W1 أداة تصلب المياه الصلب: ملكيات, يستخدم & التصنيع للعمل البارد

metal parts custom manufacturing

إذا كنت بحاجة إلى فولاذ أداة قابلة للتطوير فائقة لمهام العمل الباردة البسيطة-مثل أدوات القطع الأساسية أو ختم الحجم المنخفض-W1 أداة تصلب المياه الصلب هو الخيار المثالي. المعروف عن طريقه المباشرخصائص تصلب المياه وسهلة القابلية للآلات, تحل هذه السبائك نقاط الألم الشائعة مثل تكاليف المواد المرتفعة أو المعالجة الحرارية المعقدة. في هذا الدليل, سنقوم بتفكيك خصائصها الرئيسية, استخدامات العالم الحقيقي, خطوات التصنيع, وكيف تقارن بالمواد الأخرى - لذلك يمكنك بناء أدوات وظيفية دون زيادة الإنفاق.

1. خصائص المواد من الصلب تصلب المياه W1

تكمن قيمة W1 في تكوينها البسيط: ارتفاع الكربون للصلابة, مع الحد الأدنى من السبائك لإبقاء التكاليف منخفضة. دعنا نستكشف خصائصها بالتفصيل:

1.1 التكوين الكيميائي

تركز العناصر الموجودة في W1 على تقديم صلابة أساسية وقابلية للتصلب للماء - لا توجد إضافات إضافية للأداء غير الضروري. فيما يلي تكوينه القياسي (وفقًا لمعايير AISI):

عنصرنطاق المحتوى (%)دور رئيسي
الكربون (ج)0.80 - 1.00العنصر الأساسي للصلابة; أشكال martensite أثناء تبريد الماء.
المنغنيز (MN)0.10 - 0.40يحسن قابلية التشغيل ويعزز الصلب قليلاً.
السيليكون (و)0.10 - 0.35يعزز القوة والمقاومة للأكسدة في البيئات الباردة.
الكروم (كر)≤ 0.10شوائب تتبع (لم يضاف عمدا); لا يوجد تأثير كبير على الخصائص.
التنغستن (ث)≤ 0.10شوائب بسيطة; لا توجد مساهمة في الأداء.
الفاناديوم (الخامس)≤ 0.10عنصر تتبع; الحد الأدنى من التأثير على بنية الحبوب.
الكبريت (ق)≤ 0.050أبقى منخفضة لتجنب هشاشة, لكن أعلى من فولاذ السبائك (مقبول للأدوات البسيطة).
الفسفور (ص)≤ 0.040تم تقليله لمنع التكسير أثناء تبريد الماء.

1.2 الخصائص الفيزيائية

تعكس هذه الخصائص تكوين W1 البسيط - تركز على الوظائف الأساسية للعمل البارد. يتم قياس جميع القيم في درجة حرارة الغرفة ما لم يلاحظ:

  • كثافة: 7.85 ز/سم (مثل معظم فولاذ الكربون, جعل حسابات وزن الأداة سهلة).
  • نقطة الانصهار: 1430 - 1480 درجة مئوية (عالية بما يكفي لتحمل التزوير والمعالجة الحرارية).
  • الموصلية الحرارية: 35 ث/(م · ك) (أعلى من فولاذ أداة السبائك, المساعدة في تبديد الحرارة أثناء القطع).
  • معامل التمدد الحراري: 12.5 × 10⁻⁶/درجة مئوية (من 20 ل 600 درجة مئوية; أعلى من فولاذ تصلب النفط, زيادة مخاطر التزييف أثناء التبريد).
  • سعة حرارة محددة: 470 j/(كجم · ك) (كفاءة في امتصاص الحرارة, تسريع التبريد والتهدئة).

1.3 الخصائص الميكانيكية

يتم تحسين الخصائص الميكانيكية لـ W1 للعمل البارد الأساسي - على الأولوية من الصلابة على الصلابة. فيما يلي قيم نموذجية بعد تبريد المياه القياسية + تقع:

ملكيةالقيمة النموذجيةاختبار معيارلماذا يهم
صلابة (HRC)58 - 62ASTM E18صلابة عالية تضمن حواف حادةأدوات القطع ويموت الختم الأساسي.
قوة الشد≥ 1900 MPAASTM A370يتعامل مع قوى العمل الباردة الخفيفة (على سبيل المثال, قص ملاءات معدنية رقيقة).
قوة العائد≥ 1700 MPAASTM A370يقاوم تشوه دائم للهندسة الأدوات البسيطة.
استطالة≤ 5%ASTM A370ليونة منخفضة (مفاضلة الصلابة); عرضة للتكسير تحت تأثير شديد.
تأثير المتانة (Charpy V-Notch)≥ 10 ي (في 20 درجة مئوية)ASTM A370فقير-مناسب فقط للمهام غير التأثير (على سبيل المثال, الأزاميل باليد).
قوة التعب~ 650 ميجا باسكال (10⁷ دورات)ASTM E466كافية للاستخدام منخفض الحجم (لا ينصح بإنتاج الدورة العالية).

1.4 خصائص أخرى

  • مقاومة التآكل: فقير. لا يوجد كروم إضافي - عرض الصدأ في البيئات الرطبة; استخدم الطلاء بالزيت للحماية.
  • ارتداء المقاومة: جيد (لمهام بسيطة). يوفر محتوى الكربون العالي مقاومة للارتداء الأساسي لقطع المواد الناعمة (على سبيل المثال, الفولاذ الطري, خشب).
  • القابلية للآلات: ممتاز (عندما تلدين). الصلب يخففه إلى HRC 18-22, مما يجعل من السهل الحفر, مطحنة, أو ملف - مثالي للمتاجر الصغيرة.
  • الصلابة: قليل. تبريد المياه لا يصلب سوى الطبقات السطحية والضحلة (حتى 10 سماكة); الأدوات السميكة سيكون لها نوى ناعمة.
  • خصائص تصلب المياه: بسيطة ولكنها فعالة. التبريد السريع في الماء يخلق سطحًا صلبًا, لكن يزيد من مخاطر التزييف والتكسير.
  • الاستقرار الأبعاد: عدل. التوسع الحراري العالي أثناء التبريد يسبب تزييفًا - مناسبًا فقط للأدوات ذات التحمل الفضفاض (± 0.1 مم).

2. تطبيقات أداة تصلب المياه W1

W1 هو الأفضل للطلبة المنخفضة, مهام العمل الباردة منخفضة التكلفة. فيما يلي استخداماتها الأكثر شيوعًا, مع أمثلة حقيقية:

2.1 أدوات القطع الأساسية

  • أمثلة: الأزاميل باليد, شفرات Hacksaw, تدريبات صغيرة (≤ 8 قطر مم), وأدوات النجارة (على سبيل المثال, مكاوي الطائرة).
  • لماذا يعمل: صلابة عالية تبقي الحواف حادة, في حين أن التكلفة المنخفضة تناسب ميزانيات الهواية أو التوقيت الصغير. الولايات المتحدة. استخدم متجر Woodworking W1 طائرة - كان التكلفة 40% أقل من بدائل الصلب.

2.2 يموت ختم الحجم المنخفض

  • أمثلة: يموت لختم صفائح معدنية رقيقة (≤ 1 مم) في أجزاء بسيطة مثل الغسالات أو الشعارات الزخرفية (1,000-10،000 قطعة).
  • لماذا يعمل: بأسعار معقولة لتشغيل الإنتاج القصير; يوفر تصلب المياه صلابة كافية لختم الضوء. شركة تصنيع حرفة صينية تستخدم W1 يموت شعارات المعادن - التكلفة المنخفضة بواسطة 50% مقابل. L6 الصلب.

2.3 أدوات القص الباردة (واجب الضوء)

  • أمثلة: شفرات القص لقطع شرائح النحاس أو الألمنيوم الرقيقة (استخدام الحجم المنخفض, ≤ 500 تخفيضات/يوم).
  • لماذا يعمل: مقاومة التآكل الأساسية تتعامل مع المعادن الناعمة, في حين أن القابلية للآلات تجعل شحذ الشفرة سهلاً. استخدم هواة إلكترونيات أوروبية شفرات القص W1 - التي تم تصميمها مرة واحدة فقط مرة واحدة 3 شهور.

2.4 اللكمات البسيطة

  • أمثلة: اللكمات لإنشاء ثقوب صغيرة (≤ 4 مم) في البلاستيك أو المعدن الرقيق (على سبيل المثال, أجزاء نموذج هواية).
  • لماذا يعمل: منخفضة التكلفة لمشاريع مزدوجة لمرة واحدة أو صغيرة; يضمن تصلب المياه دقة الثقب للاحتياجات الأساسية. استخدم صانع النماذج الياباني اللكمات W1 - كانت معدلات العيب 2% للتشغيل الصغير.

3. تقنيات التصنيع لأداة تصلب المياه W1 الصلب

تصنيع W1 بسيط - لا توجد عمليات معقدة, جعلها في متناول المتاجر الصغيرة. إليك انهيار خطوة بخطوة:

  1. ذوبان: مواد خام (حديد + الكربون) يتم ذوبان في الفرن الكهربائي الأساسي (1500-1550 درجة مئوية). الحد الأدنى من السبائك تبقي التكاليف منخفضة.
  2. صب: يتم سكب الفولاذ المنصهر في قوالب السندات أو تدحرجت في قضبان مسطحة (شائع لأدوات مثل الأزاميل).
  3. تزوير (خياري): للأشكال المعقدة (على سبيل المثال, اللكمات), تسخين الصلب إلى 1100-1200 درجة مئوية ومطرقة في فراغات خشنة. للحصول على أدوات بسيطة, تخطي التزوير واستخدام أشرطة مسبقًا.
  4. المعالجة الحرارية: الحرج (لكنها بسيطة) دورة ل W1:
    • الصلب: الحرارة إلى 800-850 درجة مئوية, عقد 1-2 ساعات, يبرد ببطء (10-20 درجة مئوية/ساعة). يخفف الصلب إلى HRC 18-22 للآلات.
    • التبريد: الحرارة إلى 780-820 درجة مئوية (حتى أحمر الحمر), عقد 5-10 دقائق, إخماد في مياه درجات حرارة الغرفة. Hardens surface to HRC 58–62. ملحوظة: تحرك بسرعة - تتسبب أيام في تصلب غير متكافئ.
    • تقع: إعادة تسخين إلى 150-200 درجة مئوية, عقد 30-60 دقيقة, الهواء بارد. يقلل من هشاشة (حاسم لمنع التكسير) ويضع صلابة نهائية.
  5. الآلات: معظم تشكيل (قطع, طحن, شحذ) يتم بعد الانحراف. استخدم أدوات فولاذية عالية السرعة للآلات-أدوات الكربون غير ضرورية لحالة W1 الناعمة الصلب.
  6. الانتهاء: شحذ حواف القطع مع مطحنة; تطبيق طلاء الزيت لمنع الصدأ. لختام يموت, أسطح التلامس البولندية لتقليل التزام المعادن.

4. دراسة حالة: W1 في أدوات لكمة نموذج هواية

واجهت شركة تصنيع نموذج هواية ألمانية مشكلة: كانوا بحاجة إلى اللكمات الصغيرة لخلق 2 ثقوب مم في أجزاء النموذج البلاستيكي, لكن اللكمات الفولاذية سبيكة كانت مكلفة للغاية لإنتاجها ذي الحجم المنخفض (500 أجزاء/شهر). تحولوا إلى W1, وهنا ما حدث:

  • عملية: تستخدم قضبان W1 التي تم لفها مسبقًا, صلب (HRC 20), تشكيله لكمة الشكل (2 قطر نصيحة مل), مفترس الماء (800 درجة مئوية), خفف (180 درجة مئوية), وشحذ.
  • نتائج:
    • انخفضت التكلفة لكمة 60% مقابل. سبيكة الصلب - من $25 ل $10 لكل لكمة.
    • كان لكمة الحياة 3 شهور (1,500 ثقوب)- في احتياجات الإنتاج الخاصة بهم.
    • لا توجد قضايا تكسير: منع التخفيف السليم هشاشة, حتى مع الاستخدام اليومي.
  • لماذا يعمل: أدى محتوى الكربون العالي من W1 إلى صلابة كافية لكمة البلاستيك, في حين أن تكلفتها المنخفضة تناسب ميزانية الهواة. كان من السهل أداء المعالجة الحرارية البسيطة في ورشة العمل الصغيرة.

5. W1 مقابل. مواد أخرى

كيف تقارن W1 بالبدائل المشتركة للعمل البارد الصديق للميزانية? دعنا نقيم الخصائص الرئيسية:

مادةصلابة (HRC)تصلب الماء?القابلية للآلاتيكلف (مقابل. W1)الأفضل ل
W1 الصلب الصلب58 - 62نعمممتاز100%أدوات هواية, ختم الحجم المنخفض, أدوات قطع بسيطة
L6 زيت الصلب الصلب55 - 58لا (زيت)ممتاز180%أدوات منتصف الحجم (أقل تزييفا من W1)
الصلب الكربوني (1095)55 - 60لا (هش)جيد80%أدوات منخفضة التكلفة (حتى أقل صعوبة من W1)
فولاذ عالي السرعة (HSS)60 - 65لافقير500%قطع عالية السرعة (Overkill لاستخدامات W1)
S7 فولاذ مقاوم للصدمة45 - 50لا (زيت)عدل300%أدوات عالية التأثير (لا يمكن لـ W1 التعامل مع التأثير)

الوجبات الرئيسية: W1 هو أرخص خيار لأدوات العمل الباردة البسيطة. إنه أقل متانة من فولاذ السبائك ولكنه أكثر تكلفة - مثالية للهواة, المتاجر الصغيرة, أو إنتاج منخفض الحجم.

عرض Yigu Technology على الصلب

في Yigu Technology, W1 هي توصيتنا للعملاء ذوي قيود الميزانية واحتياجات الأدوات الأساسية-مثل الهواة, الشركات المصنعة على نطاق صغير, أو المدارس التي تدرس المعادن. عملية تصلب المياه البسيطة والتكلفة المنخفضة تجعلها متاحة, في حين أن صلابة تلبي متطلبات المهام الباردة البسيطة. ننصح دائمًا بالتخفيف المناسب لتجنب التكسير والتوصية W1 فقط لعدم التأثير, استخدام الحجم المنخفض. بالنسبة للشركات التي تبدأ أو تصاميم أدوات الاختبار, W1 ليست مجرد مادة-إنها طريقة فعالة من حيث التكلفة لبناء أدوات وظيفية دون استثمار مقدم.

الأسئلة الشائعة حول الصلب W1 تصلب المياه

1. يمكن استخدام W1 لإنتاج الحجم العالي (100,000+ أجزاء)?

لا-إن قوة التعب المنخفضة والسيئ. سوف تلبس بسرعة أو الكراك, مما يؤدي إلى بدائل الأدوات المتكررة. للمهام عالية الحجم, اختر L6 أو S7 Steel بدلاً من ذلك.

2. كيف يمكنني تقليل التزييف عند تبريد W1 في الماء?

لتقليل التزييف: (1) استخدام صغير, هندسة الأداة البسيطة (الأشكال المعقدة تشوه أكثر); (2) إخماد بالتساوي - تبخير الأداة بأكملها في الماء مرة واحدة; (3) تجنب ارتفاع درجة الحرارة - السخان فقط إلى 780-820 درجة مئوية (ارتفاع درجة الحرارة يزيد من الضغط الحراري).

3. هل W1 مناسب لقطع المعادن الصلبة (على سبيل المثال, الفولاذ المقاوم للصدأ)?

لا - مقاومة ارتداء W1 كافية فقط للمواد الناعمة مثل الفولاذ الطري, الألومنيوم, أو البلاستيك. قطع المعادن الصلبة (HRC > 25) سوف تملأ أدوات W1 بسرعة. للمعادن الصلبة, استخدم أدوات HSS أو Carbide.

انتقل إلى الأعلى