鋼の専門サプライヤーで、中国に在庫を持ち、海外発送も可能です。MWAlloysからO1を注文する場合、以下のことが期待できます:
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工場直販価格 - MWAlloysは、工場や厳選された鋳物工場と直接取引しています。 100% 工場価格 大量注文の場合(FOBインコタームズが利用可能)、少量の場合、競争力のある切断長価格設定。
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在庫あり&迅速な発送 - MWAlloys社は、O1用の一般的な寸法の在庫を保有しており、在庫品の一般的なリードタイムは、フルミルの生産ロットに比べて迅速です。
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証明書とトレーサビリティ - 完全な工場証明書(化学的および機械的)およびオプションの第三者試験報告書。
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カスタム加工 - 精密研削、EDMブランク、プリハードニング加工、熱処理サービスは、吟味されたパートナーを介して行われます。
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グローバル・ロジスティクス・サポート - 北米、ヨーロッパ、アジア向けの輸出梱包、貨物ブッキング、通関書類作成。
お客様のプロジェクトが正確な比較(完成品当たりのコスト、仕上がり公差、予想される再研磨寿命)を必要とする場合、MWAlloysの技術営業チームは製造図面とライフサイクルの推奨を伴う確固とした見積もりを提供することができます。
よくある質問
1.O1は長期生産に適していますか?
O1鋼種は、短期から中期の生産に適しています。長時間の研磨作業や非常に高いサイクル数の場合は、高合金または高クロム鋼種(Dシリーズ)または熱間加工鋼を検討してください。
2.標準的な熱処理後、どの程度の硬度が期待できますか?
オイルクエンチと適切な焼戻し後の典型的な硬度は、多くの断面サイズで58~64HRCの範囲にある。正確な結果は、オーステナイト化温度、断面厚さ、焼戻しスケジュールによって異なる。
3.O1はD2と比べてどうですか?
D2は高クロム、高炭素の冷間工具鋼で、O1より耐摩耗性が高く(炭化物が多いため)、靭性が低い。O1は焼きなまし状態での加工が容易で、一般的に割れにくい。最大限の耐摩耗性を求める場合はD2を、より優れた靭性、加工しやすさ、低歪みを優先する場合はO1を選択する。
4.DIN / JISに直接相当するものはありますか?
はい。一般的なDIN規格に相当するものは 1.2510JISに相当するものはSKシリーズで表示されることが多い(例えばSKS3マッピングが表示されることがある)。システム間で置換する場合は、正確な構成と規格番号を確認する。
5.O1は、窒化処理またはケースハードニング処理できますか?
O1は通常、貫通硬化油焼入れ鋼種として使用される。薄い表面コーティングやPVD仕上げが可能です。従来の窒化処理は、拡散処理用に設計された高合金元素を含む合金鋼よりも効果が劣る場合があります。
6.O1は急冷時に割れやすいですか?
すべての焼入れにはリスクが伴う。しかし、不適切なオーステナイト化、過度の断面拘束、熱勾配は割れの原因となる。推奨される予熱、攪拌、焼戻しパラメーターを使用する。
7.どのような公差と仕上げが可能ですか?
O1は熱間圧延、焼鈍、研磨、精密研磨で販売される。公差は仕入先の在庫種類によります。精密研磨板と精密研磨棒はサービスセンターで厳しい公差で入手可能です。
8.残ったO1の切り粉や切屑はどのように処理すればよいですか?
他の鋼材と同様、適切なスクラップ・ルートで回収し、リサイクルしてください。O1の機械加工屑は鉄のリサイクル材料である。
9.発注書に O1 を指定するには?
以下を含むこと:材種(AISI O1 / 1.2510)、供給規格(ASTM A681または特定の製材規格など)、状態(焼鈍/硬質/研磨)、寸法、表面仕上げ、個数、必要な製材証明書(EN 10204タイプ)、および納入条件(インコタームズ)。ブランク材に特殊加工が必要な場合は、図面を提出すること。
10.O1に期待される寿命とコストのトレードオフは?
短工程や再研磨ベースの工具の場合、O1は低コストで再加工が容易なため、最も経済的な選択となることが多い。摩耗が激しい場合は、D2/A2やその他の高合金鋼にアップグレードすると、初期費用は高くなりますが、総所有コストを削減できます。