W1 Water Hardening Tool Steel: Propriétés, Usages & Fabrication pour le travail à froid

Si vous avez besoin d'un acier à outils ultra-affordable pour des tâches de travail à froid simples - comme des outils de coupe de base ou un empreinte à faible volume -W1 Water Hardening Tool Steel est le choix idéal. Connu pour son simpleCaractéristiques de durcissement de l'eau et machinabilité facile, Cet alliage résout des points de douleur courants comme des coûts de matériaux élevés ou un traitement thermique complexe. Dans ce guide, Nous allons briser ses propriétés clés, Utilise du monde réel, étapes de fabrication, Et comment il se compare à d'autres matériaux - vous pouvez donc construire des outils fonctionnels sans dépenser trop.

1. Propriétés du matériau de l'outil de durcissement de l'eau W1

La valeur de W1 réside dans sa composition simple: carbone élevé pour la dureté, avec un minimum d'alliages pour maintenir les coûts bas. Explorons ses propriétés en détail:

1.1 Composition chimique

Les éléments de W1 sont axés sur la fourniture de dureté de base et de durabilité de l'eau - aucun additif supplémentaire pour des performances inutiles. Ci-dessous est sa composition standard (par normes AISI):

1.2 Propriétés physiques

Ces propriétés reflètent la composition simple de W1 - axé sur les fonctionnalités de base pour le travail à froid. Toutes les valeurs sont mesurées à température ambiante sauf indication:

• Densité: 7.85 g / cm³ (Identique à la plupart des aciers en carbone, Rendre les calculs de poids d'outil facile).
• Point de fusion: 1430 - 1480 ° C (assez haut pour résister à la forgeage et au traitement thermique).
• Conductivité thermique: 35 Avec(m · k) (plus haut que les aciers à outils en alliage, aider à dissiper la chaleur pendant la coupe).
• Coefficient de dilatation thermique: 12.5 × 10⁻⁶ / ° C (depuis 20 à 600 ° C; plus haut que les aciers à la durée du pétrole, Augmentation des risques de déformation pendant la trempe).
• Capacité thermique spécifique: 470 J /(kg · k) (efficace à absorber la chaleur, accélérer la trempe et le trempage).

1.3 Propriétés mécaniques

Les propriétés mécaniques de W1 sont optimisées pour le travail du froid de base - prioriter la dureté à la ténacité. Vous trouverez ci-dessous des valeurs typiques après extinction de l'eau standard + tremper:

1.4 Autres propriétés

• Résistance à la corrosion: Pauvre. Pas de chrome ajouté - PRONE à rouiller dans des environnements humides; Utilisez des revêtements d'huile pour la protection.
• Se résistance à l'usure: Bien (pour des tâches simples). Une teneur élevée en carbone offre une résistance à l'usure de base pour la coupe des matériaux doux (Par exemple, acier doux, bois).
• Machinabilité: Excellent (Lorsqu'il est recuit). Le recuit adoucit-le à HRC 18–22, facilitant la foret, moulin, ou fichier - parfait pour les petits magasins.
• Durabilité: Faible. La trempe d'eau ne durcit que la surface et les couches peu profondes (jusqu'à 10 mm d'épaisseur); Les outils épais auront des noyaux mous.
• Caractéristiques de durcissement de l'eau: Simple mais efficace. Le refroidissement rapide dans l'eau crée une surface dure, mais augmente la déformation et la fissuration des risques.
• Stabilité dimensionnelle: Équitable. Une forte dilatation thermique pendant l'extinction provoque la déformation - seulement pour les outils à tolérances lâches (± 0,1 mm).

2. Applications de l'acier à outils de durcissement de l'eau W1

W1 est le meilleur pour la demande à faible demande, tâches de travail à faible coût. Voici ses utilisations les plus courantes, avec de vrais exemples:

2.1 Outils de coupe de base

• Exemples: Ciseaux portables, lames de scie à métaux, petits forets (≤ 8 diamètre mm), et outils de travail du bois (Par exemple, fers à avion).
• Pourquoi ça marche: La dureté élevée maintient les bords tranchants, tandis que le faible coût s'adapte à un passe-temps ou à des budgets de petite entreprise. A U.S. Shop Woodworking a utilisé des fers à avion W1 - le coût était 40% Alternatives en acier moins qu'alliage.

2.2 Dies à faible volume

• Exemples: Meurt pour tamponner des feuilles de métal minces (≤ 1 MM) en parties simples comme les laveuses ou les emblèmes décoratifs (1,000–10 000 pièces).
• Pourquoi ça marche: Abordable pour les courtes courses de production; Le durcissement de l'eau offre suffisamment de dureté pour l'estampage léger. Un fabricant d'artisanat chinois a utilisé W1 décédé pour les emblèmes métal 50% contre. L6.

2.3 Outils de cisaillement à froid (Droit léger)

• Exemples: Pares de cisaillement pour couper les bandes de cuivre ou d'aluminium minces (Utilisation à faible volume, ≤ 500 coups / jour).
• Pourquoi ça marche: Poignées de résistance aux usures de base Métaux doux, tandis que la machinabilité facilite l'affûtage des lames. Un amateur européen de l'électronique a utilisé des lames de cisaillement W1 - ré-allongées une seule fois chaque fois 3 mois.

2.4 Coups de poing simples

• Exemples: Coups de poing pour créer de petits trous (≤ 4 MM) en plastique ou en métal mince (Par exemple, Pièces du modèle de passe-temps).
• Pourquoi ça marche: Faible coût pour les projets uniques ou petits lots; Le durcissement de l'eau assure la précision des trous pour les besoins de base. Un fabricant de modèles japonais a utilisé des coups de poing W1 - les taux de défauts en partie étaient sous 2% pour les petites courses.

3. Techniques de fabrication pour l'outil de durcissement de l'eau W1

La fabrication de W1 est simple - pas de processus complexes, Le rendre accessible pour les petites boutiques. Voici une ventilation étape par étape:

1. Fusion: Matières premières (fer + carbone) sont fondues dans une fournaise électrique de base (1500–1550 ° C). L'alliage minimal maintient les coûts bas.
2. Fonderie: L'acier en fusion est versé dans des moules de lingot ou roulé dans des barres plates (Common pour les outils comme les ciseaux).
3. Forgeage (Facultatif): Pour des formes complexes (Par exemple, coups de poing), chauffer l'acier à 1100–1200 ° C et marteler dans des blancs rugueux. Pour des outils simples, sauter le forgeage et utiliser des barres pré-roulées.
4. Traitement thermique: La critique (mais simple) Cycle pour W1:
   • Recuit: Chauffer à 800–850 ° C, Tenez 1 à 2 heures, refroidir lentement (10–20 ° C / heure). Adoucire l'acier à HRC 18–22 pour l'usinage.
   • Éteinte: Chauffer à 780–820 ° C (jusqu'à ce qu'il soit rouge), Tenez 5 à 10 minutes, tremper dans l'eau à température ambiante. Hardens surface to HRC 58–62. Note: Se déplacer rapidement - les besoins provoquent un durcissement inégal.
   • Tremper: Réchauffer à 150–200 ° C, Tenez 30 à 60 minutes, à l'air refroidi. Réduit la fragilité (critique pour empêcher la fissuration) et définit la dureté finale.
5. Usinage: Le plus en forme (coupe, affûtage, affûtage) se fait post-recuit. Utilisez des outils en acier à haut débit pour l'usinage - les outils de carbure ne sont pas nécessaires pour l'état recuit de W1.
6. Finition: Aiguiser les bords de coupe avec un broyeur; Appliquer le revêtement d'huile pour éviter la rouille. Pour tamponner les matrices, Surfaces de contact polonaises pour réduire le collage en métal.

4. Étude de cas: W1 dans les outils de punch du modèle de passe-temps

Un fabricant de modèles de passe-temps allemand a été confronté à un problème: Ils avaient besoin de petits coups de poing pour créer 2 trous mm dans les pièces du modèle en plastique, Mais les coups de poing en acier en alliage étaient trop chers pour leur production à faible volume (500 pièces / mois). Ils sont passés à W1, Et voici ce qui s'est passé:

• Processus: Barres W1 utilisées utilisées, recuit (HRC 20), usiné à la forme de perfact (2 diamètre de la pointe mm), couché à l'eau (800 ° C), tempéré (180 ° C), et aiguisé.
• Résultats:
  • Le coût du punch a chuté de 60% contre. acier en alliage - de $25 à $10 par coup de poing.
  • La vie de punch était 3 mois (1,500 trous)—Un pour leurs besoins de production.
  • Aucun problème de fissuration: Un bon tempérament a empêché la fragilité, Même avec une utilisation quotidienne.
• Pourquoi ça marche: La teneur élevée en carbone de W1 a livré suffisamment de dureté pour pergler du plastique, Bien que son faible coût correspond au budget des amateurs. Le traitement thermique simple était facile à effectuer dans leur petit atelier.

5. W1 VS. Autres matériaux

Comment W1 se compare-t-il aux alternatives communes pour le travail à froid respectueux du budget? Évaluons les propriétés clés:

À retenir: W1 est l'option la moins chère pour les outils de travail à froid simples. Il est moins durable que les aciers alliés mais beaucoup plus abordables - parfait pour les amateurs, petits magasins, ou production à faible volume.

Vue de la technologie Yigu sur l'outil de durcissement de l'eau W1

À la technologie Yigu, W1 est notre recommandation de choix pour les clients ayant des contraintes budgétaires et des besoins de base des outils, comme les amateurs, fabricants à petite échelle, ou écoles enseignant le travail des métaux. Son processus de durcissement en eau simple et son faible coût le rend accessible, tandis que sa dureté répond aux exigences des tâches froides simples. Nous vous conseillons toujours correctement pour éviter les fissures et recommandons W1 uniquement pour les non-impacts, Utilisation à faible volume. Pour les entreprises qui commencent ou testent les conceptions d'outils, W1 n'est pas seulement un matériau - c'est un moyen rentable de créer des outils fonctionnels sans investissement initial.

FAQ sur l'outil de durcissement de l'eau W1

1. Peut être utilisé pour la production à haut volume (100,000+ parties)?

Non - La faible force de fatigue de W1 et une mauvaise ténacité le rendent inadapté à une utilisation à haut volume. Il s'use rapidement ou se fissure, conduisant à des remplacements d'outils fréquents. Pour les tâches à volume élevé, Choisissez à la place de l'acier L6 ou S7.

2. Comment puis-je réduire la déformation lors de la trempe W1 dans l'eau?

Pour minimiser la déformation: (1) Utiliser petit, Géométries d'outils simples (Des formes complexes déforment plus); (2) Éteignant uniformément - submergez l'ensemble de l'outil dans l'eau à la fois; (3) Évitez la surchauffe - ne heurte que 780–820 ° C (La surchauffe augmente la contrainte thermique).

3. Est W1 adapté pour couper les métaux durs (Par exemple, acier inoxydable)?

Non - la résistance à l'usure de W1 ne suffit que pour les matériaux mous comme l'acier doux, aluminium, ou plastique. Couper les métaux durs (HRC > 25) sera rapidement émoussé les outils W1. Pour les métaux durs, Utilisez des outils HSS ou en carbure.