Wenn Sie es satt haben, Werkzeuge zu haben, die dieser Chip -Chip haben, Riss, oder unter plötzlicher Wirkung scheitern -S7 Stoßfestes Werkzeugstahl S7 ist die Lösung, die Sie brauchen. Entworfen für kalte Arbeitsaufgaben wie Stempeln und Scher, Diese Legierung liefert unerreichte Zähigkeit, ohne die wesentliche Härte zu beeinträchtigen. In diesem Leitfaden, Wir werden die wichtigsten Eigenschaften aufschlüsseln, reale Verwendungen, Herstellungsschritte, und wie es sich mit anderen Materialien vergleicht - also können Sie Werkzeuge erstellen, die starke Nutzung standhalten und Ausfallzeiten reduzieren.
1. Materialeigenschaften von S7 Schockfestem Werkzeugstahl
Der Ruf von S7 als oberstschrittiger, schockbeständiger Stahl stammt aus seiner sorgfältig ausgewogenen Zusammensetzung und herausragenden mechanischen Eigenschaften. Lassen Sie uns diese ausführlich untersuchen:
1.1 Chemische Zusammensetzung
Die Elemente in S7 arbeiten zusammen, um die Zähigkeit zu verbessern, Stoßwiderstand, und Haltbarkeit-für hochwertige Anwendungen verteilt. Unten ist seine Standardkomposition (per AISI -Standards):
Element | Inhaltsbereich (%) | Schlüsselrolle |
---|---|---|
Kohlenstoff (C) | 0.45 - 0.55 | Bietet mäßige Härte und behält gleichzeitig Flexibilität für die Stoßdämpfung bei. |
Mangan (Mn) | 0.20 - 0.50 | Verbessert die Härterbarkeit und verringert die Brödigkeit während der Wärmebehandlung. |
Silizium (Und) | 0.20 - 0.45 | Verbessert die Stärke und Widerstand gegen Oxidation in kalten Arbeitsumgebungen. |
Chrom (Cr) | 3.00 - 3.50 | SteigertResistenz tragen und Härtbarkeit; Unterstützt die Zähigkeit durch die Verfeinerung der Getreidestruktur. |
Molybdän (MO) | 1.30 - 1.80 | Ein Kernelement für die Schockfestigkeit - Prevents Crack -Ausbreitung unter Aufprall; verbessert die Hochtemperaturstabilität. |
Vanadium (V) | 0.10 - 0.30 | Verfeinert die Getreidestruktur weiter, Verbesserung der Ermüdungsfestigkeit und der dimensionalen Stabilität. |
Schwefel (S) | ≤ 0.030 | Minimiert, um zu vermeiden, dass der Stahl schwächer wird und die Aufprallzählung verringert. |
Phosphor (P) | ≤ 0.030 | Niedrig gehalten, um die Sprödigkeit zu verhindern, vor allem bei kalten oder mit hohen Stressbedingungen. |
1.2 Physische Eigenschaften
Diese Eigenschaften bestimmen, wie sich S7 während der Herstellung und Verwendung verhält - wie Wärmeübertragung und Formretention. Alle Werte werden bei Raumtemperatur gemessen, sofern nicht angegeben:
- Dichte: 7.85 g/cm³ (In Übereinstimmung mit den meisten Werkzeugstählen, Erleichtert die Berechnung der Werkzeuggewichte).
- Schmelzpunkt: 1450 - 1500 ° C (hoch genug, um Schmieden und Wärmebehandlung ohne Verformung standzuhalten).
- Wärmeleitfähigkeit: 28 W/(m · k) (gute Wärmeübertragung, Helfen).
- Wärmeleitkoeffizient: 12.0 × 10⁻⁶/° C. (aus 20 Zu 600 ° C; Niedrige Expansion verringert das Verziehen bei der Wärmebehandlung).
- Spezifische Wärmekapazität: 460 J/(kg · k) (effizient bei der Absorption von Wärme, nützlich für kontrollierte Temperaturprozesse).
1.3 Mechanische Eigenschaften
Die mechanischen Eigenschaften von S7 sind für die Stoßfestigkeit optimiert - Priorisierung der Zähigkeit und gleichzeitig genügend Härte für Verschleißfestigkeit. Nachfolgend finden Sie typische Werte nach Standard -Wärmebehandlung (Quenching + Temperieren bei 450 ° C):
Eigentum | Typischer Wert | Teststandard | Warum ist es wichtig |
---|---|---|---|
Härte (HRC) | 45 - 50 | ASTM E18 | Ausgewogene Härte - genügend für Stoßdämpfung, hart genug fürStempeln stirbt und Scherwerkzeuge. |
Zugfestigkeit | ≥ 1800 MPA | ASTM A370 | Griff Kräfte mit hohen Aufprall, ohne zu brechen - ideal für die kalte Extrusion. |
Ertragsfestigkeit | ≥ 1600 MPA | ASTM A370 | Widersteht der dauerhaften Verformung, Werkzeuge dimensional stabil halten. |
Verlängerung | ≥ 15% | ASTM A370 | Hohe Duktilität, den Stahl biegen lassen (Nicht knacken) unter Auswirkungen. |
Aufprallzählung (Charpy V-Neoth) | ≥ 120 J (bei 20 ° C) | ASTM A370 | Außergewöhnlich - far höher als die meisten Werkzeugstähle; verhindert das Abbruch in hohen Aufgaben. |
Ermüdungsstärke | ~ 750 MPa (10⁷ Zyklen) | ASTM E466 | Widersteht dem Versagen vor wiederholten Auswirkungen (Schlüssel für hochzyklusKaltformwerkzeuge). |
1.4 Andere Eigenschaften
- Korrosionsbeständigkeit: Mäßig. Der Chromgehalt bietet einen grundlegenden Schutz vor Rost in trockenen Workshops; Vermeiden Sie eine längere Exposition Feuchtigkeit.
- Resistenz tragen: Gut. Geeignet für die meisten kalten Arbeitsanwendungen; für hohe Verschleißaufgaben, Fügen Sie eine nitrgestriechte Oberflächenschicht hinzu.
- Verarbeitbarkeit: Gerecht. Glühen (Erhitzen auf 800–850 ° C, Langsames Abkühlen) mischt es zu HRC 22–26, Vorhärtungsbearbeitung mit Carbid-Tools überschaubar machen.
- Härtbarkeit: Exzellent. Es härtet gleichmäßig über dicke Abschnitte aus (bis zu 80 mm), so large tools like Kalte Extrusion stirbt eine konsequente Leistung haben.
- Stoßwiderstand: Hervorragend. Seine hohe Impact -Zähigkeit lässt es plötzliche Kräfte aufnehmen (Z.B., Stempeln von Schlägen) ohne zu knacken - es definiert Eigentum.
- Dimensionsstabilität: Sehr gut. Niedrige thermische Expansion und einheitliche Härtung verhindern, dass das Werkzeugverzerrung während der Wärmebehandlung oder die Verwendung verhindern.
2. Anwendungen von S7 Schockfestem Werkzeugstahl
S7s Schockwiderstand und Zähigkeit machen es für hochwirksame kalte Arbeitsaufgaben unverzichtbar. Hier sind seine häufigsten Verwendungszwecke, mit echten Beispielen:
2.1 Stempeln stirbt
- Beispiele: Stirbt zum Stempeln hochfestes Stahlteile wie Automobilhalterungen, elektrische Kontakte, oder Metall Unterlegscheiben.
- Warum funktioniert es: Stoßwiderstandsgriffe wiederholte Stempelschläge, Während die Härte widersteht. Eine USA. Automobillieferant verwendete S7 -Stempelstempel - das Leben erhöht sich um durch 300% vs. Kohlenstoffstahl.
2.2 Kalte Scherwerkzeuge
- Beispiele: Scherblätter zum Schneiden dicker Metallblätter (bis zu 10 mm) oder Bars in der industriellen Herstellung.
- Warum funktioniert es: Eine hohe Duktilität verhindert Blade -Splitter beim Schneiden von harten Metallen. Ein deutscher Metallhersteller verwendete S7 -Scherblätter - Blätterersatzfrequenz wurde vorbeigefallen 70%.
2.3 Kalttusionswerkzeuge
- Beispiele: Werkzeuge zum Extrudieren von Metall in Formen wie Bolzen, Nüsse, oder Aluminiumrohre (bei Raumtemperatur fertiggestellt).
- Warum funktioniert es: Zugfestigkeitsgrads Extrusionsdruck, während der Stoßwiderstand plötzliche Lastspitzen absorbiert. Ein chinesischer Hersteller verwendete S7 -Extrusionswerkzeuge - die Teilfehlerraten sanken um 40%.
2.4 Schläge und hochwirksame Sterben
- Beispiele: Schläge zum Erstellen von Löchern in Metallteilen, oder stirbt zur Bildung komplexer Formen bei Kaltarbeit.
- Warum funktioniert es: Impact -Zähigkeit verhindert den Schlagbruch, Während die dimensionale Stabilität konsistente Lochgrößen sorgt. Ein japanischer Präzisionsteilehersteller verwendete S7 -Schläge - Punch Life doppelt vs. Legierungsstahl.
3. Fertigungstechniken für S7 Schockfestes Werkzeugstahl S7
S7 in Hochleistungswerkzeuge verwandeln. Hier ist eine Schritt-für-Schritt-Aufschlüsselung:
- Schmelzen: Rohstoffe werden in einem elektrischen Bogenofen geschmolzen (1550–1650 ° C.) Für ein einheitliches Elementmischung - kritisch für konsequente Zähigkeit.
- Casting: Geschmolzener Stahl wird in Spurwimmel oder kontinuierliche Rollen gegossen. Langsames Abkühlen (20–30 ° C/Stunde) verhindert interne Defekte und verfeinert die Getreidestruktur.
- Schmieden: Die Barfen werden auf 1100–1200 ° C erhitzt und in Werkzeugblanks gedrückt/gedrückt (Z.B., 500x500x200 mm für große Stempelstimmungen). Schmieden verbessert die Zähigkeit durch Ausrichtung der Getreidestruktur.
- Wärmebehandlung: Der Standardzyklus zur Maximierung der Stoßwiderstand:
- Glühen: 800–850 ° C., 2–4 Stunden halten, Langsam cool. Stahl für die Bearbeitung weicher.
- Quenching: 900–950 ° C., 1–2 Stunden halten, Öl einlösen. Härtung Stahl zu HRC 55–58.
- Temperieren: Aufwärmen auf 400–500 ° C, 2–3 Stunden halten, Cool. Reduziert die Brechtigkeit und setzt die endgültige Härte (HRC 45–50)- kritisch, um Zähigkeit auszugleichen und Widerstand zu tragen.
- Bearbeitung: Am meisten geformt (Mahlen, Bohren) ist nach der Annealing fertig. Carbid -Tools werden für die besten Ergebnisse empfohlen; Vermeiden Sie eine Überhitzung, was die Zähigkeit verringern kann.
- Schleifen: Nach Wärmebehandlung, Werkzeuge sind gemahlen zu präzise Abmessungen (± 0,005 mm) Oberflächenfehler entfernen und scharfe Kanten sicherstellen.
- Oberflächenbehandlung (Optional):
- Nitriding: Erzeugt eine harte Oberflächenschicht (HRC 60–65) Steigern Sie den Verschleißfestigkeit für hochwärmige Werkzeuge.
- Elektroplierend: Fügt eine Chrombeschichtung hinzu, um die Korrosionsresistenz für mit Feuchtigkeit exponierte Werkzeuge zu verbessern.
4. Fallstudie: S7 in Automobilhalterstempel stirbt stirbt
Ein Hersteller koreanischer Automobilteile sah sich einer Krise aus: Ihr Legierungsstahlstempel stirbt für Motorhalterungen danach knackte 50,000 Zyklen aufgrund wiederholter Auswirkungen. Sie wechselten zu S7, Und hier ist was passiert ist:
- Verfahren: Die Stämme wurden geschmiedet, geglüht (HRC 24), Bearbeitet auf Stempelgeometrie, gelöscht (920 ° C), temperiert (450 ° C), und Masse zu Präzision.
- Ergebnisse:
- Das Leben stieg zu 250,000 Zyklen (400% Verbesserung) Vielen Dank an S7s Schockwiderstand.
- Cracking beseitigt-keine kostspieligere Mid-Mid-Production-Sterbeersatz.
- Die Produktionskosten blieben wettbewerbsfähig - die maßgeschneiderte Verarbeitungsfähigkeit von S7 hielt die Herstellungszeit niedrig.
- Warum funktioniert es: Molybdän in S7 verhinderte die Rissausbreitung, wenn der Würfel die Metallhalterung schlug, während Chrom ausreichend Verschleißwiderstand hielt, um hochfestes Stahl zu verarbeiten.
5. S7 vs. Andere Materialien
Wie ist S7 im Vergleich zu gemeinsamen Alternativen für die kalte Arbeit mit hoher Wirkung? Bewerten wir wichtige Eigenschaften:
Material | Härte (HRC) | Aufprallzählung (J) | Stoßwiderstand | Kosten (vs. S7) | Am besten für |
---|---|---|---|---|---|
S7 Stoßfestem Stahl | 45 - 50 | ≥ 120 | Hervorragend | 100% | Stempeln stirbt, Scherwerkzeuge, Kalte Extrusion |
Kohlenstoffstahl (1095) | 55 - 60 | ≥ 10 | Sehr arm | 40% | Tools mit geringer Auswirkung (Z.B., einfache Schläge) |
Legierungsstahl (4140) | 30 - 35 | ≥ 50 | Arm | 60% | Struktureile (keine hochwirksamen Werkzeuge) |
S50C -Stahl | 20 - 25 | ≥ 60 | Gerecht | 50% | Kaltes Problem mit geringer Stress (Z.B., Lichtstempel) |
Hochgeschwindigkeitsstahl (HSS) | 60 - 65 | ≥ 15 | Sehr arm | 250% | Schneidwerkzeuge (nicht hohe Impakt) |
Edelstahl (304) | 20 - 25 | ≥ 100 | Gerecht | 180% | Korrosionsgefährdete Teile (keine hochwirksamen Werkzeuge) |
Schlüssel zum Mitnehmen: S7 ist das einzige Material, das einen hohen Schockwiderstand mit ausreichender Härte für Kaltarbeit kombiniert. Es ist langlebiger als Kohlenstoff- oder Legierungsstahl und viel besser geeignet für hochwirksame Aufgaben als HSS oder Edelstahl.
Ansicht der Yigu -Technologie auf S7 S7 Stock Resistant Tool Stahl
Bei Yigu Technology, S7 ist unsere Top-Empfehlung für Kunden, die mit hohem Einfluss-Werkzeugausfall ausgesetzt sind-wie Automobilstempel- oder Metallfabrik-Läden. Sein unübertroffener Schockwiderstand löst den größten Schmerzpunkt: teuer, Häufige Werkzeugersatz. Wir kombinieren oft S7 mit Präzisionsschmieden und Temperieren, um die Zähigkeit zu maximieren, Helfen Sie Kunden, die Lebensdauer um 200 bis 400% zu verlängern. Für Unternehmen, die sich auf Produktivität und Zuverlässigkeit konzentrieren, S7 ist nicht nur ein Material - es ist eine Möglichkeit, Ausfallzeiten zu reduzieren und konsistent zu liefern, hochwertige Teile.
FAQ über S7 Schockfestes Werkzeugstahl S7
1. Kann S7 für heiße Arbeitsanwendungen verwendet werden? (Z.B., Heißes Schmieden stirbt)?
NEIN, S7 ist für kalte Arbeiten ausgelegt (Temperaturen ≤ 400 ° C). Es fehlt die Hochtemperaturstärke, die für heiße Anwendungen benötigt wird. Für heißes Arbeiten, Wählen Sie ein Hot-Work-Werkzeugstahl wie H13.
2. Was ist die beste Temperaturtemperatur für S7, wenn ich einen maximalen Stoßwiderstand benötige?
Für maximale Stoßwiderstand, Temperatur S7 bei 450–500 ° C. Dies reduziert die Härte leicht (zu HRC 45–48) Aber die Auswirkung der Zähigkeit auf ≥ erhöhen 130 J-ideal für hochwirksame Aufgaben wie schweres Stempeln.
3. Ist S7 teurer als Kohlenstoffstahl, Und ist es die zusätzlichen Kosten wert??
Ja, S7 kostet ungefähr 150% mehr als Kohlenstoffstahl (Z.B., 1095). Aber es lohnt sich: S7 -Werkzeuge dauern 3–5x länger, Reduzieren Sie Ausfallzeiten durch Werkzeugausfall, und erfordern weniger Ersatz - auf lange Sicht Geld zu retten, Besonders für die Produktion mit hoher Volumen.