Se você precisar de um aço de ferramenta ultra-acordável para tarefas simples de trabalho a frio-como ferramentas básicas de corte ou estampagem de baixo volume-W1 Ferramenta de endurecimento de água aço é a escolha ideal. Conhecido por sua direitaCaracterísticas de endurecimento da água e fácil usinabilidade, Esta liga resolve pontos problemáticos comuns, como altos custos de material ou tratamento térmico complexo. Neste guia, Vamos quebrar suas principais propriedades, Usos do mundo real, Etapas de fabricação, e como ele se compara a outros materiais - para que você possa criar ferramentas funcionais sem gastar demais.
1. Propriedades do material da ferramenta de endurecimento de água W1 aço
O valor de W1 está em sua simples composição: alto carbono para dureza, com ligas mínimas para manter os custos baixos. Vamos explorar suas propriedades em detalhes:
1.1 Composição química
Os elementos no W1 estão focados em fornecer dureza básica e hardenabilidade da água - sem aditivos extras para desempenho desnecessário. Abaixo está sua composição padrão (pelos padrões da AISI):
Elemento | Intervalo de conteúdo (%) | Papel fundamental |
---|---|---|
Carbono (C) | 0.80 - 1.00 | O elemento principal para dureza; forma martensita durante a extinção da água. |
Manganês (Mn) | 0.10 - 0.40 | Melhora a trabalhabilidade e aumenta um pouco a hardenabilidade. |
Silício (E) | 0.10 - 0.35 | Aumenta a força e a resistência à oxidação em ambientes frios. |
Cromo (Cr) | ≤ 0.10 | Uma impureza traços (não adicionado intencionalmente); Sem impacto significativo nas propriedades. |
Tungstênio (C) | ≤ 0.10 | Uma impureza menor; Sem contribuição para o desempenho. |
Vanádio (V) | ≤ 0.10 | Um elemento de rastreamento; Efeito mínimo na estrutura de grãos. |
Enxofre (S) | ≤ 0.050 | Mantido baixo para evitar a fragilidade, Mas mais alto que aços de liga (aceitável para ferramentas simples). |
Fósforo (P) | ≤ 0.040 | Minimizado para evitar rachaduras durante a extinção da água. |
1.2 Propriedades físicas
Essas propriedades refletem a composição simples do W1 - focadas na funcionalidade básica para o trabalho a frio. Todos os valores são medidos à temperatura ambiente, a menos que indicado:
- Densidade: 7.85 g/cm³ (O mesmo que a maioria dos aços carbono, Facilitando os cálculos de peso da ferramenta).
- Ponto de fusão: 1430 - 1480 ° c (Alto o suficiente para suportar forjamento e tratamento térmico).
- Condutividade térmica: 35 C/(m · k) (aços de ferramentas de liga mais altos, Ajudando a dissipar o calor durante o corte).
- Coeficiente de expansão térmica: 12.5 × 10⁻⁶/° C. (de 20 para 600 ° c; aços mais alidos do que o petróleo, aumentando o risco de deformação durante a extinção).
- Capacidade de calor específico: 470 J/(kg · k) (eficiente em absorver calor, Acelerando a extinção e a temperatura).
1.3 Propriedades mecânicas
As propriedades mecânicas do W1 são otimizadas para o trabalho básico do frio - priorizando a dureza sobre a resistência. Abaixo estão os valores típicos após a extinção da água padrão + temering:
Propriedade | Valor típico | Padrão de teste | Por que isso importa |
---|---|---|---|
Dureza (HRC) | 58 - 62 | ASTM E18 | Alta dureza garante bordas nítidas paraFerramentas de corte e morre de estampagem básico. |
Resistência à tracção | ≥ 1900 MPA | ASTM A370 | Lida com as forças de trabalho frio leves (Por exemplo, lençóis de metal finos de cisalhamento). |
Força de escoamento | ≥ 1700 MPA | ASTM A370 | Resiste à deformação permanente para geometrias simples de ferramentas. |
Alongamento | ≤ 5% | ASTM A370 | Baixa ductilidade (Trade-off pela dureza); propenso a rachaduras sob forte impacto. |
Tenacidade de impacto (Charpy V-Notch) | ≥ 10 J (no 20 ° c) | ASTM A370 | Pobre-apenas adequado para tarefas sem impacto (Por exemplo, cinzéis de mão). |
Força de fadiga | ~ 650 MPa (10⁷ Ciclos) | ASTM E466 | Adequado para uso de baixo volume (não recomendado para produção de alto ciclo). |
1.4 Outras propriedades
- Resistência à corrosão: Pobre. Nenhum cromo adicionado - propenso à ferrugem em ambientes úmidos; Use revestimentos de óleo para proteção.
- Resistência ao desgaste: Bom (Para tarefas simples). O alto teor de carbono fornece resistência básica ao desgaste para cortar materiais macios (Por exemplo, Aço suave, madeira).
- MACHINABILIDADE: Excelente (quando recozido). O recozimento suaviza -o para o HRC 18–22, facilitando a perfuração, moinho, ou arquivo - perfeito para pequenas lojas.
- Hardenabilidade: Baixo. A extinção da água apenas endurece a superfície e as camadas rasas (até 10 mm de espessura); ferramentas grossas terão núcleos macios.
- Características de endurecimento da água: Simples, mas eficaz. O resfriamento rápido na água cria uma superfície dura, mas aumenta o risco de deformação e rachadura.
- Estabilidade dimensional: Justo. Alta expansão térmica durante a extinção causam deformação - apenas adequada para ferramentas com tolerâncias frouxas (± 0,1 mm).
2. Aplicações da ferramenta de endurecimento de água W1 aço
W1 é melhor para baixa demanda, tarefas de trabalho de frio de baixo custo. Aqui estão seus usos mais comuns, com exemplos reais:
2.1 Ferramentas de corte básicas
- Exemplos: Cinzéis de mão, Hacksaw Blades, pequenos exercícios (≤ 8 mm diâmetro), e ferramentas de madeira (Por exemplo, ferros de avião).
- Por que funciona: Alta dureza mantém as bordas nítidas, Enquanto o baixo custo se encaixa nos orçamentos de hobby ou em pequenas lojas. A U.S.. loja de madeira usada ferros de avião w1 - o custo era 40% Menos que alternativas de aço de liga.
2.2 Matores de estampagem de baixo volume
- Exemplos: Morre para carimbar folhas de metal finas (≤ 1 mm) em peças simples, como arruelas ou emblemas decorativos (1,000–10.000 peças).
- Por que funciona: Acessível para corridas curtas de produção; O endurecimento da água oferece dureza suficiente para estampagem leve. Um fabricante de artesanato chinês usou matrizes W1 para emblemas de metal - o custo de ferramentas caiu 50% vs.. Aço L6.
2.3 Ferramentas de cisalhamento frio (Serviço leve)
- Exemplos: Lâminas de cisalhamento para cortar tiras finas de cobre ou alumínio (uso de baixo volume, ≤ 500 cortes/dia).
- Por que funciona: Resistência básica de desgaste lida com metais macios, Enquanto a usinabilidade facilita a nitidez da lâmina. Um hobby de eletrônica europeia usou lâminas de cisalhamento W1 - substituídas apenas uma vez a cada 3 meses.
2.4 Socos simples
- Exemplos: Socos para criar pequenos orifícios (≤ 4 mm) em plástico ou metal fino (Por exemplo, Hobby Model Parts).
- Por que funciona: Baixo custo para projetos pontuais ou pequenos; O endurecimento da água garante precisão do buraco para necessidades básicas. Um fabricante de modelos japoneses usou socos W1 - as taxas de defeitos de parto estavam sob 2% para pequenas corridas.
3. Técnicas de fabricação para a ferramenta de endurecimento de água W1 aço
A fabricação da W1 é simples - nenhum processo complexo, Torná -lo acessível para pequenas lojas. Aqui está um colapso passo a passo:
- Fusão: Matérias-primas (ferro + carbono) são derretidos em um forno elétrico básico (1500–1550 ° C.). A liga mínima mantém os custos baixos.
- Elenco: O aço fundido é derramado em moldes de lingote ou enrolado em barras planas (Comum para ferramentas como formões).
- Forjamento (Opcional): Para formas complexas (Por exemplo, socos), Aqueça o aço a 1100-1200 ° C e martelo em espaços em branco ásperos. Para ferramentas simples, Pule a forjamento e use barras pré-laminadas.
- Tratamento térmico: O crítico (mas simples) ciclo para W1:
- Recozimento: Aqueça a 800-850 ° C, Segure 1 a 2 horas, esfriar lentamente (10–20 ° C/hora). Suponha aço para HRC 18–22 para usinagem.
- Tireização: Aqueça a 780-820 ° C (Até a brasa), Segure 5 a 10 minutos, Querece em água de temperatura ambiente. Hardens surface to HRC 58–62. Observação: Mover -se rapidamente - as atrasos causam endurecimento irregular.
- Temering: Reaqueça para 150-200 ° C, Segure 30 a 60 minutos, ar fresco. Reduz a fragilidade (crítico para evitar rachaduras) e define dureza final.
- Usinagem: Mais modelagem (corte, moagem, afiação) é feito pós-liga. Use ferramentas de aço de alta velocidade para usinagem-as ferramentas de carbide são desnecessárias para o estado macio recozido do W1.
- Acabamento: Aface as bordas de corte com um moedor; Aplique o revestimento de óleo para evitar ferrugem. Para morrer de carimbo, Superfícies de contato polonesas para reduzir a aderência de metal.
4. Estudo de caso: W1 em ferramentas de soco do modelo de hobby
Um fabricante alemão do modelo de hobby enfrentou um problema: Eles precisavam de pequenos socos para criar 2 orifícios mm em peças do modelo plástico, Mas os socos de aço de liga de liga eram muito caros para sua produção de baixo volume (500 peças/mês). Eles mudaram para W1, E aqui está o que aconteceu:
- Processo: Utilizou barras W1 pré-laminadas, recozido (HRC 20), usinado para perfurar a forma (2 MM Diâmetro da ponta), com problemas de água (800 ° c), temperado (180 ° c), e afiado.
- Resultados:
- Custo de soco caiu 60% vs.. Aço de liga - de que $25 para $10 por soco.
- Punch Life foi 3 meses (1,500 buracos)—Onghy por suas necessidades de produção.
- Sem problemas de rachaduras: A temperatura adequada impedia a fragilidade, mesmo com uso diário.
- Por que funciona: O alto teor de carbono do W1 forneceu dureza suficiente para perfurar plástico, Enquanto seu baixo custo se encaixa no orçamento hobby. O simples tratamento térmico foi fácil de realizar em sua pequena oficina.
5. W1 vs.. Outros materiais
Como o W1 se compara a alternativas comuns para o trabalho de frio amigável? Vamos avaliar as principais propriedades:
Material | Dureza (HRC) | Endurecimento da água? | MACHINABILIDADE | Custo (vs.. W1) | Melhor para |
---|---|---|---|---|---|
W1 aço endurecedor de água | 58 - 62 | Sim | Excelente | 100% | Ferramentas de hobby, Carimbo de baixo volume, Ferramentas de corte simples |
Aço de endurecimento de óleo L6 | 55 - 58 | Não (óleo) | Excelente | 180% | Ferramentas de volume intermediário (menos deformação do que w1) |
Aço carbono (1095) | 55 - 60 | Não (frágil) | Bom | 80% | Ferramentas de custo ultra baixo (Ainda menos difícil que W1) |
Aço de alta velocidade (HSS) | 60 - 65 | Não | Pobre | 500% | Corte de alta velocidade (exagero para os usos de W1) |
Aço resistente ao choque S7 | 45 - 50 | Não (óleo) | Justo | 300% | Ferramentas de alto impacto (W1 não consegue lidar com o impacto) |
Takeaway -chave: W1 é a opção mais barata para ferramentas de trabalho a frio simples. É menos durável do que aços de liga, mas muito mais acessível - perfeita para entusiastas, pequenas lojas, ou produção de baixo volume.
Vista da tecnologia Yigu sobre a ferramenta de endurecimento de água W1 aço
Na tecnologia Yigu, W1 é a nossa recomendação preferida para clientes com restrições orçamentárias e necessidades básicas de ferramentas-como entusiastas, Fabricantes de pequena escala, ou escolas ensinando metalworking. Seu simples processo de endurecimento da água e baixo custo o tornam acessível, Enquanto sua dureza atende às demandas de tarefas frias simples. Sempre aconselhamos a temperamento adequado para evitar rachaduras e recomendamos W1 apenas para não impacto, uso de baixo volume. Para empresas iniciantes ou designs de ferramentas de teste, W1 não é apenas um material-é uma maneira econômica de criar ferramentas funcionais sem investimento inicial.
Perguntas frequentes sobre a ferramenta de endurecimento de água W1 aço
1. Pode ser usado para produção de alto volume (100,000+ peças)?
Não-a baixa força de fadiga de W1 e baixa resistência o tornam inadequado para uso de alto volume. Vai se desgastar rapidamente ou rachadura, levando a substituições frequentes de ferramentas. Para tarefas de alto volume, Escolha o aço L6 ou S7 em vez disso.
2. Como posso reduzir a deformação ao tirar o limpeza do W1 na água?
Para minimizar a deformação: (1) Use pequeno, Geometrias simples de ferramentas (formas complexas distorcem mais); (2) Apagar uniformemente - submerge toda a ferramenta na água de uma só vez; (3) Evite superaquecimento - deixe apenas 780-820 ° C (O superaquecimento aumenta o estresse térmico).
3. W1 é adequado para cortar metais duros (Por exemplo, aço inoxidável)?
Não - a resistência do desgaste de W1 é suficiente para materiais macios, como aço suave, alumínio, ou plástico. Cortando metais duros (HRC > 25) Ferramentas W1 rapidamente embotarão. Para metais duros, Use HSS ou ferramentas de carboneto.