T1 Tool Steel: Propriétés, Applications & Choice for Cutting Tools

Pièces métalliques Fabrication personnalisées

Si vous travaillez dans la fabrication, aérospatial, ou industries automobiles, you need tool steel that can handle sharp edges, high wear, and even moderate heat.T1 tool steel stands out for its exceptional wear resistance and strength—but how does it perform in real-world use? Ce guide décompose ses propriétés clés, Applications communes, processus de fabrication, Et comment il se compare à d'autres matériaux, with practical case studies to help you decide if it’s right for your tools.

1. Core Material Properties of T1 Tool Steel

T1’s performance starts with its carefully balanced composition and unique traits. Let’s explore what makes it ideal for cutting and forming tools.

Composition chimique

Every element in T1 plays a role in its strength and wear resistance. Voici les composants critiques et leurs gammes standard de l'industrie:

  • Teneur en carbone (0.80 – 0.90%): Creates hard carbides (tiny particles) that boost wear resistance—critical for cutting tools.
  • Teneur en chrome (3.25 – 4.25%): Renforcer dureté and helps retain strength at moderate temperatures.
  • Contenu en tungstène (1.50 – 2.00%): Forms tough carbides that resist abrasion (key for tools that cut metal).
  • Contenu du manganèse (0.15 – 0.35%): Improves hardenability without adding brittleness.
  • Contenu en silicium (0.15 – 0.35%): Boosts strength and heat resistance.
  • Contenu du phosphore (≤0,03%) et Teneur en soufre (≤0,03%): Maintenu bas pour éviter les points faibles, especially in high-stress tools.

Physique & Propriétés mécaniques

Pour faciliter l'évaluation, here’s a table of T1’s key physical and mechanical traits:

Type de propriétéPropriété spécifiqueValeur typique
Propriétés physiquesDensité~ 7,85 g / cm³
Conductivité thermique~ 35 W /(m · k)
Capacité thermique spécifique~ 0,48 kJ /(kg · k)
Coefficient de dilatation thermique~ 11 x 10⁻⁶ / ° C
Propriétés magnétiquesFerromagnétique
Propriétés mécaniquesRésistance à la traction~ 1800 – 2200 MPA
Limite d'élasticité~1500 – 1800 MPA
Élongation~ 10 – 15%
Dureté rockwell (Après un traitement thermique)62 – 66 HRC
Force de fatigue~ 700 – 800 MPA
Résistance à l'impactModéré à élevé

Autres traits clés

Au-delà des chiffres, T1 offers practical benefits for tool makers:

  • Excellente résistance à l'usure: Carbides in its structure resist abrasion, so tools last longer (Par exemple, milling cutters that stay sharp for more parts).
  • Dureté chaude élevée: Retains its hardness at temperatures up to 500°C—perfect for cutting tools that generate friction heat.
  • Bonne ténacité: Doesn’t chip easily under sudden pressure (critical for punches or stamping tools).
  • Machinabilité (Bon avant le traitement thermique): Easy to shape into custom tool designs (Par exemple, specialized reamers) before hardening.
  • Soudabilité (avec prudence): Peut être soudé, but pre-heating (to 300–400°C) and post-heating are needed to avoid cracking (En raison d'une teneur élevée en carbone).

2. Real-World Applications of T1 Tool Steel

T1’s mix of wear resistance and strength makes it essential for tools that shape or cut materials. Voici ses utilisations les plus courantes, with case examples.

Outils de coupe

This is T1’s primary use—tools that slice through metal, bois, ou plastique:

  • Frappeurs: Used to carve shapes into metal parts (Par exemple, engine blocks for cars).
  • Outils de virage: Shape metal on lathes (Par exemple, making cylindrical shafts for motors).
  • Broches: Cut precise holes or slots (Par exemple, gear teeth in mechanical components).
  • Alésus: Smooth and enlarge pre-drilled holes (Par exemple, holes for bolts in aerospace parts).

Exemple de cas: A U.S. tool manufacturer used T1 to make milling cutters for aluminum automotive parts. Les coupeurs ont duré 40% longer than those made from A2 tool steel, reducing tool replacement costs by $25,000 per year for their clients.

Outils de formation

T1 also excels at tools that shape materials without cutting:

  • Coups de poing: Press holes through metal sheets (Par exemple, making holes in steel brackets for furniture).
  • Décède: Mold metal into shapes (Par exemple, bending steel into U-channels for construction).
  • Outils d'estampage: Press designs into metal (Par exemple, logos on automotive body panels).

Industrie aérospatiale

Aerospace parts need ultra-precise tools. T1 is used for:

  • Composants à haute résistance: Tools to machine titanium or nickel-alloy parts (Par exemple, lames de turbine).
  • Pièces de l'usure: Dies for forming thin, high-strength steel sheets (Par exemple, aircraft fuselage components).

Industrie automobile

Cars require mass-produced, consistent parts—T1 tools deliver:

  • Composants à haute résistance: Cutting tools for engine parts (Par exemple, culasse) that need tight tolerances.
  • Pièces de l'usure: Stamping tools for making door hinges or brake components (which need to last through thousands of parts).

Génie mécanique

En machinerie générale, T1 is used for:

  • Engrenages: High-wear gears in industrial gearboxes (Par exemple, Systèmes de convoyeur).
  • Arbres: Wear-resistant shafts for pumps or motors (Par exemple, water pumps in factories).
  • Roulements: Components that handle friction (Par exemple, bearings in electric motors).

3. Manufacturing Techniques for T1 Tool Steel

Turning raw T1 into usable tools requires precise steps. Voici une ventilation des processus clés.

1. Processus métallurgiques (Fusion & Raffinage)

  • Fournaise à arc électrique (EAF): La méthode la plus courante. L'acier à ferraille est fondu à 1 600 à 1 800 ° C, et alliages (chrome, tungstène) sont ajoutés pour frapper des cibles chimiques.
  • Fournaise de base à l'oxygène (BOF): Utilisé pour la production à grande échelle (100+ lots de tonnes) Pour réduire les impuretés comme le phosphore.

2. Procédés de roulement

Rolling shapes T1 into standard forms for tool making:

  • Roulement chaud: L'acier est chauffé à 900 à 1 100 ° C et pressé dans les barres, assiettes, ou tiges (rapide, cost-effective for large tools like broaches).
  • Roulement froid: Utilisé pour petit, pièces précises (Par exemple, thin turning tool blades). L'acier est roulé à température ambiante pour les surfaces plus lisses.

3. Traitement thermique

Heat treatment is critical to unlock T1’s full hardness:

  • Recuit: Chauffé à 800–850 ° C, held for 2–3 hours, Puis lentement refroidi. Cela adoucit l'acier pour l'usinage (Brinell hardness drops to ~200 HB).
  • Éteinte: Chauffé à 850–900 ° C, then quickly cooled in oil. This hardens the steel to 64–66 HRC.
  • Tremper: Heated to 150–200°C (low temperature to retain hardness), Puis refroidi. Cela réduit la fragilité tout en gardant une grande dureté (dureté finale: 62–66 HRC).
  • Recuit de soulagement du stress: Heated to 500–550°C after machining to remove internal stress (prevents warping in small tools like reamers).

4. Traitement de surface

Pour augmenter les performances, T1 tools often get surface treatments:

  • Durcissement: Additional heat treatment (Par exemple, flame hardening) for tool edges to make them even more wear-resistant.
  • Nitrative: Un processus chimique qui ajoute de l'azote à la surface, creating a super-hard layer (ideal for punches or stamping tools).
  • Revêtement (Par exemple, PVD, CVD): Physical or chemical vapor deposition adds a thin layer (Par exemple, nitrure de titane) that reduces friction—making cutting tools stay sharp longer.

5. Contrôle de qualité

No T1 tool leaves the factory without strict testing:

  • Test de dureté: Rockwell C tests to confirm 62–66 HRC (Critique pour la coupe des outils).
  • Analyse de microstructure: Checks for uniform carbide distribution (prevents weak spots that cause chipping).
  • Inspection dimensionnelle: Uses laser scanners or coordinate measuring machines (Cmm) Pour s'assurer que les outils correspondent aux spécifications de conception (Par exemple, cutter diameter or punch shape).

4. T1 Tool Steel vs. Autres matériaux: Une analyse comparative

How does T1 stack up against other tool steels, aciers inoxydables, ou composites? Voici une comparaison côte à côte.

MatérielCoût (contre. T1)Dureté rockwellSe résistance à l'usureDureté chaude (at 500°C)Mieux pour
T1 tool steelBase (100%)62–66 HRCExcellentHaut (conserver 58+ HRC)Frappeurs, coups de poing
Acier à outils A280%58–62 HRCBienModéré (conserver 50 HRC)Cold stamping tools
Acier à outils D290%59–63 HRCExcellentModéré (conserver 52 HRC)Outils de coupe à froid
M2 tool steel150%63–65 HRCExcellentTrès haut (conserver 60 HRC)Outils de coupe à grande vitesse
440C en acier inoxydable85%58–60 HRCBienFaible (conserver 45 HRC)Outils résistants à la corrosion
Alliage en titane (TI-6AL-4V)600%30–35 HRCModéréFaible (conserver 25 HRC)Pièces légères (pas des outils)

Principaux à retenir:

  • contre. A2/D2: T1 is harder (62–66 HRC vs. 58–63 HRC) and has better hot hardness—ideal for tools that generate heat.
  • contre. M2: T1 is cheaper (par 33%) and nearly as hard, but M2 has better hot hardness (for high-speed cutting).
  • contre. 440C/Titanium: T1 is far harder and more wear-resistant—those materials are better for corrosion-prone or lightweight parts, pas des outils.

5. Point de vue expert: Yigu Technology on T1 Tool Steel

ÀTechnologie Yigu, we’ve supplied T1 tool steel to 300+ clients in automotive and aerospace manufacturing. What makes T1 a top pick? Its unbeatable balance of wear resistance and cost. For clients making mid-speed cutting tools (Par exemple, turning tools for steel parts), T1 outlasts cheaper steels like A2 while costing less than high-end M2. We often add PVD coatings to T1 tools to extend their life further—our coated T1 milling cutters last up to 50% plus long. For most general-purpose cutting and forming tools, T1 remains our most recommended material.

FAQ About T1 Tool Steel

  1. Can T1 tool steel be used for cutting wood or plastic?
    Oui, Mais c'est exagéré. T1 is designed for hard materials like metal—wood/plastic cutting tools can use cheaper steels (Par exemple, acier à grande vitesse) Sans perdre des performances.
  2. What’s the maximum temperature T1 can handle before losing hardness?
    T1 retains its full hardness (62+ HRC) up to ~500°C. Au-dessus, hardness slowly drops—so it’s not ideal for tools that reach 600°C+ (Par exemple, Dies à forage chaud).
  3. Is T1 tool steel recyclable?
    Oui! Comme la plupart des aciers à outils, T1 can be melted down and reused in new tools. This reduces waste and lowers costs—Yigu Technology even offers a recycling program for old T1 tools to help clients cut expenses.
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