فولاذ أداة S7 | 1.2355

AOBO STEEL - مورد عالمي موثوق لأدوات الفولاذ

أرسل استفسارك الآن

فولاذ الأدوات S7 هو نوع من فولاذ الأدوات المقاوم للصدمات، مصنف ضمن سلسلة "S" من قِبل المعهد الأمريكي للحديد والصلب (AISI). صُممت هذه الفولاذات خصيصًا للتطبيقات التي تتعرض لإجهادات صدمات متكررة.

1. تطبيقات فولاذ الأدوات S7

  • اللكمات
  • قوالب التقطيع
  • قوالب التشكيل البارد
  • قوالب سك النقود
  • المندرلات
  • الأجزاء المكونة الهيكلية
  • قوالب التشذيب

2. تركيبة الفولاذ S7

الكربونالمنغنيزالسيليكونالكرومالموليبدينومالفاناديوم
0.45 – 0.550.20 – 0.900.20 – 1.003.00 – 3.501.30 – 1.800.20 – 0.35

[المرجع: سينها، أ.ك. (2003). دليل علم المعادن الفيزيائي (ص 62). ماكجرو هيل.

3. الخصائص

3.1 الخصائص الفيزيائية

الكثافة7.80−7.83 جم/سم3
الثقل النوعي7.83
معامل المرونة205-207 جيجا باسكال
التوصيل الحراري28.5 واط/(م⋅ك) (عند 95 درجة مئوية)
التمدد الحراري (الخطي)
20−100∘C12.5 ميكرومتر/(م⋅ك)
20−250∘درجة مئوية13.3 ميكرومتر/(م⋅ك)
20−500∘C14.27 ميكرومتر/(م⋅ك)
السعة الحرارية النوعيةحوالي 0.46 جول/(جم⋅ك)
المقاوماتية الكهربائيةحوالي 0.75 ميكرومتر
درجة الحرارة الحرجة (Ac1)793 درجة مئوية
درجة الحرارة الحرجة (Ac3)838 درجة مئوية
درجة حرارة التحول785−800∘C

3.2 الخصائص الميكانيكية

قوة الشدحوالي 1517-2151 ميجا باسكال
قوة المردود∼1310−1999 ميجا باسكال
الصلابة (صلب)الحد الأقصى 223−250 HBW
الصلابة (المعالجة حرارياً)حتى 60−61 HRC
الصلابة (نطاق التلطيف)45−57 HRC (اعتمادًا على درجة الحرارة)
الاستطالة عند الاستراحة~7−15%
نسبة بواسون0.27−0.30
معامل المرونة207 جيجا باسكال

3.3 خصائص أخرى

  • مقاومة الصدمات: عالية جدًا، وهي سمة أساسية ومميزة لـS7.
  • يرتدي مقاومة: جيد، على الرغم من أنه أقل عمومًا من الفولاذ عالي الكربون وعالي الكروم المصنوع على البارد مثل O6 أو فولاذ الأدوات D2.
  • الاستقرار الأبعادي: استقرار جيد في جميع أنحاء الصحيح المعالجة الحرارية عملية. نمو الأبعاد بمقدار +0.001 بوصة لكل بوصة (0.001 مم لكل مم) عندما يتم تبريد S7 بالهواء من درجة حرارة التصلب الصحيحة.
  • فائدة التصلب الهوائي: توفر قدرة S7 على التصلب بالهواء هامشًا كبيرًا من الأمان أثناء عملية التصلب، مما يقلل من خطر التشوه والتشقق مقارنة بالفولاذ المقاوم للتجمد السائل.
  • أداء درجات الحرارة المرتفعة: يتميز S7 بمقاومة جيدة للتليين في درجات الحرارة المرتفعة بشكل معتدل، مما يجعله مناسبًا لتطبيقات العمل الساخن في درجات الحرارة المتوسطة.
  • تصلب السطح: من خلال عمليات معالجة الأسطح، مثل النترتة بالكربون أو النترتة، يمكن تحسين صلابة سطح فولاذ الأدوات S7 لتصل إلى حوالي 64 HRC. ومع ذلك، قد تؤثر هذه المعالجات السطحية على مقاومة فولاذ S7 للصدمات، لذا يجب دراستها بعناية بناءً على متطلبات التطبيق.
فولاذ الأدوات S7

هل تبحث عن الفولاذ S7؟

يرجى ملء النموذج التالي للتواصل معنا اليوم!

4. المعالجة الحرارية

4.1 التسخين المسبق

درجة حرارة التسخين المسبق للصلب S7 هي 1200 درجة فهرنهايت (650 درجة مئوية)، مع مدة نقع تتراوح من 10 إلى 15 دقيقة.

لا تنقع لمدة طويلة، لأن النقع لفترة طويلة سوف يدمر البنية الجزيئية ويكون له تأثير سلبي على المعالجة الحرارية اللاحقة.

4.2 التصلب (الأوستنيتي)

بعد التسخين المسبق، اضبط درجة حرارة الفرن على الأوستنيت درجة الحرارة، والتي هي 1725 درجة فهرنهايت (940 درجة مئوية)ابدأ عملية النقع بمجرد أن تصل درجة حرارة قطعة العمل إلى درجة حرارة الأوستنيت بشكل كامل.

يعتمد وقت النقع على المقطع العرضي للقطعة. بالنسبة للقطع التي يزيد سمكها عن بوصة واحدة (25 مم)، يجب أن يكون وقت النقع ساعة واحدة لكل بوصة (25 مم) من أصغر مقطع عرضي. أما بالنسبة للقطع الأصغر، فتُطبق القاعدة العامة التالية:

  • سمك 1/8 بوصة (3.175 مم): 30 دقيقة
  • سمك 1/4 بوصة (6.350 مم): 40 دقيقة
  • سمك 1/2 بوصة (12.70 مم): 45-50 دقيقة
  • سمك 3/4 بوصة (19.05 مم): 50-55 دقيقة

4.3 إخماد

S7 هو فولاذ أدوات مُصلَّب بالهواء. يُعدّ التبريد الهوائي أبطأ طرق التبريد، ولكنه يوفر أفضل حماية من خلال تقليل الصدمات الحرارية والإجهاد الداخلي في المعادن المُصلَّبة.

مع ذلك، فإن الفولاذ المُصلَّد بالهواء محدود في قدرته على تحقيق صلابة كاملة تتجاوز أحجام مقاطع عرضية معينة. بالنسبة للفولاذ S7، إذا تجاوز حجم المقطع العرضي 63 مم (2 1/2 بوصة)، فقد لا يتحقق الصلابة الكاملة عند التبريد بالهواء. قد تتطلب المقاطع الأكبر تبريدًا بالزيت لتحقيق الصلابة المطلوبة، مع أن هذا قد يؤثر سلبًا على استقرار المعالجة الحرارية.

4.4 التقسية

يُعزز التصلب صلابة الفولاذ ويُخفف من إجهاده العالي، مما يمنع التشقق. يجب تصلب فولاذ الأدوات S7 فورًا عند انخفاض درجة حرارة القطعة إلى 125 إلى 150 درجة فهرنهايت (52 إلى 65 درجة مئوية).

يتم إجراء التلطيف الأول عادة في 450 درجة فهرنهايت (230 درجة مئوية)إذا كانت هناك حاجة إلى عملية تهدئة ثانية، فيجب ضبط درجة الحرارة على 425 درجة فهرنهايت (220 درجة مئوية)، وهي أقل بـ ٢٥ درجة مئوية من درجة حرارة التصلب الأولى. تبلغ الصلابة بعد تصلب واحد ٥٨ HRC. يجب أن تستغرق كل دورة تصلب ساعتين لكل ٢٥ مم من المقطع العرضي.

4.5 اعتبارات ما بعد العلاج

في حال خضوع مكونات S7 المُصلَّبة لعمليات تشطيب لاحقة، مثل الطحن أو اللحام أو التشغيل بالتفريغ الكهربائي (EDM)، يُنصح بشدة بإجراء عملية تطبيع لتخفيف الإجهاد. يجب أن تُجرى هذه العملية عند درجة حرارة أقل من درجة حرارة آخر دورة تطبيع فعالة مُستخدمة، بمقدار 14-28 درجة مئوية (25-50 درجة فهرنهايت)، وذلك للحد من مخاطر التشقق أو عدم استقرار الأبعاد الناتج عن هذه العمليات.

4.6 تشكيل فولاذ الأدوات S7

سخّن S7 ببطء إلى 815 درجة مئوية (1500 درجة فهرنهايت). تتراوح درجة حرارة التشكيل بين 1040 و1150 درجة مئوية (1900 و2100 درجة فهرنهايت). يُفضّل استخدام الحد الأعلى من نطاق درجة الحرارة هذا للأجزاء الأكبر حجمًا أو عند إجراء عمليات تقليص ثقيلة وسريعة، بينما يُمكن استخدام الحد الأدنى للأجزاء الأصغر حجمًا وعمليات التخفيض الأخف وزنًا. لا تُشَكِّل S7 أبدًا عند درجة حرارة أقل من 870 درجة مئوية (1600 درجة فهرنهايت).

S7 فولاذ مُصلَّب بالهواء، ويجب تبريده ببطء من درجة حرارة التشكيل لمنع التشقق وضمان بقاء الفولاذ في حالة شبه طرية. تشمل طرق التبريد التبريد في الفرن أو دفن المادة في وسط عازل مثل الجير أو الميكا أو التراب الدياتومي.

يجب تلدين الفولاذ S7 بعد التشكيل. تتضمن درجة حرارة التلدين تسخينه إلى 843 درجة مئوية (1550 درجة فهرنهايت) مع الاحتفاظ به لمدة ساعة ونصف لكل بوصة (3.5 دقيقة لكل مم). عند التلدين الصحيح، يتمتع الفولاذ S7 بتصنيف قابلية تشغيل يبلغ 70%، مقارنةً بالفولاذ الكربوني 1% المصنف بتصنيف 100%.

5. درجات مكافئة لفولاذ الأدوات S7

  • UNS (نظام الترقيم الموحد): T41907
  • DIN (المعيار الألماني): 1.2355 أو 50CrMoV13-15
  • JIS (المعايير الصناعية اليابانية): SKS93
  • المكافئ الصيني: 5Cr3Mn1SiMo1V

6. قارن بين الفولاذ S7 والفولاذ 4140

يتفوق فولاذ الأدوات S7 في التطبيقات التي تتطلب صلابة عالية ومقاومة للصدمات، وخاصةً في تشكيل الأدوات للعمل في درجات حرارة باردة أو متوسطة الحرارة، ويستفيد من التصلب الهوائي لتحقيق ثبات أبعادي. يُعد فولاذ 4140، وهو فولاذ سبائك متعدد الاستخدامات، خيارًا ممتازًا للمكونات الهيكلية وقطع الآلات التي تتطلب قوة وصلابة ومتانة عالية. وغالبًا ما يستفيد من المعالجات الحرارية مثل التبريد بالزيت أو النترتة لتحسين خصائصه المحددة.

7. أشكال وأبعاد التوريد

يتوفر فولاذ الأدوات S7 الذي نوفره بأشكال متنوعة، بما في ذلك القضبان المستديرة، والصفائح، والألواح، والقضبان المسطحة، والقضبان المربعة، والكتل. تتراوح أبعاد القضبان المسطحة بين: العرض 20-600 مم × السُمك 20-400 مم × الطول 1000-5500 مم. تتراوح أبعاد القضبان المستديرة بين القطر 20-400 مم × الطول 1000-5500 مم. يتم الحصول على أبعاد الكتل بقطع القضبان المسطحة.

للأحجام الصغيرة، مثل القضبان المستديرة التي يقل قطرها عن 70 مم، نستخدم عملية الدرفلة الساخنة. أما الأحجام التي تزيد عن 70 مم، فنقدم منتجات مزورة.

اختبار UT: سبتمبر 1921-84 D/d، E/e. 

معالجة السطح: سطح أسود أصلي، مقشر، ميكانيكي/مخروطي، مصقول، مؤرض، أو مطحون.

حالة المخزون: لا نحتفظ بمخزون من فولاذ S7. نرتب الإنتاج بناءً على طلبات العملاء.

مدة التسليم: مواد فرن القوس الكهربائي (EAF) تتراوح بين 30 و45 يومًا. ومواد فرن القوس الكهربائي (ESR) حوالي 60 يومًا.

أرسل استفسارًا عن أداة الفولاذ S7 الآن

التعليمات

1. ما هو الفولاذ S7؟

فولاذ الأدوات S7 هو فولاذ أدوات مقاوم للصدمات، مُصنّف ضمن فولاذ المجموعة S وفقًا لمعيار ASTM A681. وهو في الأساس فولاذ مُصلّب بالهواء، ويمكن أيضًا تقسيته بالزيت. يشتهر S7 بخصائصه الاستثنائية في مقاومة الصدمات، وأعلى صلابة بين فولاذ الأدوات المقاوم للصدمات. يجمع بين قوة تحمل عالية، وثبات أبعاد جيد، وسهولة تشغيل، ومقاومة ممتازة للصدمات.

2. ما هي الخصائص المميزة والخصائص الرئيسية لفولاذ الأدوات S7؟ 

  • مقاومة عالية للصدمات والمتانة:يتميز بمقاومة ممتازة للأحمال العالية والصدمات.
  • مقاومة جيدة للتليين في درجات الحرارة العالية:يسمح هذا بإمكانيات العمل الساخن، عادةً حتى 1000 درجة فهرنهايت (538 درجة مئوية).
  • صلابة عالية:تتمتع بأعلى قدرة على الصلابة بين الدرجات المقاومة للصدمات.
  • استقرار أبعادي جيد:يحافظ على شكله وحجمه حتى تحت الضغط والإجهاد العاليين، وهو أمر بالغ الأهمية للتطبيقات الدقيقة.
  • سهولة التصنيع والمعالجة الحرارية:يعتبر آمنًا ومستقرًا في المعالجة الحرارية بسبب خصائصه المقوية بالهواء.
  •  

3. ما هي التطبيقات الشائعة لفولاذ الأدوات S7؟ 

  • أدوات العمل الباردة:قوالب القطع، وقوالب التشكيل، وأدوات القطع، وشفرات القص.
  • أدوات العمل الساخنة:قوالب التشكيل، وقوالب البثق، وقوالب التصليد الساخن، وقوالب الصب.
  • تطبيقات الصدمة:مسامير التثبيت، كسارات الخرسانة (نقاط مول)، قوالب التثبيت، الأزاميل، اللكمات، وقوالب التشكيل.
  • صب:قوالب بلاستيكية، تجاويف آلية لقوالب صب البلاستيك، ومواقد رئيسية.
  • تشمل استخداماته الأخرى المسامير الخشبية، والمثاقب، وألواح الحفر، والمحاور، وقوالب النقش. كما يُستخدم في المكونات الأساسية في صناعة الطيران والفضاء.

4. هل هناك معادلات دولية لفولاذ الأدوات AISI S7؟

الألمانية: W-nr 1.2357، أو 1.2355 / 50CrMoV13-15 (DIN EN ISO 4957).

5. ما هو نطاق الصلابة النموذجي لفولاذ الأداة S7؟

تختلف صلابة فولاذ الأدوات S7 تبعًا للمعالجة الحرارية ودرجة حرارة التصلب. تتراوح صلابته عادةً بين 54 و62 HRC. ولدرجات حرارة تصلب محددة، يمكن أن تكون صلابة روكويل C:

  • كما تم إخماده بالهواء: 59-61 HRC
  • مُقسّى عند 149 درجة مئوية (300 درجة فهرنهايت): 57-59 HRC
  • مُقسّى عند 204 درجة مئوية (400 درجة فهرنهايت): 55-57 HRC
  • مُقسّى عند 449 درجة مئوية (840 درجة فهرنهايت): 53 HRC
  • تم تقسيته عند 649 درجة مئوية (1200 درجة فهرنهايت): 41 HRC، 37-40 HRC عند التلدين، عادةً ما يكون لفولاذ الأداة S7 صلابة Brinell 197 كحد أقصى أو 187-220 BHN، بحد أقصى 223 HBW.

6. ما هي قوة تأثير الفولاذ S7؟

يتميز فولاذ الأدوات S7 بمتانته العالية جدًا وخصائصه الاستثنائية في مقاومة الصدمات، مما يجعله من الدرجة "المقاوم للصدمات". تشمل قيم تأثير شاربي المقاسة (على شكل حرف V؛ مُبرّد بالهواء من 941 درجة مئوية) ما يلي:

  • 16.9 جول عند تسخينه إلى 200 درجة مئوية.
  • 13.6 جول عند تسخينه إلى 425 درجة مئوية.
  • 16.3 جول عند درجة حرارة 649 درجة مئوية. 
  •  

7. هل الفولاذ المستخدم في الأدوات S7 مقاوم للتآكل؟

فولاذ الأداة S7 عرضة للتآكل و يمكن أن تصدأ وتتآكل بسهولةيجب حفظه بعيدًا عن الرطوبة، ويُنصح باستخدام مواد مقاومة للصدأ أو التآكل مثل البلاستيك أو ورق الشمع للتخزين. 

8. ما هي كثافة ومعامل مرونة الفولاذ S7؟

كثافة فولاذ الأدوات S7 هي 7.83 غ/سم³ (أو 0.283 رطل/بوصة³). معامل المرونة هو 207 غيغاباسكال (أو 30 × 10^6 رطل/بوصة مربعة).

9. لماذا يعد التسخين البطيء مهمًا عند العمل مع فولاذ الأداة S7؟

يُعد التسخين البطيء، بمعدل لا يتجاوز 222 درجة مئوية (400 درجة فهرنهايت) في الساعة، أمرًا بالغ الأهمية لفولاذ الأدوات S7، وخاصةً للأدوات المعقدة أو الكبيرة، لضمان توزيع متساوٍ لدرجة الحرارة في جميع أنحاء المادة ومنع التشقق. قد يُسبب التسخين السريع إجهادًا كبيرًا في المعدن بسبب التمدد غير المتساوي، مما يؤدي إلى تشققات، خاصةً إذا لم تكن درجة حرارة قلب المعدن مساوية لدرجة حرارة سطحه الخارجي.

10. هل يمكن لحام الفولاذ S7؟

يُظهر فولاذ الأدوات S7 قابلية لحام متوسطة. مع ذلك، لا نوصي باللحام لأن العملية قد تُخلّف منطقة ضعيفة متأثرة بالحرارة، وتُسبب عيوبًا، وتجعل اللحام أكثر ليونة (أقل صلابة) من فولاذ الأدوات. إذا لزم الأمر، يُجرى اللحام بواسطة لحام خبير في إصلاح القوالب. يُمكن للتسخين المسبق والمعالجات اللاحقة للحام (مثل إعادة التقسية) تجنب التشقق والحفاظ على سلامة المادة. كما أن مواد اللحام المتخصصة باهظة الثمن.

11. هل الفولاذ S7 سهل التصنيع؟

يُعتبر فولاذ الأدوات S7 قابلاً للتشكيل، ولكنه أصعب في التشكيل مقارنةً بفولاذ السبائك الأدنى. يُصنّف فولاذ الأدوات S7 بدرجة 95 من حيث قابلية التشكيل (مقارنةً بـ 100 لفولاذ الأدوات الكربوني 1.00%) عند التلدين إلى درجة Brinell 197 القصوى.

12. كيف تتم مقارنة فولاذ الأدوات S7 بالمواد الأخرى للمكونات المهمة مثل دبابيس الإطلاق أو البراغي؟

بالنسبة للتطبيقات مثل دبابيس إطلاق AR9، في حين أن العديد منها مصنوع من فولاذ الأدوات S7، يقترح بعض الخبراء أنه يجب تجنب فولاذ الأدوات المعالج حرارياً مثل S7 بسبب هشاشة الفولاذ.

  • مقابل الفولاذ المقاوم للصدأ 17-4: يعتبر الفولاذ المقاوم للصدأ 17-4 أفضل لدبابيس الإطلاق بسبب متانته العالية، وخاصة عندما يتم معالجته حرارياً إلى حالة H900، مما يوفر قوة تأثير شاربي مماثلة أو متفوقة على التيتانيوم من الدرجة 5.
  • مقارنة بالتيتانيوم: يتميز التيتانيوم (مثل Ti-6Al-4V من الدرجة 5) بنسبة قوة إلى وزن عالية، ولكنه ليس بصلابة S7، وقد لا يُنتج نفس الطاقة التي يُنتجها دبوس أثقل نظرًا لصغر كتلته. كما أنه قد يكون عرضة للتآكل أو الاحتكاك في تطبيقات الكامة.
  • مقارنةً بفولاذ 9310 (للبراغي): يتمتع فولاذ الأدوات S7، إذا صُلِّب جيدًا، بمقاومة شد وصدمات حرارية وقوة انحناء فائقة مقارنةً بفولاذ 9310. ومع ذلك، فإن قوة القص لديهما متساوية تقريبًا. يُستخدم فولاذ 9310 غالبًا في تروس نقل الحركة في فورمولا 1 والطيران، مما يشير إلى مجموعة مختلفة من الخصائص المثالية لهذه التطبيقات.
  • السبب الرئيسي لكسر دبوس الإطلاق في AR9s هو غالبًا مسمار غير ذي أبعاد أو مصنوع بشكل صحيح يسمح للدبوس بالوصول إلى القاع، مما يتسبب في إجهاد جانبي، وليس نوع الفولاذ نفسه.

13. ما هي القيود العامة لفولاذ الأدوات S7؟ 

  • عرضة لإزالة الكربون: مثل غيره من الفولاذ عالي الكربون، يمكن لفولاذ الأدوات S7 أن يفقد الكربون من سطحه أثناء المعالجة الحرارية، مما يتطلب اتخاذ الاحتياطات اللازمة.
  • غير مناسب للنترتة: بسبب درجات حرارة التبريد المنخفضة، فإن فولاذ الأدوات S7 غير مناسب عادةً للنترتة أو معالجات السطح المماثلة.
  • أصعب في التصنيع: محتواه العالي من السبائك يجعله أصعب في التصنيع مقارنة بالفولاذ المصنوع من السبائك الأقل.
  • أقل مقاومة للتآكل والتلف (نسبيًا): على الرغم من أنه يتمتع بمقاومة جيدة للتآكل، إلا أنه يعتبر أقل مقاومة للتآكل والتلف العام مقارنة ببعض أنواع الفولاذ الأخرى.
    •  

احصل على الأداء الأقصى مع أداة S7 Tool Steel

شركة Aobo Steel هي مصدرك الأول لفولاذ الأدوات S7 عالي الجودة. مع أكثر من 20 عامًا من الخبرة في التشكيلنقدم لكم متانة ودقة لا مثيل لهما لتطبيقاتكم الأكثر أهمية. خبراؤنا على أتم الاستعداد لتقديم استشارات مخصصة وعروض أسعار تنافسية.

هل أنت مستعد لتطوير مشروعك؟ املأ النموذج أدناه للتواصل مع خبرائنا والحصول على عرض سعر مُخصص لك!

منتجاتنا
arالعربية
en_USEnglish pt_BRPortuguês do Brasil es_MXEspañol de México tr_TRTürkçe pl_PLPolski arالعربية