JIS SKH51 ADECCHIO ad alta velocità: Proprietà, Usi & Produzione per il taglio di precisione

Metal parts custom manufacturing

Se hai bisogno di utensili da taglio che rimangono affilati ad alta velocità, resistere all'usura durante la lavorazione dei metalli duri, e offrire prestazioni coerenti—JIS SKH51 ADECCHIO ad alta velocità è il benchmark del settore. Questa lega premium eccelle in applicazioni esigenti come il taglio degli ingranaggi e la lavorazione del materiale duro, Risolvere problemi comuni come il fallimento prematuro dello strumento o la cattiva conservazione dei bordi. In questa guida, Abbatteremo le sue proprietà chiave, usi del mondo reale, Passi di produzione, e come si confronta con altri materiali, in modo da poter scegliere strumenti che aumentano la produttività e riducono i tempi di inattività.

1. Proprietà del materiale di JIS SKH51 in acciaio ad alta velocità

L'eccezionale prestazione di taglio di Jis Skh51 deriva dalla sua composizione chimica attentamente bilanciata e proprietà straordinarie. Esploriamo questi in dettaglio:

1.1 Composizione chimica

Gli elementi in JIS Skh51 lavorano insieme per miglioraredurezza rossa, resistenza all'usura, e stabilità ad alta temperatura: critica per il taglio ad alta velocità. Di seguito è la sua composizione standard (Per JIS G4403):

ElementoGamma di contenuti (%)Ruolo chiave
Carbonio (C)0.80 - 0.90Forma carburi duri con tungsteno, molibdeno, e vanadio: resistenza all'usura che aumenta.
Manganese (Mn)0.15 - 0.40Migliora la intensità e riduce la fragilità durante il trattamento termico.
Silicio (E)0.15 - 0.40Migliora la resistenza e la resistenza all'ossidazione ad alte temperature.
Cromo (Cr)3.80 - 4.50Supporta la formazione di carburo eAffidamento; Migliora la resistenza alla corrosione.
Tungsteno (W)5.50 - 6.75Un elemento centrale per la durezza rossa: la forza di porta a 600+ ° C., Abilitare il taglio ad alta velocità.
Molibdeno (Mo)4.50 - 5.50Funziona con il tungsteno per migliorare la durezza rossa; riduce la fragilità e migliora la tenacità.
Vanadio (V)1.70 - 2.20Forma carburi di vanadio ultra-duro, Critico per la conservazione dei bordi durante la lavorazione dei materiali duri.
Cobalto (Co)4.50 - 5.50Aumenta ulteriormente la durezza rossa e la stabilità ad alta temperatura, ideale per il taglio pesante.
Zolfo (S)≤ 0.030Ridotto al minimo per evitare di indebolire l'acciaio e ridurre la durata degli strumenti.
Fosforo (P)≤ 0.030Mantenuto basso per prevenire la fragilità, Soprattutto sotto il calore e lo stress.

1.2 Proprietà fisiche

Queste proprietà determinano come Jis Skh51 si comporta durante la produzione e il taglio degli utensili, come il trasferimento di calore e la stabilità dimensionale. Tutti i valori sono misurati a temperatura ambiente a meno che:

  • Densità: 8.10 g/cm³ (Acciadi più alti degli standard, A causa del contenuto di tungsteno e cobalto).
  • Punto di fusione: 1420 - 1480 ° C. (Abbastanza alto da resistere alla forgiatura e al trattamento termico senza fusione).
  • Conducibilità termica: 25 Con(M · k) (inferiore all'acciaio al carbonio, che aiuta a trattenere il calore nel bordo dell'utensile durante il taglio ad alta velocità).
  • Coefficiente di espansione termica: 11.0 × 10⁻⁶/° C. (da 20 A 600 ° C.; La bassa espansione garantisce che gli strumenti mantengano la loro geometria di taglio).
  • Capacità termica specifica: 450 J/(kg · k) (efficiente per assorbire il calore, Ridurre il rischio di surriscaldamento durante il taglio prolungato).

1.3 Proprietà meccaniche

Le proprietà meccaniche di JIS Skh51 sono ottimizzate per gli utensili di taglio: la durezza prioritaria, Conservazione dei bordi, e durezza rossa. Di seguito sono riportati valori tipici dopo il trattamento termico standard (spegnimento + triplo tempera):

ProprietàValore tipicoStandard di provaPerché è importante
Durezza (HRC)63 - 66Solo Z2245La durezza ultra-alta garantisce un'eccellente conservazione dei bordi perfresate Eesercitazioni.
Resistenza alla trazione≥ 2400 MPASolo Z2241Gestisce forze di taglio alte senza rompere: ideale per la lavorazione di materiali duri come l'acciaio in lega.
Forza di snervamento≥ 2000 MPASolo Z2241Resiste alla deformazione permanente, Mantenere i bordi taglienti degli strumenti.
Allungamento≤ 5%Solo Z2241Bassa duttilità (previsto per acciai ad alta velocità; Un compromesso per durezza).
La tenacità dell'impatto (Charpy v-notch)≥ 12 J (A 20 ° C.)He Z2242Duova moderata: evidenzia la frattura fragile durante lo shock leggero (PER ESEMPIO., Caricamento degli strumenti).
Durezza rossaConserva 90% durezza a 600 ° C.Solo Z2245Consente agli strumenti di tagliare a velocità fino a 50 m/mio (per acciaio) senza ammorbidimento.
Forza a fatica~ 900 MPA (10⁷ Cicli)Solo Z2273Resiste il fallimento da ripetuti cicli di taglio (Chiave per la lavorazione automobilistica o aerospaziale ad alto volume).

1.4 Altre proprietà

  • Resistenza alla corrosione: Moderare. Il contenuto di Chromium fornisce protezione di base contro la ruggine negli ambienti di workshop, ma evita un'esposizione prolungata all'umidità o alle sostanze chimiche.
  • Resistenza all'usura: Eccellente. Tungsteno, molibdeno, and vanadium carbides create a hard surface that resists abrasive wear—even when machining Materiali duri like stainless steel or heat-resistant alloys.
  • Machinabilità: Povero (nello stato indurito). La maggior parte della modellatura viene eseguita quando l'acciaio è ricotto (ammorbidito a HRC 24–28); La lavorazione post-indurimento richiede una macinatura diamantata o EDM (lavorazione a scarica elettrica).
  • Affidamento: Eccellente. Si indurisce uniformemente attraverso sezioni spesse (fino a 30 mm), so large tools like utensili da taglio degli ingranaggi avere prestazioni coerenti.
  • Stabilità ad alta temperatura: Eccezionale. Mantiene forza e durezza a temperature fino a 650 ° C: facilmente meglio degli acciai per utensili standard o dell'acciaio al carbonio.

2. Applicazioni di acciaio JIS SKH51 ad alta velocità

La durezza rossa e la resistenza all'usura di Jis Skh51 lo rendono ideale per l'alta velocità, Compiti di taglio ad alto calore. Ecco i suoi usi più comuni, con esempi reali:

2.1 Utensili da taglio

  • Esempi: Fresate, Strumenti di svolta, esercitazioni, E Alevatori for machining metals like alloy steel, acciaio inossidabile, o ghisa.
  • Perché funziona: Durezza rossa lascia che gli strumenti tagliassero ad alte velocità senza ammorbidirsi. Un'officina di macchina giapponese ha usato Jis Skh51 End Mills per parti in acciaio in lega: la vita del tool è aumentata di 200% vs. acciaio ad alta velocità standard (HSS).

2.2 Bocce e allevatori

  • Esempi: SPEGNI INTERNI per la creazione di spline o chiave, e allevatori di precisione per buchi a tolleranza stretta (PER ESEMPIO., 0.001 mm).
  • Perché funziona: La resistenza all'usura mantiene i denti di Broach e i bordi del ruba. A U.S. Il fornitore aerospaziale ha usato i pignoli JIS Skh51 per parti di titanio: la vita di REAMER è saltata da 50 A 200 buchi per strumento.

2.3 Utensili da taglio degli ingranaggi

  • Esempi: Taglie per hob, Strumenti di modellatura, e strumenti da barba per la produzione di ingranaggi automobilistici o industriali.
  • Perché funziona: La conservazione del bordo di precisione garantisce che i denti degli ingranaggi abbiano una geometria accurata. Un produttore di marcia tedesco ha usato JIS Skh51 Hob Cetters: la qualità dei dottori è migliorata (meno difetti di superficie) e le modifiche allo strumento sono diminuite 60%.

2.4 Macchinatura di materiali duri

  • Esempi: Strumenti per la lavorazione dell'acciaio indurito (fino a HRC 45), acciaio inossidabile, o super-lesse come Inconel (usato nell'aerospaziale).
  • Perché funziona: I carburi ultra-duri resistono all'usura dai materiali resistenti. Un produttore automobilistico cinese ha utilizzato esercitazioni JIS Skh51 per blocchi di motori in acciaio temprato: la vita di trapana è aumentata da 100 A 350 buchi.

3. Tecniche di produzione per JIS SKH51 ADECCHI

Trasformare JIS Skh51 in utensili da taglio ad alte prestazioni richiede precisi, Passaggi specializzati. Ecco una rottura passo-passo:

  1. Fusione: Materie prime (ferro, tungsteno, cobalto, ecc.) sono fusi in una fornace ad arco elettrico (Eaf) o forno a induzione a 1550-1650 ° C. Il controllo rigoroso garantisce una miscelazione uniforme di elementi di alto valore.
  2. Casting: L'acciaio fuso viene versato in piccoli stampi di lingotti (5–20 kg) per evitare difetti interni come la segregazione in carburo. Raffreddamento lento (10–20 ° C/ora) raffina la struttura del grano.
  3. Forgiatura: I lingotti vengono riscaldati a 1100-1180 ° C e martellati o premuti negli spazi vuoti dell'utensile (PER ESEMPIO., 10X10x100 mm per i pezzi di perforazione). La forgiatura spezza grandi carburi, Migliorare la forza dello strumento.
  4. Trattamento termico: Il passaggio più critico per massimizzare le prestazioni:
    • Ricottura: Riscaldare a 850–900 ° C, Tenere premuto 2-4 ore, raffreddare lentamente. Ammorbidisce l'acciaio a HRC 24–28 per la lavorazione.
    • Preriscaldare: Riscaldare a 800–850 ° C, Presa 1 ora. Prepara l'acciaio per temprare per evitare lo shock termico.
    • Austenitizzante: Riscaldare a 1200–1240 ° C, Tenere 15-30 minuti. Critico per dissolvere in modo uniforme le carburi.
    • Spegnimento: Raffreddare rapidamente in olio o aria (A seconda della dimensione dell'utensile). Indica acciaio a HRC 64–67.
    • Triplo tempera: Riscaldare a 540–580 ° C, Tenere 1-2 ore, Freddo. Ripetere 3 volte. Riduce la fragilità e imposta la durezza finale (HRC 63–66).
  5. Lavorazione: Più modellando (fresatura, perforazione) viene fatto prima di spegnere (stato ricotto). Gli strumenti in carburo sono consigliati per i migliori risultati.
  6. Macinazione: Precision CNC Macinazione crea bordi taglienti e tolleranze strette (± 0,001 mm per aducatori o taglierine).
  7. Trattamento superficiale (Opzionale):
    • Rivestimento: Aggiungi latta (nitruro di titanio) o tialn (nitruro di titanio in alluminio) rivestimenti per aumentare la resistenza all'usura del 50-100%.
    • Nitriding: Crea uno strato di superficie dura (HRC 70+) Per gli strumenti che necessitano di ulteriore protezione contro l'usura abrasiva.

4. Caso di studio: Jis Skh51 in attrezzi per gli strumenti per hobbing

Un produttore di attrezzi automobilistici coreani ha affrontato un problema: I loro taglierini Hob ​​HSS standard si stavano consumando ogni 800 ingranaggi durante la lavorazione degli alberi in acciaio in lega (HRC 35). Sono passati a JIS Skh51 Hobs (rivestito con tialn), Ed ecco cosa è successo:

  • Processo: I cobs erano forgiati, ricotto, Macchinata alla geometria dei denti, trattato con calore (1220 ° C di tempra + triplo tempera a 560 ° C.), terra per precisione, e ricoperto di tialn.
  • Risultati:
    • La vita di cottura è aumentata 3200 marcia (300% miglioramento) Grazie al rivestimento rosso di Jis Skh51 e al rivestimento tialn.
    • La velocità di lavorazione è aumentata da 30 A 45 m/mio (50% Più veloce), tagliare il tempo di produzione per marcia da 25%.
    • La qualità degli ingranaggi è migliorata: rugosità della superficie dei denti caduta da RA 1.6 μm a RA 0.8 μm (Gli ingranaggi più fluidi riducono il rumore nelle trasmissioni automobilistiche).
  • Perché funziona: Tungsteno e cobalto in JIS Skh51 hanno mantenuto la durezza del cob alle alte temperature di taglio (500+ ° C.), mentre il rivestimento tialn ridotto ha ridotto l'attrito tra i denti di hob e l'acciaio, che minimizza l'usura.

5. Lui skh51 vs. Altri materiali di taglio

In che modo JIS Skh51 si confronta con le alternative comuni per gli utensili da taglio? Valutiamo le proprietà chiave:

MaterialeDurezza (HRC)Durezza rossa (600 ° C.)Resistenza all'usuraMachinabilitàCosto (vs. Lui skh51)Meglio per
JIS SKH51 ADECCHIO ad alta velocità63 - 66EccellenteEccellentePovero (temprato)100%Tagliato ad alta velocità di metalli duri, marcia
HSS standard (È SKH40)60 - 63BeneBeneGiusto (temprato)60%Tagliare generale (acciaio dolce, basse velocità)
Strumenti in carburo85 - 90 (HV)EccellenteMolto beneMolto povero300%Taglio ultra-alta (50+ m/mio), Materiali fragili
Strumenti in ceramica90 - 95 (HV)EccezionaleMolto beneEstremamente povero500%Machining Super-Lesse (PER ESEMPIO., Incontro), Nessun carico di shock
Acciaio al carbonio (1095)55 - 60PoveroPoveroEccellente20%Taglio a bassa velocità (legno morbido, plastica)
Acciaio in lega (4140)30 - 40Molto poveroGiustoEccellente30%Strumenti non tagliati (PER ESEMPIO., Titolari di strumenti, maschere)

Takeaway chiave: Jis Skh51 offre il miglior equilibrio di durezza rossa, resistenza all'usura, e tenacità per il taglio ad alta velocità di metalli duri. È più economico degli strumenti in carburo o in ceramica e molto più resistente di HSS standard o acciaio al carbonio, facendolo la scelta più economica per le attività di lavorazione esigenti.

La vista della tecnologia Yigu su JIS SKH51 ALTA SPECIA

Alla tecnologia Yigu, Jis Skh51 è la nostra migliore raccomandazione per i clienti che necessitano di utensili da taglio ad alte prestazioni, da attrezzatura automobilistica che si abbattono alla lavorazione aerospaziale super-lego. La sua miscela in carburo unica risolve il più grande dolore: Ammorbidimento degli utensili ad alta velocità, che porta a frequenti sostituti. Lo abbiniamo spesso a rivestimenti Tialn o Ticn per prolungare la durata dello strumento del 50-100%, Aiutare i clienti a ridurre i tempi di inattività e aumentare la produttività. Per i produttori incentrati sulla precisione ed efficienza, Jis Skh51 non è solo un materiale per lo strumento: è un modo per ottenere coerente, Risultati di alta qualità nelle applicazioni di lavorazione più difficili.

FAQ A proposito di JIS SKH51 ADECCHIO ALTA SPECIA

1. Può JIS Skh51 essere utilizzato per la lavorazione di materiali non metallici come materie plastiche o legno?

Mentre Jis Skh51 è tecnicamente capace, È eccessivo per materiali non metallici. La sua alta durezza e durezza rossa sono progettate per il taglio dei metalli, E usarlo per materie plastiche/legno sarebbe costoso e inutile. Per non metalli, Scegli invece HSS standard o strumenti di acciaio al carbonio.

2. Qual è la velocità di taglio massima che Jis Skh51 può gestire per la lavorazione dell'acciaio in lega?

JIS SKH51 può tagliare l'acciaio in lega (HRC 30–35) A velocità fino a 50 m/min quando rivestito con tialn. Per strumenti non rivestiti, Si consiglia di ridurre la velocità a 30–35 m/min per evitare un'usura eccessiva. Usa sempre il fluido di taglio per raffreddare lo strumento e il pezzo.

3. JIS SKH51 è più costoso di HSS standard (È SKH40)?

SÌ, JIS SKH51 costa circa il 60-70% in più rispetto a JIS SKH40 a causa del suo più alto contenuto di tungsteno e cobalto. Ma vale la pena l'investimento: Gli strumenti JIS SKH51 durano 2-3x più lunghi, Riduci i tempi di inattività dalle modifiche dell'utensile, e lasciarti macchina a velocità più elevate, a lungo termine.

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