إذا كنت بحاجة إلى أدوات قطع تظل حادة بسرعات عالية, مقاومة التآكل عند تصنيع المعادن الصلبة, وتقديم أداء ثابت -JIS SKH51 فولاذ عالي السرعة هو معيار الصناعة. تتفوق هذه السبائك الممتازة في التطبيقات الصعبة مثل قطع التروس وتصنيع المواد الصلبة, حل المشكلات الشائعة مثل فشل الأداة المبكرة أو ضعف الاحتفاظ بالحافة. في هذا الدليل, سنقوم بتفكيك خصائصها الرئيسية, استخدامات العالم الحقيقي, خطوات التصنيع, وكيف تقارن المواد الأخرى - لذلك يمكنك اختيار الأدوات التي تعزز الإنتاجية وتقليل وقت التوقف.
1. خصائص المواد من JIS SKH51 فولاذ عالي السرعة
ينبع أداء القطع الاستثنائي لـ JIS SKH51 من تركيباتها الكيميائية المتوازنة بعناية وخصائصها البارزة. دعنا نستكشف هذه بالتفصيل:
1.1 التكوين الكيميائي
تعمل العناصر في JIS SKH51 معًا لتعزيزصلابة حمراء, ارتداء المقاومة, واستقرار درجة حرارة عالية-حرجة للقطع عالي السرعة. فيما يلي تكوينه القياسي (لكل JIS G4403):
| عنصر | نطاق المحتوى (%) | دور رئيسي |
|---|---|---|
| الكربون (ج) | 0.80 - 0.90 | يشكل كربيد صلبة مع التنغستن, الموليبدينوم, والفاناديوم - مقاومة التآكل. |
| المنغنيز (MN) | 0.15 - 0.40 | يحسن الصلابة ويقلل من هشاشة أثناء المعالجة الحرارية. |
| السيليكون (و) | 0.15 - 0.40 | يعزز القوة والمقاومة للأكسدة في درجات حرارة عالية. |
| الكروم (كر) | 3.80 - 4.50 | يدعم تشكيل كربيد والصلابة; يحسن مقاومة التآكل. |
| التنغستن (ث) | 5.50 - 6.75 | عنصر أساسي للصلابة الحمراء - القوة في 600+ درجة مئوية, تمكين قطع عالية السرعة. |
| الموليبدينوم (شهر) | 4.50 - 5.50 | يعمل مع التنغستن لتعزيز الصلابة الحمراء; يقلل من الهشاشة ويحسن الصلابة. |
| الفاناديوم (الخامس) | 1.70 - 2.20 | أشكال كربيدات الفاناديوم الصارمة, حاسمة للاحتفاظ بالحافة عند تصنيع المواد الصلبة. |
| الكوبالت (شارك) | 4.50 - 5.50 | يعزز مزيد من الصلابة الحمر. |
| الكبريت (ق) | ≤ 0.030 | تم تقليله لتجنب إضعاف الصلب وتقليل عمر الأداة. |
| الفسفور (ص) | ≤ 0.030 | أبقى منخفضًا لمنع الهشاشة, خاصة تحت الحرارة والضغط العالي. |
1.2 الخصائص الفيزيائية
تحدد هذه الخصائص كيف يتصرف JIS SKH51 أثناء تصنيع الأدوات والقطع - مثل نقل الحرارة والاستقرار الأبعاد. يتم قياس جميع القيم في درجة حرارة الغرفة ما لم يلاحظ:
- كثافة: 8.10 ز/سم (أعلى من الفولاذ القياسي, بسبب محتوى التنغستن والكوبالت).
- نقطة الانصهار: 1420 - 1480 درجة مئوية (عالية بما يكفي لتحمل التزوير والمعالجة الحرارية دون ذوبان).
- الموصلية الحرارية: 25 ث/(م · ك) (أقل من الصلب الكربوني, مما يساعد على الاحتفاظ بالحرارة في حافة الأدوات أثناء القطع عالية السرعة).
- معامل التمدد الحراري: 11.0 × 10⁻⁶/درجة مئوية (من 20 ل 600 درجة مئوية; يضمن التوسع المنخفض الأدوات التي تحافظ على هندسة القطع).
- سعة حرارة محددة: 450 j/(كجم · ك) (كفاءة في امتصاص الحرارة, تقليل خطر ارتفاع درجة الحرارة أثناء القطع الطويلة).
1.3 الخصائص الميكانيكية
يتم تحسين الخصائص الميكانيكية الخاصة بـ JIS SKH51 لأدوات القطع - تعزيز الصلابة, الاحتفاظ الحافة, والصلابة الحمراء. فيما يلي قيم نموذجية بعد المعالجة الحرارية القياسية (التبريد + ترتفع ثلاثية):
| ملكية | القيمة النموذجية | اختبار معيار | لماذا يهم |
|---|---|---|---|
| صلابة (HRC) | 63 - 66 | فقط Z2245 | تضمن صلابة عالية للغاية الاحتفاظ بالحافةقواطع الطحن وتدريبات. |
| قوة الشد | ≥ 2400 MPA | فقط Z2241 | يتعامل مع قوى القطع العالية دون كسر - من أجل تصنيع المواد الصلبة مثل سبيكة الصلب. |
| قوة العائد | ≥ 2000 MPA | فقط Z2241 | يقاوم تشوه دائم, الحفاظ على حواف قطع الأدوات حادة. |
| استطالة | ≤ 5% | فقط Z2241 | ليونة منخفضة (من المتوقع أن يكون الفولاذ الصلب عالي السرعة; مفاضلة للصلابة). |
| تأثير المتانة (Charpy V-Notch) | ≥ 12 ي (في 20 درجة مئوية) | انه Z2242 | صلابة معتدلة - يتفوق كسر هش أثناء الصدمة الخفيفة (على سبيل المثال, تحميل الأداة). |
| صلابة حمراء | يحتفظ 90% صلابة في 600 درجة مئوية | فقط Z2245 | يتيح الأدوات المقطوعة بسرعات تصل إلى 50 م/بلدي (للصلب) دون تليين. |
| قوة التعب | ~ 900 ميجا باسكال (10⁷ دورات) | فقط Z2273 | يقاوم الفشل من دورات القطع المتكررة (مفتاح للسيارات ذات الحجم الكبير أو آلات الطيران). |
1.4 خصائص أخرى
- مقاومة التآكل: معتدل. يوفر محتوى الكروم الحماية الأساسية ضد الصدأ في بيئات ورشة العمل, لكن تجنب التعرض المطول للرطوبة أو المواد الكيميائية.
- ارتداء المقاومة: ممتاز. التنغستن, الموليبدينوم, and vanadium carbides create a hard surface that resists abrasive wear—even when machining مواد صلبة like stainless steel or heat-resistant alloys.
- القابلية للآلات: فقير (في حالة صلابة). يتم تنفيذ معظم التشكيل عندما يتم الصلب الفولاذ (خففت إلى HRC 24-28); تتطلب الآلات بعد الصيد طحن الماس أو EDM (تصحيح التفريغ الكهربائي).
- الصلابة: ممتاز. إنه يصلب بالتساوي عبر أقسام سميكة (حتى 30 مم), so large tools like أدوات قطع التروس لها أداء ثابت.
- استقرار درجة حرارة عالية: متميز. يحافظ على القوة والصلابة في درجات الحرارة حتى 650 درجة مئوية - أفضل من فولاذ الأدوات القياسي أو الصلب الكربوني.
2. تطبيقات JIS SKH51 عالية السرعة الصلب
صلابة JIS SKH51 الأحمر ومقاومة التآكل تجعلها مثالية للسرقة العالية, مهام قطع عالية الحرارة. فيما يلي استخداماتها الأكثر شيوعًا, مع أمثلة حقيقية:
2.1 أدوات القطع
- أمثلة: قواطع الطحن, أدوات الدوران, تدريبات, و reamers for machining metals like alloy steel, الفولاذ المقاوم للصدأ, أو الحديد الزهر.
- لماذا يعمل: تتيح الصلابة الحمراء للأدوات قطع بسرعات عالية دون تليين. استخدم متجر الآلات الياباني JIS SKH51 End Mills لأجزاء الفولاذ من سبائك - زادت حياة الطوارئ 200% مقابل. الصلب القياسي عالي السرعة (HSS).
2.2 يطرح و reamers
- أمثلة: بروكات داخلية لإنشاء splines أو المفاتيح, ودقة reamers لثقوب التحمل الضيق (على سبيل المثال, 0.001 مم).
- لماذا يعمل: يرتدي مقاومة التآكل يحافظ. الولايات المتحدة. مورد Aerospace المستخدم JIS SKH51 Reamers لقطع غيار التيتانيوم - قفزت حياة الأحلام من 50 ل 200 ثقوب لكل أداة.
2.3 أدوات قطع التروس
- أمثلة: قواطع الهوايات, أدوات تشكيل, وأدوات حلاقة لتصنيع السيارات أو التروس الصناعية.
- لماذا يعمل: يضمن الاحتفاظ بالحافة الدقيقة أن أسنان التروس لها هندسة دقيقة. استخدم صانع تروس ألماني قواطع HIS SKH51 - تحسنت جودة النشوة (عدد أقل من العيوب السطحية) وتتغير الأداة التي انخفضت بواسطة 60%.
2.4 تصنيع المواد الصلبة
- أمثلة: أدوات لتصلب الصلب (يصل إلى HRC 45), الفولاذ المقاوم للصدأ, أو جميع الأعضاء الفائقة مثل Inconel (تستخدم في الفضاء).
- لماذا يعمل: كربيدز فائقة الصعوبة تقاوم التآكل من مواد صعبة. استخدمت شركة تصنيع سيارات صينية تدريبات JIS SKH51 لكتل محرك الصلب المتصلب - زيادة عمر الحافة من 100 ل 350 ثقوب.
3. تقنيات التصنيع لـ JIS SKH51 عالي السرعة الصلب
يتطلب تحويل JIS SKH51 إلى أدوات قطع عالية الأداء دقيقة, خطوات متخصصة. إليك انهيار خطوة بخطوة:
- ذوبان: مواد خام (حديد, التنغستن, الكوبالت, إلخ.) يتم ذوبان في فرن القوس الكهربائي (EAF) أو الفرن التعريفي في 1550-1650 درجة مئوية. التحكم الصارم يضمن خلط موحد للعناصر عالية القيمة.
- صب: يتم سكب الصلب المنصهر في قوالب سبيكة صغيرة (5-20 كجم) لتجنب العيوب الداخلية مثل فصل الكربيد. التبريد البطيء (10-20 درجة مئوية/ساعة) صقل بنية الحبوب.
- تزوير: يتم تسخين البشرة إلى 1100-1180 درجة مئوية وتراجعها أو الضغط عليها في فراغات الأدوات (على سبيل المثال, 10x10x100 مم لقطع الحفر). تزوير كسر الكربيد الكبيرة, تحسين قوة الأداة.
- المعالجة الحرارية: الخطوة الأكثر أهمية لزيادة الأداء:
- الصلب: الحرارة إلى 850-900 درجة مئوية, عقد 2-4 ساعات, يبرد ببطء. يخفف الصلب إلى HRC 24-28 للآلات.
- التسخين: الحرارة إلى 800-850 درجة مئوية, يمسك 1 ساعة. يستعد الصلب لإخماده لتجنب الصدمة الحرارية.
- أوستنتيش: الحرارة إلى 1200-1240 درجة مئوية, امسك 15-30 دقيقة. حاسمة لإذابة الكربيد بالتساوي.
- التبريد: يبرد بسرعة في الزيت أو الهواء (اعتمادا على حجم الأداة). يصلب الصلب إلى HRC 64–67.
- ترتفع ثلاثية: إعادة تسخين إلى 540-580 درجة مئوية, عقد 1-2 ساعات, رائع. يكرر 3 مرات. يقلل من الهشاشة ويحدد الصلابة النهائية (HRC 63–66).
- الآلات: معظم تشكيل (الطحن, حفر) يتم قبل التبريد (الدولة الصلب). ينصح أدوات كربيد للحصول على أفضل النتائج.
- طحن: طحن CNC الدقة يخلق حواف قطع حادة وتحمل ضيقة (± 0.001 مم ل reamers أو قواطع الهوايات).
- المعالجة السطحية (خياري):
- طلاء: أضف القصدير (نيتريد التيتانيوم) أو tialn (نيتريد الألمنيوم التيتانيوم) الطلاء لتعزيز مقاومة التآكل بنسبة 50-100 ٪.
- نيترنج: يخلق طبقة سطحية صلبة (HRC 70+) للأدوات التي تحتاج إلى حماية إضافية ضد التآكل الكاشط.
4. دراسة حالة: JIS SKH51 في أدوات HOPBING
واجهت الشركة المصنعة للسيارات الكورية مشكلة: كانت قواطع HSS القياسية الخاصة بهم ترتدي كل 800 التروس عند تصنيع مهاوي ترس الفولاذ (HRC 35). تحولوا إلى HIS SKH51 HOBS (المغلفة مع tialn), وهنا ما حدث:
- عملية: تم تزوير الخيايات, صلب, تشكيله على هندسة الأسنان, معالجة الحرارة (1220 ° C التبريد + ترتفع ثلاثية في 560 درجة مئوية), الأرض إلى الدقة, ومغلفة مع tialn.
- نتائج:
- زادت حياة الهواية إلى 3200 التروس (300% تحسين) بفضل صلابة JIS Skh51 Red وطلاء Tialn.
- زادت سرعة الآلات من 30 ل 45 م/بلدي (50% أسرع), قطع وقت الإنتاج لكل ترس 25%.
- تحسن جودة العتاد: انخفضت خشونة سطح الأسنان من RA 1.6 μM إلى RA 0.8 μM (تروس أكثر سلاسة تقلل من الضوضاء في نقل السيارات).
- لماذا يعمل: احتفظ التنغستن والكوبالت في JIS SKH51 بصلابة الموقد في درجات حرارة القطع العالية (500+ درجة مئوية), في حين أن طلاء Tialn يقلل من الاحتكاك بين أسنان الموقد وصلب التروس - ارتداء التآكل.
5. انه skh51 vs. مواد قطع أخرى
كيف تقارن JIS SKH51 بالبدائل المشتركة لأدوات القطع? دعنا نقيم الخصائص الرئيسية:
| مادة | صلابة (HRC) | صلابة حمراء (600 درجة مئوية) | ارتداء المقاومة | القابلية للآلات | يكلف (مقابل. انه skh51) | الأفضل ل |
|---|---|---|---|---|---|---|
| JIS SKH51 فولاذ عالي السرعة | 63 - 66 | ممتاز | ممتاز | فقير (تصلب) | 100% | قطع عالية السرعة من المعادن الصلبة, العتاد |
| HSS القياسية (انه skh40) | 60 - 63 | جيد | جيد | عدل (تصلب) | 60% | القطع العامة (الفولاذ الطري, سرعات منخفضة) |
| أدوات كربيد | 85 - 90 (HV) | ممتاز | جيد جدًا | فقير جدا | 300% | قطع السرعة عالية للغاية (50+ م/بلدي), مواد هشة |
| أدوات السيراميك | 90 - 95 (HV) | متميز | جيد جدًا | فقير للغاية | 500% | تصنيع جميع الأعضاء (على سبيل المثال, Inconel), لا تحميل الصدمة |
| الصلب الكربوني (1095) | 55 - 60 | فقير | فقير | ممتاز | 20% | قطع منخفضة السرعة (الخشب الناعم, البلاستيك) |
| سبيكة الصلب (4140) | 30 - 40 | فقير جدا | عدل | ممتاز | 30% | أدوات عدم قطع (على سبيل المثال, أصحاب الأدوات, الرقص) |
الوجبات الرئيسية: يقدم JIS SKH51 أفضل توازن بين الصلابة الحمراء, ارتداء المقاومة, والصلابة للقطع عالي السرعة من المعادن الصلبة. إنه أرخص من أدوات الكربيد أو السيراميك وأكثر دواما من HSS القياسية أو الصلب الكربوني-مما يجعله الخيار الأكثر فعالية من حيث التكلفة للمهام الصعبة.
عرض Yigu Technology على JIS SKH51 عالي السرعة الصلب
في Yigu Technology, JIS SKH51 هي توصياتنا العليا للعملاء الذين يحتاجون إلى أدوات قطع عالية الأداء-من مواقف الترس للسيارات إلى MearoSpace Super-Oloy Machining. مزيج كربيد الفريد من نوعه يحل أكبر نقطة ألم: تليين الأداة بسرعات عالية, مما يؤدي إلى بدائل متكررة. غالبًا ما نقترن به مع الطلاء Tialn أو TICN لتمديد عمر الأداة بنسبة 50-100 ٪, مساعدة العملاء على تقليص وقت التوقف وزيادة الإنتاجية. للمصنعين يركزون على الدقة والكفاءة, JIS SKH51 ليست مجرد مادة أدوات - إنها طريقة لتحقيق الثبات, نتائج عالية الجودة في أصعب تطبيقات الآلات.
الأسئلة الشائعة حول JIS SKH51 عالي السرعة الصلب
1. هل يمكن استخدام JIS SKH51 لتصنيع مواد غير معدنية مثل المواد البلاستيكية أو الخشب?
في حين أن JIS SKH51 قادر من الناحية الفنية, إنه مبالغة للمواد غير المعدنية. تم تصميم صلابةها العالية والصلابة الحمراء لقطع المعادن, واستخدامه للبلاستيك/الخشب سيكون مكلفًا وغير ضروري. لغير المعادن, اختر أدوات HSS القياسية أو الكربون الصلب بدلاً من ذلك.
2. ما هو الحد الأقصى لسرعة القطع التي يمكن أن تعالجها JIS SKH51 مع الصلب من سبيكة?
يمكن لـ JIS SKH51 قطع الصلب سبيكة (HRC 30-35) في سرعات تصل إلى 50 m/min عند طلاءها مع tialn. للأدوات غير المطلية, نوصي بتقليل السرعة إلى 30-35 م/دقيقة لتجنب التآكل المفرط. استخدم دائمًا سائل القطع لتبريد الأداة والعمالة.
3. هل JIS SKH51 أغلى من HSS القياسية (انه skh40)?
نعم, يكلف JIS SKH51 حوالي 60-70 ٪ أكثر من JIS SKH40 بسبب ارتفاع محتوى التنغستن والكوبالت. لكن الأمر يستحق الاستثمار: أدوات JIS SKH51 تدوم 2-3x أطول, تقليل وقت التوقف عن تغيير الأداة, ودعك الآلة بسرعات أسرع - تنقذ المال على المدى الطويل.
