Keluli alat pengerasan air w1: Sifat, Penggunaan & Pembuatan untuk bekerja sejuk

metal parts custom manufacturing

Sekiranya anda memerlukan keluli alat ultra yang tidak dapat dielakkan untuk tugas kerja sejuk yang mudah seperti alat pemotongan asas atau stamping volum rendah-Keluli alat pengerasan air w1 adalah pilihan yang ideal. Dikenali dengan mudahCiri -ciri pengerasan air dan kebolehkerjaan yang mudah, Aloi ini menyelesaikan titik kesakitan yang biasa seperti kos bahan yang tinggi atau rawatan haba yang kompleks. Dalam panduan ini, Kami akan memecah sifat utamanya, Penggunaan dunia nyata, langkah pembuatan, dan bagaimana ia dibandingkan dengan bahan lain -jadi anda boleh membina alat berfungsi tanpa overspending.

1. Sifat Bahan Keluli Alat Pengerasan Air W1

Nilai W1 terletak pada komposisi mudahnya: karbon tinggi untuk kekerasan, dengan aloi yang minimum untuk memastikan kos rendah. Mari kita meneroka sifatnya secara terperinci:

1.1 Komposisi kimia

Unsur -unsur di W1 difokuskan untuk menyampaikan kekerasan asas dan kebolehkerjaan air -tidak ada bahan tambahan tambahan untuk prestasi yang tidak perlu. Berikut adalah komposisi standardnya (Per AISI Standard):

ElemenJulat Kandungan (%)Peranan utama
Karbon (C)0.80 - 1.00Elemen utama untuk kekerasan; membentuk martensit semasa pelindapkejutan air.
Mangan (Mn)0.10 - 0.40Meningkatkan kebolehkerjaan dan sedikit meningkatkan kebolehkerjaan.
Silikon (Dan)0.10 - 0.35Meningkatkan kekuatan dan ketahanan terhadap pengoksidaan dalam persekitaran sejuk.
Chromium (Cr)≤ 0.10Kekotoran jejak (tidak ditambah dengan sengaja); Tiada kesan yang signifikan terhadap sifat.
Tungsten (W)≤ 0.10Kekotoran kecil; Tiada sumbangan kepada prestasi.
Vanadium (V)≤ 0.10Elemen jejak; kesan minimum pada struktur bijirin.
Sulfur (S)≤ 0.050Disimpan rendah untuk mengelakkan kelembutan, tetapi lebih tinggi daripada keluli aloi (boleh diterima untuk alat mudah).
Fosforus (P)≤ 0.040Diminimumkan untuk mengelakkan keretakan semasa pelindapkejutan air.

1.2 Sifat fizikal

Ciri -ciri ini mencerminkan komposisi mudah W1 -fokus pada fungsi asas untuk kerja sejuk. Semua nilai diukur pada suhu bilik melainkan jika dinyatakan:

  • Ketumpatan: 7.85 g/cm³ (Sama seperti kebanyakan keluli karbon, Membuat pengiraan berat alat mudah).
  • Titik lebur: 1430 - 1480 ° C. (cukup tinggi untuk menahan rawatan dan haba).
  • Kekonduksian terma: 35 W/(m · k) (lebih tinggi daripada keluli alat aloi, membantu menghilangkan haba semasa memotong).
  • Pekali pengembangan haba: 12.5 × 10⁻⁶/° C. (dari 20 ke 600 ° C.; lebih tinggi daripada keluli pengerasan minyak, Meningkatkan risiko melengkung semasa pelindapkejutan).
  • Kapasiti haba tertentu: 470 J/(kg · k) (Cekap menyerap haba, Mempercepatkan pelindapkejutan dan pembiakan).

1.3 Sifat mekanikal

Ciri -ciri Mekanikal W1 dioptimumkan untuk Kerja Kerja -Kerja Kerja Dingin Asas atas Ketangguhan. Di bawah adalah nilai biasa selepas pelindapkejutan air standard + pembiakan:

HartaNilai tipikalStandard ujianKenapa pentingnya
Kekerasan (HRC)58 - 62ASTM E18Kekerasan tinggi memastikan tepi tajam untukAlat pemotongan dan stamping asas mati.
Kekuatan tegangan≥ 1900 MPAASTM A370Mengendalikan daya kerja sejuk yang ringan (Mis., Shearing Lembaran Logam Nipis).
Kekuatan hasil≥ 1700 MPAASTM A370Menentang ubah bentuk kekal untuk geometri alat mudah.
Pemanjangan≤ 5%ASTM A370Kemuluran yang rendah (Perdagangan untuk kekerasan); terdedah kepada retak di bawah kesan berat.
Kesan ketangguhan (Charpy v-notch)≥ 10 J (pada 20 ° C.)ASTM A370Miskin-hanya sesuai untuk tugas bukan berimpak (Mis., pahat tangan).
Kekuatan keletihan~ 650 MPa (10⁷ kitaran)ASTM E466Mencukupi untuk kegunaan volum rendah (tidak disyorkan untuk pengeluaran kitaran tinggi).

1.4 Sifat lain

  • Rintangan kakisan: Miskin. Tidak ada kromium yang ditambah dengan karat dalam persekitaran yang lembap; Gunakan lapisan minyak untuk perlindungan.
  • Pakai rintangan: Baik (Untuk tugas mudah). Kandungan Karbon Tinggi Menyediakan Rintangan Haus Asas Untuk Memotong Bahan Lembut (Mis., keluli ringan, kayu).
  • Kebolehkerjaan: Cemerlang (Apabila disebarkan). Penyepuh melembutkannya ke HRC 18-22, menjadikannya mudah untuk menggerudi, Kilang, atau fail -sempurna untuk kedai kecil.
  • Hardenability: Rendah. Pelindapkejutan air hanya mengeras lapisan permukaan dan cetek (hingga 10 mm tebal); alat tebal akan mempunyai teras lembut.
  • Ciri -ciri pengerasan air: Mudah tetapi berkesan. Penyejukan cepat di dalam air menghasilkan permukaan yang keras, tetapi meningkatkan risiko melengkung dan retak.
  • Kestabilan dimensi: Adil. Perkembangan haba yang tinggi semasa pelindapkejutan menyebabkan warping -hanya sesuai untuk alat dengan toleransi longgar (± 0.1 mm).

2. Aplikasi keluli alat pengerasan air W1

W1 adalah yang terbaik untuk permintaan rendah, tugas kerja sejuk kos rendah. Berikut adalah kegunaannya yang paling biasa, dengan contoh sebenar:

2.1 Alat pemotongan asas

  • Contoh: Pahat tangan, Bilah Hacksaw, latihan kecil (≤ 8 diameter mm), dan alat kerja kayu (Mis., besi pesawat).
  • Kenapa ia berfungsi: Kekerasan tinggi terus tajam, Walaupun kos rendah sesuai dengan hobi atau belanjawan kedai kecil. A U.S.. kedai kayu digunakan besi pesawat w1 -kos adalah 40% kurang daripada alternatif keluli aloi.

2.2 Stamping volume rendah mati

  • Contoh: Meninggal dunia untuk stamping lembaran logam nipis (≤ 1 mm) ke bahagian mudah seperti pencuci atau lambang hiasan (1,000-10,000 bahagian).
  • Kenapa ia berfungsi: Terjangkau untuk menjalankan pengeluaran pendek; Pengerasan air memberikan kekerasan yang mencukupi untuk stamping ringan. Pengilang kerajinan Cina yang digunakan W1 mati untuk lambang logam -sekolah yang dijatuhkan oleh 50% vs. L6 keluli.

2.3 Alat ricih sejuk (Tugas ringan)

  • Contoh: Bilah ricih untuk memotong jalur tembaga atau aluminium nipis (Penggunaan volum rendah, ≤ 500 luka/hari).
  • Kenapa ia berfungsi: Rintangan haus asas mengendalikan logam lembut, sementara kebolehkerjaan menjadikan bilah mengasah mudah. Seorang penggemar elektronik Eropah menggunakan bilah ricih w1 -diganti sekali sahaja sekali 3 bulan.

2.4 Pukulan mudah

  • Contoh: Pukulan untuk membuat lubang kecil (≤ 4 mm) dalam plastik atau logam nipis (Mis., bahagian model hobi).
  • Kenapa ia berfungsi: Kos rendah untuk projek satu-off atau kecil; Pengerasan air memastikan ketepatan lubang untuk keperluan asas. Pembuat model Jepun menggunakan kadar kecacatan pukulan w1 berada di bawah 2% untuk berjalan kecil.

3. Teknik pembuatan untuk keluli alat pengerasan air W1

Pembuatan W1 adalah mudah -tiada proses kompleks, menjadikannya boleh diakses untuk kedai kecil. Berikut adalah kerosakan langkah demi langkah:

  1. Lebur: Bahan mentah (besi + Karbon) cair dalam relau elektrik asas (1500-1550 ° C.). Pengaliran minimum menelan kos rendah.
  2. Casting: Keluli cair dicurahkan ke dalam acuan ingot atau digulung ke bar rata (biasa untuk alat seperti pahat).
  3. Menunaikan (Pilihan): Untuk bentuk kompleks (Mis., pukulan), Panaskan keluli hingga 1100-1200 ° C dan tukul ke tempat kosong yang kasar. Untuk alat mudah, Melangkaui dan gunakan bar pra-berguling.
  4. Rawatan haba: Yang kritikal (Tetapi mudah) kitaran untuk W1:
    • Penyepuhlindapan: Panaskan hingga 800-850 ° C, Tahan 1-2 jam, sejuk perlahan -lahan (10-20 ° C/jam). Melembutkan keluli ke HRC 18-22 untuk pemesinan.
    • Pelindapkejutan: Panaskan hingga 780-820 ° C (Sehingga panas-panas), Tahan 5-10 minit, menghilangkan air suhu bilik. Hardens surface to HRC 58–62. Nota: Bergerak cepat -kelewatan menyebabkan pengerasan yang tidak sekata.
    • Pembiakan: Panaskan semula hingga 150-200 ° C, Tahan 30-60 minit, udara sejuk. Mengurangkan keburukan (Kritikal untuk mencegah retak) dan menetapkan kekerasan terakhir.
  5. Pemesinan: Paling membentuk (memotong, pengisaran, mengasah) dilakukan selepas anneal. Gunakan alat keluli berkelajuan tinggi untuk alat pemesinan-karbida tidak perlu untuk keadaan anneal yang lembut W1.
  6. Penamat: Mengasah tepi pemotongan dengan penggiling; Sapukan salutan minyak untuk mencegah karat. Untuk stamping mati, permukaan hubungan menggilap untuk mengurangkan melekat logam.

4. Kajian kes: W1 dalam alat punch model hobi

Pengilang model hobi Jerman menghadapi masalah: Mereka memerlukan pukulan kecil untuk membuat 2 lubang mm di bahagian model plastik, Tetapi pukulan keluli aloi terlalu mahal untuk pengeluaran volum rendah mereka (500 bahagian/bulan). Mereka beralih ke W1, Dan inilah yang berlaku:

  • Proses: Bar pra-berguling yang digunakan, Annealed (HRC 20), dimesin untuk menumbuk bentuk (2 diameter hujung mm), air-quenched (800 ° C.), marah (180 ° C.), dan tajam.
  • Hasilnya:
    • Kos pukulan dijatuhkan oleh 60% vs. Alloy Steel -dari $25 ke $10 Per punch.
    • Punch Life adalah 3 bulan (1,500 lubang)-Dembuat keperluan pengeluaran mereka.
    • Tiada masalah retak: Pembiakan yang betul menghalang kelembutan, Walaupun dengan penggunaan harian.
  • Kenapa ia berfungsi: Kandungan karbon tinggi W1 menyampaikan kekerasan yang cukup untuk menumbuk plastik, Walaupun kos rendah sesuai dengan anggaran hobi. Rawatan haba yang mudah mudah dilakukan di bengkel kecil mereka.

5. W1 vs.. Bahan lain

Bagaimana W1 dibandingkan dengan alternatif biasa untuk kerja sejuk yang mesra bajet? Mari menilai sifat utama:

BahanKekerasan (HRC)Pengerasan air?KebolehkerjaanKos (vs. W1)Terbaik untuk
Keluli pengerasan air w158 - 62YaCemerlang100%Alat hobi, Stamping volume rendah, Alat pemotongan mudah
Keluli pengerasan minyak l655 - 58Tidak (minyak)Cemerlang180%Alat pertengahan (kurang melengkung daripada W1)
Keluli karbon (1095)55 - 60Tidak (rapuh)Baik80%Alat ultra-rendah kos (Malah kurang sukar daripada W1)
Keluli berkelajuan tinggi (HSS)60 - 65TidakMiskin500%Pemotongan berkelajuan tinggi (Overkill untuk kegunaan W1)
Keluli tahan kejutan s745 - 50Tidak (minyak)Adil300%Alat berimpak tinggi (W1 tidak dapat mengendalikan kesan)

Takeaway Utama: W1 adalah pilihan termurah untuk alat kerja sejuk yang mudah. Ia kurang tahan lama daripada keluli aloi tetapi jauh lebih murah -sempurna untuk penggemar, Kedai kecil, atau pengeluaran rendah.

Pandangan Teknologi Yigu pada W1 Water Hardening Tool Steel

Di Yigu Technology, W1 adalah cadangan kami untuk pelanggan dengan kekangan bajet dan keperluan alat asas seperti penggemar, pengeluar berskala kecil, atau sekolah yang mengajar kerja logam. Proses pengerasan air mudah dan kos rendah menjadikannya mudah diakses, Walaupun kekerasannya memenuhi tuntutan tugas sejuk yang sederhana. Kami sentiasa menasihatkan pembajaan yang betul untuk mengelakkan retak dan mengesyorkan W1 hanya untuk tidak berdampak, Penggunaan volum rendah. Untuk perniagaan bermula atau menguji reka bentuk alat, W1 bukan sekadar bahan-itu cara yang kos efektif untuk membina alat berfungsi tanpa pelaburan pendahuluan.

Soalan Lazim Mengenai Keluli Alat Pengerasan Air W1

1. Bolehkah W1 digunakan untuk pengeluaran volum tinggi (100,000+ bahagian)?

Kekuatan Keletihan Rendah Tidak-W1 dan Ketangguhan Miskin Menjadikannya Tidak Berguna Untuk Penggunaan Berkebumian Tinggi. Ia akan haus dengan cepat atau retak, membawa kepada pengganti alat yang kerap. Untuk tugas-tugas volum tinggi, Pilih keluli L6 atau S7.

2. Bagaimana saya boleh mengurangkan melengkung ketika memadamkan w1 di dalam air?

Untuk meminimumkan warping: (1) Gunakan kecil, Geometri alat mudah (bentuk kompleks meledingkan lebih banyak); (2) Quench secara merata -melambangkan keseluruhan alat di dalam air sekaligus; (3) Elakkan terlalu panas - hanya menjadi 780-820 ° C (terlalu panas meningkatkan tekanan haba).

3. Adakah W1 sesuai untuk memotong logam keras (Mis., Keluli tahan karat)?

Rintangan haus tidak -w1 hanya cukup untuk bahan lembut seperti keluli ringan, aluminium, atau plastik. Memotong logam keras (HRC > 25) akan cepat membosankan alat W1. Untuk logam keras, Gunakan alat HSS atau karbida.

Tatal ke atas