Если вам нужны режущие инструменты, которые остаются острыми на высоких скоростях, сопротивляться износу при обработке жестких металлов, и обеспечить последовательную производительность -Jis skh51 высокоскоростная сталь это эталон отрасли. Этот премиум -сплав превосходен в требовательных приложениях, таких как резка передач и обработка твердых материалов, Решение общих вопросов, таких как преждевременный сбой инструмента или плохое сохранение краев. В этом руководстве, Мы разбим его ключевые свойства, Реальное мир использует, Производственные шаги, и как он сравнивается с другими материалами - так что вы можете выбрать инструменты, которые повышают производительность и снижают время простоя.
1. Свойства материала высокоскоростной стали JIS SKH51
Исключительная вырезка JIS SKH51 связана с его тщательно сбалансированной химической композицией и выдающимися свойствами. Давайте подробно рассмотрим их:
1.1 Химический состав
Элементы в JIS SKH51 работают вместе, чтобы улучшитьКрасная твердость, износостойкость, и высокотемпературная стабильность-критическая для высокоскоростной резки. Ниже приведена стандартная композиция (за JIS G4403):
| Элемент | Контент диапазон (%) | Ключевая роль |
|---|---|---|
| Углерод (В) | 0.80 - 0.90 | Образует твердые карбиды с вольфрамовым, молибден, и ванадий - устойчивость к износу. |
| Марганец (Мнжен) | 0.15 - 0.40 | Улучшает закаленность и снижает хрупкость во время термической обработки. |
| Кремний (И) | 0.15 - 0.40 | Повышает прочность и устойчивость к окислению при высоких температурах. |
| Хром (Герметичный) | 3.80 - 4.50 | Поддерживает формирование карбида иЗакаленность; улучшает коррозионную стойкость. |
| Вольфрам (W.) | 5.50 - 6.75 | Основной элемент для красной твердости - пересекает силу в 600+ ° C., Включение высокоскоростной резки. |
| Молибден (МО) | 4.50 - 5.50 | Работает с вольфрамовым; уменьшает хрупкость и повышает прочность. |
| Ванадий (V.) | 1.70 - 2.20 | Формируется ультра-карбиды ванадий, Критическая для удержания краев при обработке твердых материалов. |
| Кобальт (Сопутствующий) | 4.50 - 5.50 | Дальнейшее повышает красную твердость и высокотемпературную стабильность-доступная для тяжелой резки. |
| Сера (С) | ≤ 0.030 | Минимизируется, чтобы избежать ослабления стали и сокращения срока службы инструмента. |
| Фосфор (П) | ≤ 0.030 | Сохраняется низко, чтобы предотвратить хрупкость, Особенно при высокой жаре и стрессе. |
1.2 Физические свойства
Эти свойства определяют, как ведет себя JIS SKH51 во время производства и резки инструментов, например, теплопередача и размерная стабильность. Все значения измеряются при комнатной температуре, если не указано:
- Плотность: 8.10 G/CM³ (выше, чем стандартные стали, Из -за содержания вольфрама и кобальта).
- Точка плавления: 1420 - 1480 ° C. (достаточно высокий, чтобы выдерживать кожу и термообработку без таяния).
- Теплопроводность: 25 W/(м · к) (ниже углеродистой стали, который помогает сохранить тепло в краю инструмента во время высокоскоростной резки).
- Коэффициент термического расширения: 11.0 × 10⁻⁶/° C. (от 20 к 600 ° C.; Низкое расширение гарантирует, что инструменты сохраняют геометрию резки).
- Удельная теплоемкость: 450 J/(кг · к) (эффективно при поглощающем тепло, Снижение риска перегрева во время длительной резки).
1.3 Механические свойства
Механические свойства JIS SKH51 оптимизированы для режущих инструментов - применение твердости, удержание края, и красная твердость. Ниже приведены типичные значения после стандартной термообработки (гашение + тройной отпуск):
| Свойство | Типичное значение | Тестовый стандарт | Почему это важно |
|---|---|---|---|
| Твердость (HRC) | 63 - 66 | Просто Z2245 | Ультра-высокая твердость обеспечивает превосходное удержание краев дляфрезеры итренировки. |
| Предел прочности | ≥ 2400 МПА | Просто Z2241 | Обрабатывает высокие силы резки без разрыва - доступ для обработки твердых материалов, таких как сплавная сталь. |
| Урожайность | ≥ 2000 МПА | Просто Z2241 | Сопротивляется постоянной деформации, Сохранение инструментов резко. |
| Удлинение | ≤ 5% | Просто Z2241 | Низкая пластичность (Ожидается для жестких высокоскоростных сталей; компромисс за твердость). |
| Воздействие на выносливость (Чарпи V-Notch) | ≥ 12 Дж (в 20 ° C.) | Он Z2242 | Умеренная прочность - дает хрупкий перелом во время светового шока (НАПРИМЕР., загрузка инструмента). |
| Красная твердость | Сохраняется 90% твердость в 600 ° C. | Просто Z2245 | Давайте инструментами разрезаны на скорости до 50 м/мой (для стали) без смягчения. |
| Усталость сила | ~ 900 МПа (10⁷ Циклы) | Просто Z2273 | Сопротивляется отказу от повторных циклов резки (Ключ для автомобильной или аэрокосмической обработки с большим объемом). |
1.4 Другие свойства
- Коррозионная стойкость: Умеренный. Содержание хрома обеспечивает базовую защиту от ржавчины в мастерских, Но избегайте длительного воздействия влаги или химикатов.
- Износостойкость: Отличный. Вольфрам, молибден, and vanadium carbides create a hard surface that resists abrasive wear—even when machining твердые материалы like stainless steel or heat-resistant alloys.
- Механизм: Бедный (в закаленном состоянии). Большая часть формирования выполняется, когда сталь отожжена (смягченный до HRC 24–28); Обработка после хардирования требует алмазного шлифования или EDM (Электрическая обработка).
- Закаленность: Отличный. Он равномерно выстраивается по толстым участкам (до 30 мм), so large tools like Рукоказы для передач иметь последовательную производительность.
- Высокотемпературная стабильность: Выдающийся. Поддерживает силу и твердость при температуре до 650 ° C - Far лучше, чем стандартные инструментальные стали или углеродистой стали.
2. Применение JIS SKH51 High Speed Steel
Красная твердость и износ Jis Skh51 делают его идеальным для высокоскоростной, Высокие задачи резки. Вот его наиболее распространенное использование, с реальными примерами:
2.1 Режущие инструменты
- Примеры: Фрезеры, поворотные инструменты, тренировки, и Разрушители for machining metals like alloy steel, нержавеющая сталь, или чугун.
- Почему это работает: Красная твердость позволяет инструментам разрезаться на высоких скоростях без смягчения. Японская машина использовала Jis Skh51 End Mills для сплавных стальных деталей - срок службы увеличился 200% против. стандартная высокоскоростная сталь (HSS).
2.2 Расщепления и развертки
- Примеры: Внутренние продушки для создания сплайнов или ключ, и точные повреждения для отверстий (НАПРИМЕР., 0.001 мм).
- Почему это работает: Устойчивость к износу держит зубы и развернутые края резко через сотни порезов. U.S.. Поставщик аэрокосмической промышленности использовал jis skh51 развертки для титановых деталей - срока службы выпрыгнула из 50 к 200 отверстия на инструмент.
2.3 Рукоказы для передач
- Примеры: Ружаки для брызги, Инструменты формирования, и инструменты для бритья для производства автомобильной или промышленной передачи.
- Почему это работает: Удержание точного края гарантирует, что зубы передач имеют точную геометрию. Немецкий производитель снаряжения использовал джис SKH51 Резжание брызги - большее качество улучшено (меньше поверхностных дефектов) и изменения инструмента упали на 60%.
2.4 Обработка твердых материалов
- Примеры: Инструменты для обработки закаленной стали (до HRC 45), нержавеющая сталь, или супер сплав, как inconel (используется в аэрокосмической промышленности).
- Почему это работает: Ультра-хард-карбиды противостоят износу из прочных материалов. Китайский производитель автомобилей использовал упражнения JIS SKH51 для затвердевших стальных блоков двигателя - срок службы увеличился от 100 к 350 отверстия.
3. Методы производства для высокоскоростной стали JIS SKH51
Превращение JIS SKH51 в высокоэффективные режущие инструменты требует точного, специализированные шаги. Вот пошаговый сбой:
- Таяние: Сырье (железо, вольфрам, кобальт, и т. д.) растоплены в электрической дуговой печи (Eaf) или индукционная печь при 1550–1650 ° C. Строгий контроль обеспечивает равномерное смешивание высоких элементов.
- Кастинг: Расплавленная сталь выливается в небольшие плесени сливок (5–20 кг) Чтобы избежать внутренних дефектов, таких как сегрегация карбида. Медленное охлаждение (10–20 ° C/час) Уточняет структуру зерна.
- Ковкость: Слитки нагреваются до 1100–1180 ° C и забивают или прижаты к пробелам инструментов (НАПРИМЕР., 10x10x100 мм для буровых битов). Коляска разбивает большие карбиды, Улучшение силы инструмента.
- Термическая обработка: Самый важный шаг для максимизации производительности:
- Отжиг: Нагревать до 850–900 ° C, Держите 2–4 часа, круто медленно. Смягчает сталь до HRC 24–28 для обработки.
- Предварительно нагреть: Нагревать до 800–850 ° C, держать 1 час. Готовит сталь для гашения, чтобы избежать теплового шока.
- Austenitizing: Нагревать до 1200–1240 ° C, Держите 15–30 минут. Критическое для растворения карбидов равномерно.
- Гашение: Быстро охлаждать в масле или воздухе (в зависимости от размера инструмента). Hardens Steel до HRC 64–67.
- Тройной отпуск: Разогреть до 540–580 ° C, Держите 1–2 часа, прохладный. Повторить 3 раз. Снижает хрупкость и устанавливает окончательную твердость (HRC 63–66).
- Обработка: Большая часть формирования (фрезерование, бурение) делается перед гашением (отожженное состояние). Карбидные инструменты рекомендуются для достижения наилучших результатов.
- Шлифование: Точность шлифования с ЧПУ создает резкие режущие края и плотные допуски (± 0,001 мм для деруторов или режущих).
- Поверхностная обработка (Необязательный):
- Покрытие: Добавить олово (нитрид титана) или Tialn (Титановый алюминий нитрид) покрытия для повышения износостойкости на 50–100%.
- Нитринг: Создает твердый поверхностный слой (HRC 70+) Для инструментов, нуждающихся в дополнительной защите от абразивного износа.
4. Тематическое исследование: Jis skh51 в egan vlebing tools
Корейский производитель автомобильных снарядов столкнулся с проблемой: Их стандартные кареты HSS Hob - 800 передачи при обработке сплавных стальных шариков (HRC 35). Они перешли на блюда Jis Skh51 (покрыт Тилном), И вот что случилось:
- Процесс: Пальни были подделаны, отожжен, обработана для геометрии зубов, тепло (1220 ° C гашение + Тройной отпуск в 560 ° C.), земля до точности, и покрыт Тилном.
- Результаты:
- Жизнь плиты увеличилась до 3200 передачи (300% улучшение) Благодаря красной жесткости и тилне JIS SKH51.
- Скорость обработки увеличилась с 30 к 45 м/мой (50% Быстрее), сокращение времени производства на передачу 25%.
- Качество передачи улучшилось: Шероховатость поверхности зуба выпала с РА 1.6 мкм до РА 0.8 мкм (более плавные передачи уменьшают шум в автомобильных трансмиссиях).
- Почему это работает: Вольфрам и кобальт в JIS SKH51 сохранили твердость HOB при высоких температурах резки (500+ ° C.), В то время как покрытие Tialn уменьшало трение между зубами плиты и передачей стали - манимизирование износа.
5. Он SKH51 против. Другие режущие материалы
Как JIS SKH51 по сравнению с общими альтернативами для режущих инструментов? Давайте оценим ключевые свойства:
| Материал | Твердость (HRC) | Красная твердость (600 ° C.) | Износостойкость | Механизм | Расходы (против. Он SKH51) | Лучше всего для |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Jis skh51 высокоскоростная сталь | 63 - 66 | Отличный | Отличный | Бедный (закален) | 100% | Высокоскоростная резка жестких металлов, передача сантимации |
| Стандартный HSS (Он SKH40) | 60 - 63 | Хороший | Хороший | Справедливый (закален) | 60% | Общая резка (мягкая сталь, Низкие скорости) |
| Карбид инструментов | 85 - 90 (Hv.) | Отличный | Очень хороший | Очень плохо | 300% | Ультра-скоростная резка (50+ м/мой), хрупкие материалы |
| Керамические инструменты | 90 - 95 (Hv.) | Выдающийся | Очень хороший | Чрезвычайно бедный | 500% | Обработка супер сплав (НАПРИМЕР., Insonel), Без шоковой нагрузки |
| Углеродистая сталь (1095) | 55 - 60 | Бедный | Бедный | Отличный | 20% | Низкоскоростная резка (мягкое дерево, пластик) |
| Сплава Сталь (4140) | 30 - 40 | Очень плохо | Справедливый | Отличный | 30% | Не вырезанные инструменты (НАПРИМЕР., держатели инструментов, прижие) |
Ключевой вынос: Jis SKH51 предлагает лучший баланс красной твердости, износостойкость, и выносливость для высокоскоростной резки твердых металлов. Он дешевле, чем карбид или керамические инструменты и гораздо более долговечен, чем стандартный HSS или углеродистая сталь-что делает его наиболее экономически эффективным выбором для требования задач обработки.
Взгляд Yigu Technology на JIS SKH51 High Speed Steel
В Yigu Technology, JIS SKH51-наша главная рекомендация для клиентов, нуждающихся в высокопроизводительных режущих инструментах-от автомобильного снаряжения до аэрокосмического супер-сплавного обработки. Его уникальная карбидовая смесь решает самую большую болезнь: смягчение инструмента на высоких скоростях, что приводит к частым заменам. Мы часто соединяем его с покрытиями TIALN или TICN, чтобы продлить срок службы инструмента на 50–100%, Помогая клиентам сократить время простоя и повысить производительность. Для производителей сосредоточены на точности и эффективности, JIS SKH51 - не просто материал для инструментов - это способ достижения последовательного, Высококачественные результаты в самых сложных приложениях обработки.
FAQ о высокоскоростной стали JIS SKH51
1. Можно ли использовать JIS SKH51 для обработки неметаллических материалов, таких как пластмассы или дерево?
В то время как Jis Skh51 технически способен, это излишнее для неметаллических материалов. Его высокая твердость и красная твердость предназначены для резки металла, И использование его для пластмасс/дерева было бы дорого и ненужным. Для неметаллов, Вместо этого выберите стандартные инструменты HSS или углеродистой стали.
2. Какова максимальная скорость резки JIS SKH51 может обрабатывать для обработки сплавных стали?
Jis skh51 может разрезать сплавную сталь (HRC 30–35) на скорости до 50 м/мин при покрытии с помощью TIALN. Для инструментов без покрытия, Мы рекомендуем снизить скорость до 30–35 м/мин, чтобы избежать чрезмерного износа. Всегда используйте режущую жидкость, чтобы охладить инструмент и заготовку.
3. JIS SKH51 дороже, чем стандартный HSS (Он SKH40)?
Да, JIS SKH51 стоит примерно на 60–70% больше, чем JIS SKH40 из -за более высокого содержания вольфрама и кобальта. Но это стоит инвестиций: Инструменты JIS SKH51 длится 2–3 раза до длиннее, уменьшить время простоя от изменений инструмента, И пусть вы станетесь на более высоких скоростях - в долгосрочной перспективе внося деньги.
