S2 Tool Aço: Propriedades, Aplicações, e guia de fabricação

S2 Tool Steel é um aço de alto desempenho de alto desempenho comemorado por sua mistura única de alta tenacidade, boa resistência ao desgaste, e excelente resistência à carga de choque - traços elevados por sua personalidade Composição química (carbono moderado, cromo, e adições de vanádio). Ao contrário de sua contraparte S1 Tool Aço, S2 adiciona vanádio para aumentar a força e resistência ao desgaste, tornando-o ideal para ferramentas de corte de estresse de médio a alto, formando matrizes, e componentes de precisão no aeroespacial, Automotivo, e indústrias de moldagem por injeção plástica. Neste guia, Vamos quebrar suas características principais, Usos do mundo real, processos de fabricação, e como ele se compara a outros materiais, ajudando você a selecioná -lo para projetos que exigem durabilidade e resistência a choques.

1. Propriedades do material -chave do aço da ferramenta S2

O desempenho da S2 decorre de seu otimizado Composição química- especialmente a adição de vanádio - que aumenta sua força mecânica, resistência ao desgaste, e capacidade de suportar cargas de choque.

Composição química

A fórmula de S2 prioriza a resistência, força, e resistência ao choque, com faixas fixas para elementos -chave:

• Teor de carbono: 0.45-0.55% (superior a S1, formando mais carbonetos para boa resistência ao desgaste enquanto mantém alta tenacidade)
• Conteúdo de cromo: 0.60-0.90% (superior a S1, Melhorando a hardenabilidade e a leve resistência à corrosão sem reduzir a usinabilidade)
• Conteúdo de manganês: 0.60-0.90% (Aumenta a força e a hardenabilidade da tração, Garantir resultados uniformes de tratamento térmico)
• Conteúdo de silício: 0.15-0.35% (auxilia na desoxidação durante a fabricação e estabiliza as propriedades mecânicas)
• Teor de fósforo: ≤0,03% (estritamente controlado para evitar a fragilidade fria, crítico para ferramentas usadas em ambientes de baixa temperatura)
• Teor de enxofre: ≤0,03% (Ultra-baixo para manter a resistência e evitar rachaduras durante a usinagem ou formação)
• Conteúdo de vanádio: 0.10-0.20% (Definindo adição vs.. S1 - Refine o tamanho do grão, Aumenta a resistência ao desgaste, e melhora resistência a cargas de choque)

Propriedades físicas

Propriedades mecânicas

Após tratamento térmico padrão (recozimento + Tireização + temering), S2 oferece desempenho aprimorado para aplicações de tensão de média a alta:

• Resistência à tracção: ~ 1200-1400 MPA (200-300 MPA mais alto que S1, Adequado para ferramentas de corte de carga média e formação de matrizes)
• Força de escoamento: ~ 800-1000 MPa (Garante que as ferramentas resistam)
• Alongamento: ~ 15-20% (em 50 mm - alto o suficiente para evitar rachaduras durante a usinagem de formas complexas, combinando a ductilidade de S1)
• Dureza (Rockwell C escala): 52-56 HRC (Após o tratamento térmico-2-4 HRC maior que S1, Equilibrando resistência ao desgaste e resistência; mais suave que A2, mas mais resistente a choque)
• Força de fadiga: ~ 550-650 MPA (a 10⁷ Ciclos-50-100 MPa mais alto que S1, crítico para ferramentas de alto volume usadas 80,000+ vezes, como núcleos de molde de injeção plástica)
• Tenacidade de impacto: Moderado a alto (~ 55-65 J/cm² à temperatura ambiente)- mais alto que S1, A2, ou d2, tornando -o ideal para ferramentas que suportam choque repentino (Por exemplo, Ferramentas de estampagem manual).

Outras propriedades críticas

• Boa resistência ao desgaste: Vanádio, carbono, e os carbonetos de cromo resistem à abrasão 15-20% melhor que S1, prolongando a vida útil da ferramenta (Por exemplo, 150,000+ Ciclos para matrizes de estampagem pequenas).
• Alta tenacidade: Sua composição de baixa liga mantém a ductilidade, Então S2 suporta pressão de formação a frio (até 6,000 KN para matrizes médias) sem lascar.
• Boa resistência a cargas de choque: O refinamento do vanádio reduz o tamanho do grão, permitindo que o S2 absorva impactos repentinos (Por exemplo, Droga de ferramenta acidental ou estampagem desalinhada) Sem quebrar - uma vantagem importante sobre S1.
• MACHINABILIDADE: Bom (antes do tratamento térmico)- S2 anunciado (dureza ~ 190-230 Brinell) é fácil de máquina com aço de alta velocidade (HSS) ou ferramentas de carboneto; A moagem pós-tratamento é direta para as bordas de precisão.
• Soldabilidade: Com cautela - o teor de carbono moderado requer pré -aquecimento (250-300° c) e temperamento pós-soldado para evitar rachaduras, tornando -o reparável para modificações de ferramentas.

2. Aplicações do mundo real do aço da ferramenta S2

Força aprimorada de S2, Resistência ao choque, E a resistência ao desgaste o torna ideal para indústrias que exigem confiabilidade em tarefas de estresse de médio a alto nível. Aqui estão seus usos mais comuns:

Ferramentas de corte

• Cortadores de moagem: As fábricas de extremidade de tamanho médio para usinagem de ligas de aço suave ou de alumínio usam S2—boa resistência ao desgaste mantém a nitidez para 800+ peças (vs.. 500+ para S1), reduzindo o tempo de relevante.
• Turning Tools: Ferramentas de torno semi-automático para trabalhos de metal em lotes pequenos (Por exemplo, acessórios de latão) Use S2—Resistência ao choque resiste a colisões acidentais de trabalho de ferramentas, Taxas de substituição de ferramentas de redução.
• Broaches: Brilhas internas para moldar peças de aço macio ou plástico (Por exemplo, Altas do sensor automotivo) Use S2 - MAIMABILIDADE CRIME, e alças de resistência ao desgaste 15,000+ peças.
• Amerizadores: Rescobradores de tolerância média (± 0,008 mm) para trabalho em metal (Por exemplo, furos de componentes do motor) Use S2 - A retenção de arestas garante qualidade consistente do orifício sem remodelação frequente.

Exemplo de caso: Uma pequena loja de peças automotivas usou S1 para ferramentas de giro de alumínio, mas enfrentou quebra de ferramentas de choque ocasional (15% taxa de falha). Eles mudaram para S2, e as taxas de falha caíram para 3% - salvando $6,000 anualmente nos custos de substituição de ferramentas, enquanto a vida da ferramenta se estendia de 500 para 800 peças.

Ferramentas de formação

• Socos: Ferramentas de perfil médio para a folha de metal (Por exemplo, Criando orifícios entre colchetes) Use S2—Resistência ao choque suporta manual ou soco semi-automático, e alças de resistência ao desgaste 120,000+ socos (vs.. 80,000+ para S1).
• Morre: Carimbo matriz para folhas de aço finas (Por exemplo, painéis de controle do aparelho) Use S2 - A tensão evita rachaduras durante a montagem do dado, e a resistência ao desgaste garante bordas limpas do painel sobre 100,000 estampamentos.
• Ferramentas de estampagem: Ferramentas de estampagem em pequenos lotes para peças interiores automotivas usam S2-Apprendizabilidade adequada às necessidades de produção média, e a resistência ao choque resiste ao desalinhamento durante o estampamento.

Moldagem por injeção de plástico

• Moldes para peças plásticas: Moldes para pequenos componentes plásticos (Por exemplo, conectores elétricos) Use S2—resistência ao desgaste alças 200,000+ ciclos, e a resistência suporta a pressão de fixação do molde (até 7,000 KN).
• Componentes de núcleo e cavidade: Núcleos de molde de precisão para peças plásticas (Por exemplo, Portas de carregamento de smartphone) Use S2 - A estabilidade dimensional garante a consistência da peça, e resistência ao desgaste evita a degradação do núcleo do fluxo de resina.

Aeroespacial, Automotivo & Engenharia Mecânica

• Indústria aeroespacial: Pequenos componentes de carga de carga (Por exemplo, fixadores de cabine de aeronaves) Use S2—resistência à tracção suporta cargas estruturais, e a resistência a choque suporta vibrações induzidas por turbulência.
• Indústria automotiva: Componentes de estresse médio (Por exemplo, inserções de molde de plástico ou dentes de engrenagem pequenos) Use S2-o custo-efetividade se adapta à produção de alto volume, e a resistência ao desgaste reduz a degradação do componente.
• Engenharia Mecânica: Engrenagens e eixos para máquinas de carga média (Por exemplo, Transportadores industriais) Use S2 - A força da fataria resiste ao estresse repetido, e resistência de choque lida com soltas repentinas de transportador.

3. Técnicas de fabricação para a aço da ferramenta S2

A produção de S2 requer precisão para manter sua composição aprimorada do vanádio e garantir uma resistência de choque consistente-enquanto mantém os custos competitivos. Aqui está o processo detalhado:

1. Processos metalúrgicos (Controle de composição)

• Forno de arco elétrico (Eaf): Método primário - aço de arranhão, carbono, cromo, e vanádio são derretidos a 1.600-1.700 ° C. Monitor de sensores Composição química Para manter os elementos dentro dos intervalos de S2 (Por exemplo, 0.10-0.20% vanádio), crítico para resistência ao choque e resistência ao desgaste.
• Forno de oxigênio básico (BOF): Para produção em larga escala-Molter ferro de um forno de explosão é misturado com sucata de aço; Oxigênio ajusta o teor de carbono. Vanádio e cromo são adicionados pós-sopramento para evitar oxidação e garantir composição precisa.

2. Processos de rolamento

• Rolamento a quente: Liga fundida é lançada em lingotes, aquecido a 1.050-1.150 ° C., e rolou em barras, pratos, ou fio. O rolamento quente quebra carbonetos grandes e molda o material em espaços em branco da ferramenta (Por exemplo, 250×250 MM blocos para matrizes médias).
• Rolamento frio: Usado para componentes de ferramentas finos (Por exemplo, Dicas de perfuração ou inserções de molde)-Collado rolado à temperatura ambiente para melhorar o acabamento da superfície. Recozimento pós-rolamento (650-700° c) suaviza o aço para a usinagem subsequente.

3. Tratamento térmico (Adaptado à resistência ao choque)

O tratamento térmico de S2 prioriza a tenacidade e a resistência de choques, Ao aumentar a resistência ao desgaste sobre S1:

• Recozimento: Aquecido a 750-800 ° C para 2-3 horas, resfriado lentamente a ~ 600 ° C. Reduz a dureza para 190-230 Brinell, tornando -o máquinável e aliviando o estresse interno.
• Tireização: Aquecido a 830-870 ° C. (austenitizando) para 20-30 minutos, extinto em óleo. Endurecer o aço para 58-60 HRC - Tanchamento de lascas (vs.. D2) retém o refinamento de grãos do vanádio.
• Temering: Reaquecido para 270-320 ° C para 1-2 horas, refrigerado a ar. Reduz a dureza para 52-56 HRC - Balanços usam resistência e resistência ao choque; temperaturas de temperamento mais altas (350-400° c) pode ser usado para ductilidade extra.
• Recozimento do alívio do estresse: Aplicado após a usinagem-tendo por 550-600 ° C para 1 hora para reduzir o estresse de corte, prevenção de deformação da ferramenta durante o tratamento térmico final.

4. Formação e tratamento de superfície

• Métodos de formação:
• Pressione formação: Imprensa hidráulica média (3,000-5,000 toneladas) formar S2 em branco em contadores de matriz ou ferramenta - varia antes do tratamento térmico.
• Usinagem: Mills CNC ou tornos semi-automáticos cortados S2 em formas de ferramentas (Por exemplo, flautas de revendedores ou dicas de punção)- As ferramentas HSS funcionam para recozidas S2, redução dos custos de usinagem.
• Moagem: Após o tratamento térmico, Rodas de óxido de alumínio refinam as bordas da ferramenta para RA 0.1 A rugosidade μm-suficiente para aplicações de tolerância média, como núcleos de molde de plástico.
• Tratamento de superfície:
• Nitretagem: Aquecido a 480-520 ° C em uma atmosfera de nitrogênio para formar um 3-5 Camada de nitreto de μM - Boosts Wear Resistência por 25% (Ideal para matrizes de estampagem de alto volume ou núcleos de mofo).
• Revestimento (PVD/CVD): Nitreto de titânio fino (PVD) Os revestimentos são opcionais para ferramentas de corte - reduz o atrito, Estendendo a vida útil da ferramenta por 1,8x para usinagem de aço suave (vs.. 1.5x para S1).
• Endurecimento: Tratamento térmico final (Tireização + temering) é suficiente para a maioria das aplicações - não é necessário endurecer a superfície adicional.

5. Controle de qualidade (Garantia de desempenho e resistência ao choque)

• Teste de dureza: Rockwell C Testes Verifique a dureza pós-temperamento (52-56 HRC)—Enstra consistência para o desempenho da ferramenta.
• Análise de microestrutura: Examina a liga sob um microscópio para confirmar o refinamento de grãos de vanádio e a distribuição uniforme de carboneto (nenhum carboneto grande que reduz a resistência ao choque).
• Inspeção dimensional: Pinça ou coordenar máquinas de medição (Cmms) Verifique as dimensões da ferramenta a ± 0,005 mm-crítico para aplicações de tolerância média, como moldes de peça plástica.
• Teste de choque: Simula o impacto repentino (Por exemplo, soltando uma ferramenta de 1 medidor) Para verificar a resistência ao rompimento - as preencher o S2 atende aos requisitos de carga de choque.
• Teste de tração: Verifica a força de tração (1200-1400 MPA) e força de escoamento (800-1000 MPA) Para atender às especificações S2.

4. Estudo de caso: S2 Tool Aço em núcleos de moldes de injeção plástica

Um pequeno fabricante de peças de plástico usado S1 para núcleos de mofo para conectores elétricos (150,000 peças/ano) Mas enfrentou dois problemas: desgaste do núcleo depois 120,000 ciclos e quebra ocasional de choque de aperto de molde (8% taxa de falha). Eles mudaram para S2, com os seguintes resultados:

• Vida central: A resistência ao desgaste da S2 prolongou a vida central a 200,000 ciclos (67% mais que S1)- Custos de substituição do núcleo por $7,000 anualmente.
• Resistência ao choque: A taxa de falha caiu para 2% - salvando $4,000 anualmente em moldes desperdiçados e tempo de inatividade de produção.
• Economia de custos: Apesar de 15% custos de material mais altos, o fabricante salvo $10,000 Anualmente-crítico para margens de produção de volume médio.

5. S2 Tool Aço vs. Outros materiais

Como o S2 se compara ao S1 e a outros aços de ferramentas para aplicações de tensão de média a alta? Vamos quebrá -lo:

Adequação do aplicativo

• Ferramentas de corte de estresse médio: A resistência ao desgaste e a resistência de choques de S2 superam S1 (vida mais longa, Menos intervalos) e são mais econômicos que A2-ideais para lojas pequenas a médicas.
• A formação propensa a choque morre: A alta resistência de choques do S2 o torna melhor que A2/D2 para estampagem manual ou semi-automática-evita a quebra de dado caro.
• Núcleos de molde de injeção plástica: S2 saldos usam resistência e resistência melhor do que S1 (Vida de bicicleta mais longa) e é mais barato do que 420 Aço inoxidável-adequado para peças de plástico de volume de médio volume.
• Componentes mecânicos: Rival de resistência à tração e fadiga de S2 420 Aço inoxidável em 20% menor custo-ideal para engrenagens ou eixos de carga média.

Vista da tecnologia Yigu no S2 Tool Steel

Na tecnologia Yigu, S2 se destaca como um passo em frente do S1 para tarefas de estresse de médio a alto nível. Seu vanádio aprimorado Resistência ao choque, resistência ao desgaste, e a força o torna ideal para os fabricantes de pequenos a médicos que precisam de durabilidade sem o custo de aços de alta liga. Recomendamos S2 para núcleos de molde de plástico, Médios de estampagem morre, e ferramentas de corte propensas a choque-onde supera S1 (vida mais longa, Menos intervalos) e oferece melhor valor que A2/D2. Embora não tenha extrema resistência ao desgaste, Sua versatilidade e custo-efetividade estão alinhados com nosso objetivo de confiável, Soluções de fabricação acessíveis.

Perguntas frequentes

1. S2 Tool Aço melhor que S1 para aplicações propensas a choque?

Sim - a adição de vanádio de S2 melhora Resistência ao choque Refinando o tamanho do grão, Tornando 2-3x mais resistente a impactos repentinos (Por exemplo, Gotas de ferramentas ou estampagem desalinhada) do que S1. Escolha S2 se seu aplicativo envolver cargas de choque ocasionais.