Table 10. Shock-Resisting, Mold, and Special-Purpose Tool Steels Identifying Chemical Composition and Typical Heat-Treatment Data
Category
Shock-Resisting Tool Steels
Mold Steels
Special-Purpose Tool Steels
AISI
L2 b
L3 b
L6
F1
F2
Types
S1
S2
S5
S7
P2
P3
P4
P5
P6
P20 P21 a
C
0.50 0.50 0.55 0.50 0.07
0.10
0.07
0.10
0.10
0.35 0.20 0.50⁄1.10 1.00 0.70 1.00 1.25
Mn Si W Mo
……0.80…… … … … … …… … ………… …1.002.00… … … … … … … … … ………… 2.50……… … … … … … … … … ……1.253.50
Identifying Elements in Percent
… 0.50 0.40 1.40 0.20 1.50 … … 3.25 2.00 … … … … 0.50
… 0.75
… … 0.40
… … … 0.25 … …
Cr V Ni
0.60 1.25
5.00
2.25
1.50
1.25
… 1.00
1.50 0.75 … … 0.20 … … …
…………… … … … … ……0.20
… … 3.50
… 4.00
… … 1.50 … …
1475– 1525 c 802– 829c 350– 500 177– 260
1775– 1825 c 968– 996c 350– 900 177– 482
1550– 1600 c 843– 871c 350– 500 177– 260
1450– 1500 c 788– 816c 350– 450 177– 232
1500– 1600 c 816– 871c
1525– 1550 c 829– 843c 350– 500 177– 260
Soln. treat. Soln. treat.
1550– 1700 843– 927 350– 1000
1500– 1600 816– 871 350– 600 177– 316
1450– 1550 788– 843 350– 1000 177– 538
1450– 1600 788– 871 350– 500 177– 260
1450– 1600 788– 871 350– 500 177– 260
1550– 1650 843– 899 350– 800 177– 427
1600– 1700 871– 927 350– 800 177– 427
1700– 1750 927– 955 400– 1150 204– 621
° F 1650– 1750 ° C 899– 954 ° F 400– 1200 ° C 204– 649
Hardening Temperature
Heat- Treatment Data
900– 1100 Aged
Tempering Temp. Range
482– 593
Aged 177– 538
Approx. Tempered Hardness, RC (Rockwell C scale)
58–40 60–50 60–50 57–45 64–58 d 64–58 d 64–58 d 64–58 d 61–58 d 37–28 d 40–30 63–45 63–56 62–45 64–60 65–62 Relative Ratings of Properties (A = greatest to E = least)
Safety in Hardening Depth of Hardening Resist. to Decarb.
C E C B/C C B B B A B e
C B e
C B e
C B e
C A e
C A D D C E E
B A B
B B C C
Characteristics in Heat Treatment
BCCBA A A A A AA A AAAA
Air Oil
… … … A … … B D … D C C C D C/D C/D D C/D D D/E
… B
C A … … … … … … A D D C … …
Stability of Shape in Heat Treatment
Quench. Med.
… C
C
… E … … … … … E
… … … E
E … E E C D C D E E E E D D D B/C D B E E
Water f
Machinability Hot Hardness Wear Resistance Toughness
D D C/D D
C E B
D E E C
E
E C
D C C
E C
E C
E
D
Service Properties
D/E D/E D/E D/E D D B A A B C
D D D/E D D/E
C D
a Contains also about 1.20 percent A1. Solution treated in hardening. b Quenched in oil.
c After carburizing. d Carburized case. e Core hardenability. f Sometimes brine is used.
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