S2 Tool Steel: Характеристики, Приложения, и руководство по производству

S2 Tool Steel-это высокопроизводительная низколетная сталь холодной работы, отмечаемая своей уникальной смесью Высокая прочность, Хорошая износостойкость, и превосходное сопротивление шоковой нагрузки - поднимается приспособленным химический состав (умеренный углерод, хром, и ванадий дополнения). В отличие от своего аналога S1 Tool Steel Steel, S2 добавляет ванадий для повышения прочности и устойчивости к износу, Сделать его идеальным для средних и высоких стрессовых инструментов, Формирование умирает, и точные компоненты в аэрокосмической промышленности, Автомобиль, и пластиковая индустрия формования. В этом руководстве, Мы разбим его ключевые черты, Реальное мир использует, производственные процессы, и как это сравнивается с другими материалами, Помогая вам выбрать его для проектов, которые требуют долговечности и шоковой сопротивления.

1. Ключевые свойства материала S2 Tool Steel

Производительность S2 связана с его оптимизированным химический состав- особенно добавление ванадия, что усиливает его механическую прочность, износостойкость, и способность выдерживать ударные нагрузки.

Химический состав

Формула S2 приоритет выносливости, сила, и шоковое сопротивление, с фиксированными диапазонами для ключевых элементов:

• Содержание углерода: 0.45-0.55% (выше, чем S1, формирование большего количества карбидов для Хорошая износостойкость во время поддержания Высокая прочность)
• Содержание хрома: 0.60-0.90% (выше, чем S1, Улучшение укрепления и легкой коррозионной стойкости без уменьшения механизма)
• Содержание марганца: 0.60-0.90% (повышает прочность на растяжение и укрепление, обеспечение равномерных результатов термической обработки)
• Содержание кремния: 0.15-0.35% (СПИД при окислении во время производства и стабилизирует механические свойства)
• Содержание фосфора: ≤0,03% (строго контролируется, чтобы предотвратить холодную хрупкость, Критическая для инструментов, используемых в низкотемпературных средах)
• Содержание серы: ≤0,03% (Ультра-низкий для поддержания прочности и избегать растрескивания во время обработки или формирования)
• Содержание ванадиума: 0.10-0.20% (Определение дополнения против. S1 - Повторный размер зерна, Улучшает устойчивость к износу, и улучшается сопротивление ударным нагрузкам)

Физические свойства

Механические свойства

После стандартной термообработки (отжиг + гашение + отпуск), S2 обеспечивает повышенную производительность для средних и высоких напряжений.:

• Предел прочности: ~ 1200-1400 МПа (200-300 МПа выше S1, Подходит для режущих инструментов средней нагрузки и формирования штампов)
• Урожайность: ~ 800-1000 МПа (Обеспечивает сопротивление инструментам сопротивляться постоянной деформации при давлении холодного формирования или умеренной резки нагрузки)
• Удлинение: ~ 15-20% (в 50 ММ - достаточно высокий, чтобы избежать растрескивания во время обработки сложных форм, Сопоставление пластичности S1)
• Твердость (Роквелл C Шкала): 52-56 HRC (После термообработки-2-4 HRC выше S1, балансировать износостойкость и прочность; более мягкий, чем A2, но более устойчивый)
• Усталость сила: ~ 550-650 МПа (при 10-х циклах-50-100 МПа выше, чем S1, Критически критично используются инструменты с большим объемом 80,000+ раз, как пластиковые ядра плесени)
• Воздействие на выносливость: От умеренного до высокого (~ 55-65 J/см² при комнатной температуре)- выше, чем S1, A2, или D2, сделать его идеальным для инструментов, которые выдерживают внезапный шок (НАПРИМЕР., Инструменты ручной маркировки).

Другие критические свойства

• Хорошая износостойкость: Ванадий, углерод, и карбиды хромов сопротивляются истиранию 15-20% лучше, чем S1, продление срока службы инструмента (НАПРИМЕР., 150,000+ Циклы для маленьких штамповок умирают).
• Высокая прочность: Его состав с низким сплавом сохраняет пластичность, Таким образом, S2 выдерживает давление в холодном образовании (до 6,000 кН для средних умирает) без скопления.
• Хорошее сопротивление ударным нагрузкам: Уточнение ванадия уменьшает размер зерна, позволяя S2 поглощать внезапные удары (НАПРИМЕР., Случайные падения инструмента или смещенная штамповка) без разрыва - ключевое преимущество перед S1.
• Механизм: Хороший (Перед термообработкой)- Аннулирован S2 (Твердость ~ 190-230 Бринелл) легко машина с высокоскоростной сталью (HSS) или карбидные инструменты; Шлифование после лечения после уклонения является простым для точных краев.
• Сварка: С осторожностью - модерное содержание углерода требует предварительного нагрева (250-300° C.) и пост-бешеный отпуск, чтобы не взломать, сделать его ремонтом для модификаций инструментов.

2. Реальные применения S2 Tool Steel Steel

Улучшенная сила S2, шоковое сопротивление, и износостойкость сделает его идеальным для отраслей, которые требуют надежности в задачах среднего и высокого стресса. Вот его наиболее распространенное использование:

Режущие инструменты

• Фрезеры: Конечные мельницы среднего размера для обработки мягкой стали или алюминиевых сплавов используют S2—Хорошая износостойкость поддерживает резкость для 800+ части (против. 500+ для S1), сокращение отзыскательного времени.
• Поворотные инструменты: Полуавтоматические инструменты токарного станка для мелких металлообработков (НАПРИМЕР., латунные фитинги) Используйте S2—шоковое сопротивление сопротивляется случайным столкновениям инструментов, Понижение скоростей замены инструмента.
• Расщепления: Внутренние пробуски для формирования мягкой стали или пластиковых деталей (НАПРИМЕР., Автомобильные датчики корпуса) Используйте S2 - Устройство создает точные зубы протяжения, и износ 15,000+ части.
• Разрушители: Средняя термоусильственность (± 0,008 мм) для металлообработки (НАПРИМЕР., Отверстия компонента двигателя) Использование S2 - удержание с краями обеспечивает постоянное качество отверстия без частых решачков.

Пример случая: Небольшой автомобильный магазин запчастей использовал S1 для инструментов поворота алюминия, но для разрыва инструментов с случайным шоком. (15% частота отказов). Они перешли на S2, и показатели отказов упали до 3% - $6,000 Ежегодно в затратах на замену инструмента, Пока срок службы инструмента простирался от 500 к 800 части.

Формирование инструментов

• Удары: Средние инструменты для холодного удара для листового металла (НАПРИМЕР., Создание отверстий в стальных кронштейнах) Используйте S2—шоковое сопротивление выдерживает ручное или полуавтоматическое удары, и износ 120,000+ удары (против. 80,000+ для S1).
• Умирает: Штамповка умирает за тонкие стальные листы (НАПРИМЕР., панели управления приборами) Используйте S2 - Другатель, и износостойкость обеспечивает чистые края панели. 100,000 штампы.
• Инструменты штамповки: Маленькие инструменты штамповки для автомобильных внутренних деталей Использование S2-костюмы для среднего производства среднего производства, и шоковое сопротивление сопротивляется смещению во время штамповки.

Пластиковая литья

• Формы для пластиковых деталей: Формы для небольших пластиковых компонентов (НАПРИМЕР., электрические разъемы) Используйте S2—износостойкость ручки 200,000+ цикл, и прочность выдерживает давление зажима плесени (до 7,000 кН).
• Компоненты ядра и полости: Точные ядра плесени для пластиковых деталей (НАПРИМЕР., смартфон зарядки портов) Использование S2 - мерная стабильность обеспечивает согласованность части, и износостойкость избегает ухудшения ядра от потока смолы.

Аэрокосмическая, Автомобиль & Машиностроение

• Аэрокосмическая промышленность: Маленькие компоненты с нагрузкой (НАПРИМЕР., Застежки для самолетов) Используйте S2—предел прочности поддерживает структурные нагрузки, и сопротивление шока выдерживает вибрации, вызванные турбулентностью.
• Автомобильная промышленность: Компоненты среднего стресса (НАПРИМЕР., Пластиковая отделка вставки для плесени или маленькие зубчатые зубья) Используйте S2-Кост-эффективность костюмов, и износостойкость уменьшает деградацию компонентов.
• Машиностроение: Передачи и валы для оборудования средней нагрузки (НАПРИМЕР., Промышленные конвейеры) Используйте S2 - Сила настойчивости противостоять повторному стрессу, и ударное сопротивление обрабатывает внезапные толчки конвейера.

3. Методы производства для S2 Tool Steel

Производство S2 требует точности для поддержания своего состава с ванадием и обеспечения постоянного шокового сопротивления-при сохранении конкурентоспособных затрат.. Вот подробный процесс:

1. Металлургические процессы (Контроль композиции)

• Электрическая дуговая печь (Eaf): Основной метод - сталь, углерод, хром, и ванадий расплавлен на 1600-1700 ° C. Датчики мониторинг химический состав сохранить элементы в пределах диапазонов S2 (НАПРИМЕР., 0.10-0.20% ванадий), критическое для сопротивления шоковой и износостойкости.
• Основная кислородная печь (Боф): Для крупномасштабного производства-Молотеновое железо из взрывной печи смешивается с ломкой стали; кислород корректирует содержание углерода. Ванадий и хром добавляются после смягчения, чтобы избежать окисления и обеспечить точную композицию.

2. Процессы прокатки

• Горячая катящика: Расплавленный сплав бросает в слитки, нагревается до 1050-1,150 ° C., и перевернулся в бары, тарелки, или провод. Горячие катания разбивают большие карбиды и формируют материал в пробелы для инструментов (НАПРИМЕР., 250×250 ММ блоки для средних умираний).
• Холодный катание: Используется для тонких компонентов инструмента (НАПРИМЕР., Полезные кончики или вставки для плесени)—Оолд-рост при комнатной температуре, чтобы улучшить отделку поверхности. Отжиг после роллинга (650-700° C.) смягчает сталь для последующей обработки.

3. Термическая обработка (Адаптировано к шоковой сопротивлению)

Тепловая обработка S2 приоритет выносливости и устойчивости к удару, При повышении устойчивости к износу над S1:

• Отжиг: Нагревается до 750-800 ° C для 2-3 часы, медленно охлаждается до ~ 600 ° C. Уменьшает твердость 190-230 Бринелл, Сделать его обработкой и снятие внутреннего стресса.
• Гашение: Нагревается до 830-870 ° C. (Austenitizing) для 20-30 минуты, утомил в масле. Затвердевает сталь до 58-60 HRC - Загадывание назинка (против. D2) сохраняет уточнение зерна от ванадий.
• Отпуск: Разогреть до 270-320 ° C для 1-2 часы, воздушное охлаждение. Уменьшает твердость 52-56 HRC - балансовые износостойкость и сопротивление шока; Более высокая температура (350-400° C.) можно использовать для дополнительной пластичности.
• Снятие стресса отжиг: Применяется после обработки-подсчитано до 550-600 ° C для 1 час для уменьшения стресса резки, Предотвращение деформации инструмента во время окончательной термообработки.

4. Формирование и обработка поверхности

• Формирующие методы:
• Нажатие формирования: Средние гидравлические прессы (3,000-5,000 тонны) Форма S2 Blands в очереди для магистра.
• Обработка: Мельницы с ЧПУ или полуавтоматические токарные станки разрезают S2 в формы инструментов (НАПРИМЕР., Разработанные флейты или удары)– HSS Инструменты работают для отожженного S2, Снижение затрат на обработку.
• Шлифование: После термической обработки, колеса оксида алюминия уточняют края инструментов для RA 0.1 мкм шероховатость-достаточная для применений средней версии, таких как пластиковые ядра плесени.
• Поверхностная обработка:
• Нитринг: Нагревается до 480-520 ° C в атмосфере азота, чтобы сформировать 3-5 мкм нитридного слоя - устойчивости к износу 25% (Идеально подходит для штамповки с высокой точки).
• Покрытие (PVD/CVD): Тонкий нитрид титана (Pvd) Покрытия являются дополнительными для режущих инструментов - уменьшить трение, продление срока службы инструмента в 1,8 раза для обработки мягкой стали (против. 1.5x для S1).
• Укрепление: Окончательная термообработка (гашение + отпуск) Достаточно для большинства применений - не требуется дополнительного упрочнения поверхности.

5. Контроль качества (Обеспечение эффективности и сопротивления шока)

• Тест на твердость: Тесты Rockwell C Проверяют твердость после тему (52-56 HRC)–Ensure Последовательность для производительности инструмента.
• Анализ микроструктуры: Изучает сплав под микроскопом, чтобы подтвердить уточнение зерна ванадия и равномерное распределение карбидов (Нет больших карбидов, которые снижают сопротивление ударов).
• Проверка размерных: Суппорты или координировать измерительные машины (CMMS) Проверьте размеры инструмента до ± 0,005 мм-критические для применений средней толерантности, таких как пластиковые формы.
• Шоковое испытание: Имитирует внезапное воздействие (НАПРИМЕР., сбросить инструмент из 1 метр) Чтобы проверить сопротивление к поломке - Exures S2 соответствует требованиям шоковой нагрузки.
• Тестирование на растяжение: Проверяет прочность на растяжение (1200-1400 МПА) и уход (800-1000 МПА) Чтобы соответствовать спецификациям S2.

4. Тематическое исследование: S2 Tool Steel в пластиковых ядрах для форм

Небольшой производитель пластиковых деталей использовал S1 для ядер форм для электрических разъемов (150,000 части/год) но столкнулся с двумя проблемами: Основной износ после 120,000 Циклы и случайные поломки от шока зажима плесени (8% частота отказов). Они перешли на S2, со следующими результатами:

• Основная жизнь: S2 износостойчивость продленного срока службы ядра до 200,000 цикл (67% дольше, чем S1)- вытягивание затрат на замену основных $7,000 ежегодно.
• Шоковое сопротивление: Коэффициент отказов упал до 2% - $4,000 Ежегодно в потраченных впусту.
• Экономия стоимости: Несмотря на 15% более высокие предварительные затраты на материалы, Производитель спас $10,000 Ежегодно-критическая для средней добычи производства.

5. S2 Tool Steel vs. Другие материалы

Как S2 сравнивается с S1 и другими инструментами для применений для средних и высоких напряжений.? Давайте разберем это:

Применение пригодности

• Средние стрессовые режущие инструменты: Устойчивость к износу и амортизации S2 превосходит S1 (дольше жизнь, меньше перерывов) и являются более экономически эффективными, чем A2-хотя и для магазинов с небольшим и средним..
• Шоковое формирование умирает: S2 с высокой ударной сопротивлением делает его лучше, чем A2/D2 для ручной или полуавтоматической штамповки-из-за дорогостоящих поломков..
• Пластиковые ядра плесени: S2 баланс износостойкость и выносливость лучше, чем S1 (более длительный велосипедный срок службы) и дешевле, чем 420 нержавеющая сталь-подлежащая получению для пластиковых деталей среднего объема.
• Механические компоненты: Соперничество с растягиванием и устойчивости к утомления S2 420 нержавеющая сталь в 20% Более низкая стоимость-доступна для передач или валов средней нагрузки.

Взгляд Yigu Technology на S2 Tool Steel Steel

В Yigu Technology, S2 выделяется как шаг вперед от S1 для задач среднего и высокого напряжения. Его ванадий усилил шоковое сопротивление, износостойкость, и прочность делает его идеальным для производителей малого и среднего, нуждающимися в долговечности без стоимости высокопластичных сталей. Мы рекомендуем S2 для пластиковых ядер форм, средняя штамповка умирает, и склонные к шоке режущие инструменты-где он превосходит S1 (дольше жизнь, меньше перерывов) и предлагает лучшую ценность, чем A2/D2. Хотя ему не хватает крайней устойчивости к износу, Его универсальность и экономическая эффективность соответствуют нашей цели надежной, Доступные производственные решения.

Часто задаваемые вопросы

1. S2 Tool Steel лучше, чем S1 для склонных к амортизации применения?

Да, добавление ванадий S2 улучшается шоковое сопротивление путем уточнения размера зерна, Сделать его в 2-3 раза более устойчивым к внезапным воздействиям (НАПРИМЕР., капли инструмента или смещенная штамповка) чем S1. Выберите S2, если ваше приложение включает в себя случайные ударные нагрузки.