S2 alat keluli: Sifat, Aplikasi, dan panduan pembuatan

S2 Tool Steel adalah keluli kerja sejuk aloi rendah berprestasi tinggi yang disambut dengan gabungan uniknya ketangguhan yang tinggi, Rintangan haus yang baik, dan ketahanan beban kejutan yang sangat baik -sifat ditinggikan oleh yang disesuaikan Komposisi kimia (Karbon sederhana, Chromium, dan penambahan vanadium). Tidak seperti keluli alat s1 rakannya, S2 menambah vanadium untuk meningkatkan kekuatan dan memakai rintangan, menjadikannya sesuai untuk alat pemotongan tekanan sederhana hingga tinggi, membentuk mati, dan komponen ketepatan dalam aeroangkasa, Automotif, dan industri pencetakan suntikan plastik. Dalam panduan ini, Kami akan memecahkan ciri -ciri utamanya, Penggunaan dunia nyata, proses pembuatan, dan bagaimana ia dibandingkan dengan bahan lain, Membantu anda memilihnya untuk projek yang menuntut ketahanan dan rintangan kejutan.

1. Sifat Bahan Kunci Keluli Alat S2

Prestasi S2 berpunca dari yang dioptimumkan Komposisi kimia- terutamanya penambahan vanadium -yang meningkatkan kekuatan mekanikalnya, Pakai rintangan, dan keupayaan untuk menahan banyak kejutan.

Komposisi kimia

Formula S2 mengutamakan ketangguhan, kekuatan, dan rintangan kejutan, dengan julat tetap untuk elemen utama:

• Kandungan karbon: 0.45-0.55% (lebih tinggi daripada S1, membentuk lebih banyak karbida untuk Rintangan haus yang baik semasa mengekalkan ketangguhan yang tinggi)
• Kandungan kromium: 0.60-0.90% (lebih tinggi daripada S1, meningkatkan ketahanan dan ketahanan kakisan ringan tanpa mengurangkan kebolehkerjaan)
• Kandungan mangan: 0.60-0.90% (meningkatkan kekuatan tegangan dan kebolehkerjaan, memastikan hasil rawatan haba seragam)
• Kandungan silikon: 0.15-0.35% (AIDS dalam deoksidasi semasa pembuatan dan menstabilkan sifat mekanikal)
• Kandungan fosforus: ≤0.03% (dikawal ketat untuk mengelakkan kelembutan sejuk, Kritikal untuk alat yang digunakan dalam persekitaran suhu rendah)
• Kandungan sulfur: ≤0.03% (ultra-rendah untuk mengekalkan ketangguhan dan mengelakkan retak semasa pemesinan atau pembentukan)
• Kandungan vanadium: 0.10-0.20% (Menentukan tambahan vs. S1 -Menghubungkan saiz bijian, Meningkatkan Rintangan Pakai, dan bertambah baik Rintangan terhadap beban kejutan)

Sifat fizikal

Sifat mekanikal

Selepas rawatan haba standard (penyepuhlindapan + pelindapkejutan + pembiakan), S2 menyampaikan prestasi yang dipertingkatkan untuk aplikasi tekanan sederhana hingga tinggi:

• Kekuatan tegangan: ~ 1200-1400 MPa (200-300 MPA lebih tinggi daripada S1, Sesuai untuk alat pemotongan sederhana dan membentuk mati)
• Kekuatan hasil: ~ 800-1000 MPa (Memastikan alat menentang ubah bentuk kekal di bawah tekanan pembentukan sejuk atau beban pemotongan sederhana)
• Pemanjangan: ~ 15-20% (dalam 50 mm -cukup tinggi untuk mengelakkan retak semasa pemesinan bentuk kompleks, Memadankan kemuluran S1)
• Kekerasan (Skala Rockwell C.): 52-56 HRC (Selepas rawatan haba-2-4 HRC lebih tinggi daripada S1, Mengimbangi rintangan dan ketangguhan; lebih lembut daripada A2 tetapi lebih tahan kejutan)
• Kekuatan keletihan: ~ 550-650 MPa (Pada 10 ⁷ kitaran-50-100 MPa lebih tinggi daripada S1, Kritikal untuk alat volum tinggi yang digunakan 80,000+ kali, seperti teras acuan suntikan plastik)
• Kesan ketangguhan: Sederhana hingga tinggi (~ 55-65 J/cm² pada suhu bilik)-Higher daripada S1, A2, atau D2, menjadikannya sesuai untuk alat yang menahan kejutan tiba -tiba (Mis., Alat Stamping Manual).

Sifat kritikal lain

• Rintangan haus yang baik: Vanadium, Karbon, dan kromium karbida menentang lelasan 15-20% lebih baik daripada s1, Memperluas hayat alat (Mis., 150,000+ kitaran untuk setem kecil mati).
• Ketangguhan yang tinggi: Komposisi aloi rendahnya mengekalkan kemuluran, Jadi S2 menahan tekanan membentuk sejuk (hingga 6,000 KN untuk mati sederhana) tanpa kerepek.
• Rintangan yang baik terhadap beban kejutan: Pengubahsuaian vanadium mengurangkan saiz bijian, Membenarkan S2 menyerap kesan secara tiba -tiba (Mis., alat yang tidak disengajakan jatuh atau stamping yang tidak disengajakan) tanpa melanggar - kelebihan utama lebih dari s1.
• Kebolehkerjaan: Baik (sebelum rawatan haba)-Annealed S2 (Kekerasan ~ 190-230 Brinell) mudah untuk mesin dengan keluli berkelajuan tinggi (HSS) atau alat karbida; Pengisaran rawatan pasca panas adalah mudah untuk tepi ketepatan.
• Kebolehkalasan: Dengan berhati -hati -kandungan karbon memudahkan pemanasan (250-300° C.) dan pembiakan pasca kimpalan untuk mengelakkan retak, menjadikannya boleh diperbaiki untuk pengubahsuaian alat.

2. Aplikasi dunia sebenar keluli alat s2

Kekuatan yang dipertingkatkan S2, rintangan kejutan, dan rintangan haus menjadikannya sesuai untuk industri yang menuntut kebolehpercayaan dalam tugas tekanan sederhana hingga tinggi. Berikut adalah kegunaannya yang paling biasa:

Alat pemotongan

• Pemotong Pengilangan: Kilang akhir bersaiz sederhana untuk pemesinan keluli ringan atau aloi aluminium menggunakan s2-Rintangan haus yang baik mengekalkan ketajaman untuk 800+ bahagian (vs. 500+ untuk s1), Mengurangkan masa regrinding.
• Alat mengubah: Alat pelarik separa automatik untuk kerja logam kecil batch (Mis., kelengkapan tembaga) Gunakan S2-rintangan kejutan Menentang perlanggaran alat kerja yang tidak disengajakan, menurunkan kadar penggantian alat.
• Broaches: Broaches dalaman untuk membentuk keluli lembut atau bahagian plastik (Mis., perumahan sensor automotif) Gunakan s2 -machinability mencipta gigi broach yang tepat, dan memakai pemegang rintangan 15,000+ bahagian.
• Reamers: Reamers toleransi sederhana (± 0.008 mm) untuk kerja logam (Mis., lubang komponen enjin) Gunakan pengekalan s2 -edge memastikan kualiti lubang yang konsisten tanpa resharpening yang kerap.

Contoh kes: Kedai bahagian automotif kecil yang digunakan S1 untuk alat pemusnahan aluminium tetapi menghadapi kerosakan alat dari kejutan sekali -sekala (15% kadar kegagalan). Mereka beralih ke S2, dan kadar kegagalan menurun kepada 3% - $6,000 setiap tahun dalam kos penggantian alat, sementara kehidupan alat dilanjutkan dari 500 ke 800 bahagian.

Membentuk alat

• Pukulan: Alat menumbuk sejuk sederhana untuk logam lembaran (Mis., Membuat lubang dalam kurungan keluli) Gunakan S2-rintangan kejutan menahan menumbuk manual atau separa automatik, dan memakai pemegang rintangan 120,000+ pukulan (vs. 80,000+ untuk s1).
• Mati: Stamping mati untuk lembaran keluli nipis (Mis., panel kawalan perkakas) Gunakan S2 -Kecacatan mengelakkan retak semasa perhimpunan mati, dan rintangan pakai memastikan tepi panel bersih berakhir 100,000 setem.
• Alat setem: Alat setem kecil untuk bahagian dalaman automotif Gunakan S2-Agldability sesuai dengan keperluan pengeluaran sederhana, dan rintangan kejutan menentang penyelewengan semasa stamping.

Pencetakan suntikan plastik

• Acuan untuk bahagian plastik: Acuan untuk komponen plastik kecil (Mis., penyambung elektrik) Gunakan S2-Pakai rintangan mengendalikan 200,000+ kitaran, dan ketangguhan menahan tekanan pengapit acuan (hingga 7,000 kn).
• Komponen teras dan rongga: Teras acuan ketepatan untuk bahagian plastik (Mis., pelabuhan pengecasan telefon pintar) Gunakan kestabilan dimensi s2 memastikan konsistensi bahagian, dan rintangan haus mengelakkan degradasi teras dari aliran resin.

Aeroangkasa, Automotif & Kejuruteraan Mekanikal

• Industri Aeroangkasa: Komponen beban kecil (Mis., Pengikat kabin pesawat) Gunakan S2-kekuatan tegangan menyokong beban struktur, dan rintangan kejutan menahan getaran yang disebabkan oleh pergolakan.
• Industri automotif: Komponen tekanan sederhana (Mis., sisipan acuan trim plastik atau gigi gear kecil) Gunakan keberkesanan kos s2-sesuai dengan pengeluaran volum tinggi, dan haus rintangan mengurangkan degradasi komponen.
• Kejuruteraan Mekanikal: Gear dan aci untuk jentera beban sederhana (Mis., penghantar industri) Gunakan kekuatan S2 -Fatigue menentang tekanan berulang, dan rintangan kejutan mengendalikan kejutan penghantar secara tiba -tiba.

3. Teknik pembuatan untuk keluli alat s2

Menghasilkan S2 memerlukan ketepatan untuk mengekalkan komposisi vanadium yang dipertingkatkan dan memastikan rintangan kejutan yang konsisten-sambil mengekalkan kos yang kompetitif. Inilah proses terperinci:

1. Proses metalurgi (Kawalan Komposisi)

• Relau arka elektrik (EAF): Kaedah utama -keluli, Karbon, Chromium, dan vanadium cair pada 1,600-1,700 ° C. Monitor sensor Komposisi kimia Untuk menjaga unsur -unsur dalam julat S2 (Mis., 0.10-0.20% Vanadium), kritikal untuk rintangan kejutan dan rintangan haus.
• Relau oksigen asas (Bof): Untuk besi besar-sebanyak besi dari relau letupan bercampur dengan keluli sekerap; oksigen menyesuaikan kandungan karbon. Vanadium dan kromium ditambah selepas bertiup untuk mengelakkan pengoksidaan dan memastikan komposisi yang tepat.

2. Proses rolling

• Rolling panas: Aloi Molten dilemparkan ke dalam jongkong, Dipanaskan hingga 1,050-1,150 ° C., dan dilancarkan ke bar, plat, atau wayar. Rolling panas memecah karbida besar dan membentuk bahan ke dalam kekosongan alat (Mis., 250×250 blok mm untuk mati sederhana).
• Rolling sejuk: Digunakan untuk komponen alat nipis (Mis., Petua pukulan atau sisipan acuan)-Cold-dilancarkan pada suhu bilik untuk meningkatkan kemasan permukaan. Penyepuh post-rolling (650-700° C.) melembutkan keluli untuk pemesinan berikutnya.

3. Rawatan haba (Disesuaikan dengan rintangan kejutan)

Rawatan haba S2 mengutamakan ketangguhan dan rintangan kejutan, sementara meningkatkan rintangan haus melebihi s1:

• Penyepuhlindapan: Dipanaskan hingga 750-800 ° C 2-3 jam, disejukkan perlahan hingga ~ 600 ° C. Mengurangkan kekerasan 190-230 Brinell, Menjadikannya boleh diminum dan melegakan tekanan dalaman.
• Pelindapkejutan: Dipanaskan hingga 830-870 ° C. (austenitizing) untuk 20-30 minit, dipadamkan dalam minyak. Mengeras keluli ke 58-60 Pelindapkejutan HRC (vs. D2) mengekalkan penghalusan bijirin dari vanadium.
• Pembiakan: Dipanaskan semula hingga 270-320 ° C 1-2 jam, disejukkan udara. Mengurangkan kekerasan 52-56 HRC -Basan memakai rintangan dan rintangan kejutan; Suhu pemanasan yang lebih tinggi (350-400° C.) boleh digunakan untuk kemuluran tambahan.
• Tekanan pelepasan tekanan: Digunakan selepas pemesinan-dipanaskan hingga 550-600 ° C untuk 1 jam untuk mengurangkan tekanan pemotongan, Mencegah alat melengkung semasa rawatan haba akhir.

4. Membentuk dan rawatan permukaan

• Kaedah membentuk:
• Tekan pembentukan: Tekanan hidraulik sederhana (3,000-5,000 tan) Bentuk kosong S2 ke dalam mati atau garis besar alat sebelum rawatan haba.
• Pemesinan: Kilang CNC atau pelarik separa automatik memotong S2 menjadi bentuk alat (Mis., seruling reamer atau tip pukulan)-HSS Alat berfungsi untuk s2 annealed, mengurangkan kos pemesinan.
• Pengisaran: Selepas rawatan haba, Aluminium Oxide Wheels memperbaiki tepi alat ke RA 0.1 μm kekasaran-cukup untuk aplikasi toleransi sederhana seperti teras acuan plastik.
• Rawatan permukaan:
• Nitriding: Dipanaskan hingga 480-520 ° C dalam suasana nitrogen untuk membentuk a 3-5 μm nitride lapisan -boosts memakai rintangan oleh 25% (Sesuai untuk stamping volum tinggi mati atau teras acuan).
• Salutan (PVD/CVD): Titanium nitrid nitrid (Pvd) Coatings adalah pilihan untuk memotong alat -mengurangkan geseran, Memperluas Hayat Alat sebanyak 1.8x untuk pemesinan keluli ringan (vs. 1.5x untuk s1).
• Pengerasan: Rawatan haba akhir (pelindapkejutan + pembiakan) cukup untuk kebanyakan aplikasi -tiada pengerasan permukaan tambahan diperlukan.

5. Kawalan kualiti (Jaminan Rintangan Prestasi dan Kejutan)

• Ujian kekerasan: Ujian Rockwell C Mengesahkan kekerasan pasca-pemadaman (52-56 HRC)-Mengatakan konsistensi untuk prestasi alat.
• Analisis mikrostruktur: Mengkaji aloi di bawah mikroskop untuk mengesahkan penghalusan bijirin vanadium dan pengedaran karbida seragam (tidak ada karbida besar yang mengurangkan rintangan kejutan).
• Pemeriksaan dimensi: Kaliper atau menyelaras mesin pengukur (CMMS) Semak dimensi alat ke ± 0.005 mm-kritikal untuk aplikasi toleransi sederhana seperti acuan bahagian plastik.
• Ujian kejutan: Mensimulasikan impak secara tiba -tiba (Mis., menjatuhkan alat dari 1 meter) Untuk mengesahkan ketahanan terhadap kerosakan -Mempertahankan S2 memenuhi keperluan beban kejutan.
• Ujian tegangan: Mengesahkan kekuatan tegangan (1200-1400 MPA) dan kekuatan hasil (800-1000 MPA) Untuk memenuhi spesifikasi S2.

4. Kajian kes: S2 alat keluli dalam teras acuan suntikan plastik

Pengeluar bahagian plastik kecil yang digunakan S1 untuk teras acuan untuk penyambung elektrik (150,000 bahagian/tahun) tetapi menghadapi dua isu: Pakai teras selepas 120,000 kitaran dan pecah sekali -sekala dari kejutan pengapit acuan (8% kadar kegagalan). Mereka beralih ke S2, dengan hasil berikut:

• Kehidupan teras: S2's Wear Rintangan Lanjutan Kehidupan Teras ke 200,000 kitaran (67% lebih lama daripada S1)- kos penggantian teras oleh $7,000 setiap tahun.
• Rintangan kejutan: Kadar kegagalan turun kepada 2%-Saving $4,000 setiap tahun dalam acuan sia -sia dan downtime pengeluaran.
• Penjimatan kos: Walaupun 15% kos bahan pendahuluan yang lebih tinggi, Pengilang disimpan $10,000 setiap tahun kritikal untuk margin pengeluaran volum sederhana.

5. S2 alat keluli vs. Bahan lain

Bagaimana S2 dibandingkan dengan S1 dan keluli alat lain untuk aplikasi tekanan sederhana hingga tinggi? Mari kita pecahkan:

Kesesuaian aplikasi

• Alat pemotongan tekanan sederhana: Rintangan Pakai S2 dan Rintangan Kejutan Outperform S1 (kehidupan yang lebih lama, lebih sedikit rehat) dan lebih kos efektif daripada A2-ideal untuk kedai kecil hingga sederhana.
• Membentuk kejutan yang rawan mati: Rintangan kejutan tinggi S2 menjadikannya lebih baik daripada A2/D2 untuk stamping manual atau separa automatik-avoid yang mahal.
• Teras acuan suntikan plastik: S2 Baki memakai rintangan dan ketangguhan lebih baik daripada s1 (Kehidupan kitaran yang lebih lama) dan lebih murah daripada 420 keluli tahan karat yang sesuai untuk bahagian plastik volum sederhana.
• Komponen mekanikal: Kekuatan tegangan S2 dan saingan rintangan keletihan 420 keluli tahan karat di 20% Kos yang lebih rendah-ideal untuk gear atau aci beban sederhana.

Pandangan Teknologi Yigu pada S2 Tool Steel

Di Yigu Technology, S2 menonjol sebagai langkah dari S1 untuk tugas-tugas tekanan sederhana hingga tinggi. Vanadium yang dipertingkatkan rintangan kejutan, Pakai rintangan, dan kekuatan menjadikannya sesuai untuk pengeluar kecil ke sederhana yang memerlukan ketahanan tanpa kos keluli aloi tinggi. Kami mengesyorkan S2 untuk teras acuan plastik, Medium Stamping Dies, dan alat pemotongan yang rawan kejutan-di mana ia mengatasi s1 (kehidupan yang lebih lama, lebih sedikit rehat) dan menawarkan nilai yang lebih baik daripada A2/D2. Walaupun ia tidak mempunyai rintangan haus yang melampau, kepelbagaian dan keberkesanan kosnya sejajar dengan matlamat kami yang boleh dipercayai, penyelesaian pembuatan yang boleh diakses.

Soalan Lazim

1. Adakah keluli alat s2 lebih baik daripada s1 untuk aplikasi yang rawan kejutan?

YA -S2 Tambahan Vanadium bertambah baik rintangan kejutan dengan menyempurnakan ukuran bijirin, menjadikannya 2-3x lebih tahan terhadap kesan mendadak (Mis., titisan alat atau stamping yang tidak disengajakan) daripada s1. Pilih S2 jika permohonan anda melibatkan beban kejutan sekali -sekala.