Nástrojová ocel S1 je materiál odolný proti nárazům. Jeho primární charakteristikou je mimořádná houževnatost, díky čemuž je vysoce odolná vůči rázovému zatížení. Pochopení jeho vlastností pomáhá určit, zda správně vyhovuje vašim výrobním potřebám.
1. Chemical Composition1
Typické chemické složení (hmotnost %) pro ocel S1 spadá do těchto rozmezí:
C | W | Cr | Si | PROTI | Mn | Mo | P | S |
0.40 – 0.55% | 1.50 – 3.00% | 1.00 – 1.80% | 0.15 – 1.20% | 0.15 – 0.30% | 0.10 – 0.40% | až 0,501 TP3T | ≤ 0,030% | ≤ 0,030% |
2. Vlastnosti nástrojové oceli S1
Pochopení těchto vlastností oceli S1 vám pomůže určit její vhodnost pro vaše specifické tovární aplikace:
2.1 Tvrdost
Nástrojová ocel S1 může dosáhnout tvrdosti mezi 40 a 63 HRC po tepelné zpracováníPro většinu praktických aplikací vyžadujících charakteristickou odolnost proti nárazům se však S1 obvykle používá v rozsahu pracovní tvrdosti 50-56 HRC, often around 55 HRC. It’s important to remember that while higher hardness improves nosit odolnost, obecně snižuje houževnatost.
2.2 Reakce na tepelné zpracování
S1 je ocel kalitelná v oleji, schopná dosáhnout požadované tvrdosti pomocí oleje kaleníPro jednodušší nebo větší průřezy může být vhodnou možností kalení ve vodě nebo v solném roztoku. Vykazuje střední hloubku kalení.
Post-hardening and temperování are critical steps. While a low tempering temperature (around 300°C / 570°F) yields maximum hardness, S1 offers a broad usable tempering range from approximately 175°C to 540°C (350°F to 1000°F). Compared to steels with higher alloy content, S1 tool steel will show a more pronounced decrease in hardness as tempering temperatures rise. Be aware that tempering below 315°C (600°F) can make the steel more susceptible to notch sensitivity.
2.3 Houževnatost a odolnost proti otřesům
Tady je Nástrojová ocel S1 skutečně vynikáMá velmi vysokou, často nejvyšší houževnatost mezi nástrojovými ocelemi, zejména ve srovnání s mnoha jakostmi ocelí určenými pro tváření za studena. Tato výjimečná houževnatost, základní vlastnost oceli S1, ji činí ideální pro aplikace zahrnující opakované nárazy, mechanické otřesy nebo náhlé zatížení. Střední obsah uhlíku v kombinaci s příměsí křemíku a wolframu je pro tuto vlastnost klíčový.
2.4 Odolnost proti opotřebení
Nabídka nástrojové oceli S1 střední až nízká odolnost proti opotřebeníTo je obecně nižší než u nástrojových ocelí pro práci za studena, jako je D2 nebo A2Obsah wolframu přispívá k určité inherentní odolnosti proti opotřebení. Pro aplikace vyžadující zvýšenou odolnost povrchu proti opotřebení lze zvážit nitridaci. Tento proces však vyžaduje pečlivé řízení, protože příslušné teploty mohou snížit tvrdost a pevnost jádra, což může vést k plastické deformaci ve vysoce namáhaných oblastech, pokud nejsou správně kontrolovány.
2.5 Tvrdost za horka a tepelná odolnost
Nástrojová ocel S1 má nízká až střední tvrdost za tepla. It doesn’t maintain its hardness at elevated temperatures as effectively as high-speed steels. Nevertheless, thanks in part to its tungsten content, it offers a degree of heat resistance, allowing its use in moderately elevated-temperature service or some hot-working applications, generally up to temperatures around 540°C (1000°F).
2.6 Obrobitelnost
Při správném žíhání se nástrojová ocel S1 považuje za ocel s dobrá obrobitelnostJeho hodnocení se často uvádí jako 90-95, ve srovnání se standardní uhlíkovou ocelí 1%, která má 100. I v kaleném stavu je obrobitelnost považována za poměrně dobrou. Obrobitelnost oceli S1 lze dále zlepšit zvýšením obsahu síry.
2.7 Rozměrová stabilita
Kalení v oleji, typická metoda pro S1, obvykle vede k malé a předvídatelné změny rozměrůZatímco oceli kalené na vzduchu, jako je S7, nabízejí vynikající rozměrovou stabilitu, rozměrová stabilita nástrojové oceli S1 je považována za dobrou u jakostí kalených v oleji nebo vodě. Kalení ve vodě způsobuje nástrojové oceli S1 silný tepelný šok, což zvyšuje riziko praskání a deformace, proto by se s ní mělo pracovat opatrně.

Interested in S1 Tool steel? Please fill out the following form to contact us for the most competitive S1 tool steel!
3. Tepelné zpracování nástrojové oceli S1
Nástrojová ocel S1 je ocel odolná proti nárazům. Správné tepelné zpracování je pro její výkon zásadní. Tato příručka popisuje standardní kroky tepelného zpracování pro nástrojovou ocel S1.
3.1 Předehřívání
Předehřev je u nástrojové oceli S1 před austenitizací nezbytný. Snižuje tepelný šok, pomáhá zmírnit obráběcí pnutí a může zvýšit produktivitu pece.
Postup: Zahřejte na 650–677 °C (1200–1250 °F). Podržte 10–15 minut nebo dokud se rovnoměrně nezahřeje. Upřednostňuje se rychlý ohřev z předehřátí na austenitizační teplotu.
3.2 Austenitizace (tvrzení)
This step transforms the steel’s structure to austenit, rozpouštění legujících prvků pro kalení.
Postup: Zahřejte na 940–954 °C (1725–1750 °F). Uvádí se také rozmezí 845–925 °C (1550–1700 °F).
Doba namáčení: Namočte 1 hodinu na každý palec (4,5 cm) nejmenšího průřezu (např. 30 minut na 6,35 cm). Dodržujte přesně doby namáčení, protože nadměrná doba může být škodlivá.
3.3 Kalení
Rychlé ochlazení přeměňuje austenit na martenzit. S1 je primárně ocel kalitelná v oleji.
Postup: Kalení v oleji na 52–65 °C. Ihned popouštění. Kalení na vzduchu je možné pro S1, ale může být omezeno velikostí průřezu.
3.4 Temperování
Popouštění se provádí ihned po kalení, aby se uvolnilo napětí, zvýšila houževnatost a upravila tvrdost. Také se při něm transformuje zbytkový austenit a vysrážejí jemné karbidy.
Postup:
- Více temper: Pro nástrojovou ocel S1 se důrazně doporučuje několik cyklů popouštění.
- Doba namáčení: Namočte po dobu 2 hodin na každý palec tloušťky průřezu pro každé temperování.
- Rozsah teplot: Obecný rozsah popouštění pro S1 je 175–540 °C (350–1000 °F).
- Nižší teploty (např. 300–600 °F / 149–316 °C) vedou k vyšší tvrdosti.
- Vyšší teploty snižují tvrdost, ale mohou maximalizovat houževnatost.
- Tvrdost se obvykle pohybuje od přibližně 58 HRC (po kalení) do přibližně 41 HRC (popuštěno při 540 °C).
- Chlazení: Pomalu chladněte na klidném vzduchu.
S1 Tool Steel Tempering Temperatures and Resulting Hardness
Teplota temperování | Rockwell C |
As quenched | 58 |
300°F / 150°C | 56 |
400°F / 205°C | 55 |
600°F / 315°C | 53 |
800°F / 425°C | 51 |
1000°F / 540°C | 48 |
1200°F / 650°C | 43 |
4. Použití nástrojové oceli S1
Díky své výjimečné kombinaci houževnatosti a odolnosti proti nárazům je nástrojová ocel S1 spolehlivým materiálem pro širokou škálu náročných průmyslových aplikací. Pokud vaše výrobní procesy zahrnují nástroje nebo součásti, které jsou pravidelně vystaveny silným nárazům nebo vysokému namáhání, S1 poskytuje robustní a spolehlivé materiálové řešení.
The following table outlines common S1 tool steel applications and highlights why it’s selected for these tasks:
Kategorie aplikace | Konkrétní příklady | Klíčové výhody nástrojové oceli S1 v těchto aplikacích |
Rázové a řezné nástroje | Hand chisels, pneumatic chipping chisels (S1 is sometimes referred to as “tungsten chisel steel” for this use), various punches (including piercing, trimming, and draw punches), shear blades for cold shearing of heavy stock and scrap materials. | Vynikající houževnatost nástrojové oceli S1 zabraňuje předčasnému odštípnutí, praskání nebo katastrofickému selhání při vystavení opakovaným úderům nebo intenzivním řezným silám. |
Tváření a lisování | Nástroje pro tváření za studena, raznice, nástroje pro tváření za studena (zejména pro složité tvary), nýtovací sady a razidla na materiál. | S1 nabízí vynikající odolnost proti nárazům a dobrou pevnost v tlaku, což jí umožňuje odolávat silným, často opakujícím se silám, s nimiž se setkáváme při těchto tvářecích a lisovacích operacích. |
Specializované zpracování za studena | Trny, válce a různé další nástroje používané v náročných procesech tažení a tváření za studena. | Inherentní houževnatost S1 je klíčovou vlastností pro nástroje, které musí odolávat značnému provoznímu namáhání bez praskání, což zajišťuje jejich dlouhou životnost. |
Mírné použití při práci s vysokými teplotami | Některé typy horkých střihových nožů, některé razníky pro horké obrábění, kde teploty nejsou extrémní. | Obsah wolframu v oceli S1 umožňuje udržovat strukturální integritu a tvrdost při mírně zvýšených teplotách, obvykle až do přibližně 540 °C (1000 °F). |
Konstrukční a strojní díly | Různé strojní prvky, jako jsou vačky, hřídele, vřetena, ozubená kola a řetězová kola, které jsou vystaveny rázovému zatížení. | Nástrojová ocel S1 poskytuje spolehlivou volbu pro součásti, které vyžadují kombinaci vysoké pevnosti a schopnosti absorbovat otřesy a nárazy během provozu. |
Plastové lisování | Malé až středně velké vložky pro vstřikovací formy na plasty. | V těchto aplikacích nabízí S1 zvýšenou houževnatost ve srovnání s alternativními nástrojovými ocelemi, jako je D2, což výrazně snižuje riziko praskání břitových destiček a prodlužuje životnost formy. |
5. Důležité aspekty pro výběr nástrojové oceli S1
Přestože nástrojová ocel S1 poskytuje vynikající výkonnostní vlastnosti pro zamýšlené použití, potenciální uživatelé by si měli být vědomi následujících bodů:
- Dostupnost: In today’s market, the widespread use of S1 has seen some decline, with grades like S5 or S7 tool steel becoming more commonly stocked by suppliers. This might influence the immediate availability of S1. However, for those specific, critical applications where maximum toughness is paramount to prevent cracking under severe impact conditions, S1 tool steel remains an exceptionally valuable and effective material choice.
- Přesnost tepelného zpracování: Dosažení optimální rovnováhy mezi tvrdostí a houževnatostí u jakékoli součásti z nástrojové oceli S1 je kriticky závislé na provedení správného protokolu tepelného zpracování. Zejména cyklus popouštění je zásadní pro jemné doladění těchto vlastností a zajištění maximální životnosti a výkonu nástroje nebo součásti.
6. Ekvivalentní stupeň
- DIN: 1,2550
- Čína GB: 6CrW2Si or 5CrW2Si
- Roberts, G., Krauss, G., & Kennedy, R. (1998). Tool steels (5th ed.). ASM International. ↩︎
FAQ
DIN: 1.2550, 60WCrV8
GB: 5CrW2Si or 6CrW2Si
JIS: SKS41
AFNOR: 55WC20
BS: BS1
UNS: T41901
S1 is a general-purpose, oil-hardening, shock-resisting tool steel. It is primarily designed for applications that encounter repetitive impact stresses, such as chisels, shear blades, and rock drills. S1 steel exhibits high toughness and fracture resistance under impact loading conditions, while also possessing excellent strength and wear resistance. Its composition includes tungsten, chromium, molybdenum, and silicon, which contribute to its hardness and hardenability.
S1 is an oil-hardening tool steel, while S7 is a free-hardening tool steel. S7 steel achieves a maximum hardness of 58 HRC, whereas S1 can reach a maximum hardness of 63-64 HRC.
S1 tool steel typically has a tempered working hardness ranging from 50 to 58 HRC, depending on its specific carbon content and the tempering conditions applied1130. When oil-quenched, S1 can achieve an as-quenched hardness as high as 63–64 HRC before subsequent tempering29.
Get a Competitive Quote for S1 Tool Steel
With over 20 years of forging expertise, Aobo Steel is your trusted partner for high-performance S1 tool steel. We provide not just materials, but solutions. Leverage our deep industry knowledge and reliable supply chain for your project’s success.
✉ Contact us by filling out the form below.
Prozkoumejte naše další produkty
D2/1.2379/SKD11
D3/1.2080/SKD1
D6/1,2436/SKD2
A2/1.23663/SKD12
O1/1.2510/SKS3
O2/1,2842
S1/1,2550
S7/1,2355
DC53
H13/1.2344/SKD61
H11/1.2343/SKD6
H21/1,2581/SKD7
L6/1.2714/SKT4
M2/1.3343/SKH51
M35/1.3243/SKH55
M42/1.3247/SKH59
P20/1,2311
P20+Ni/1,2738
420/1.2083/2Cr13
422 z nerezové oceli
Ložisková ocel 52100
Nerezová ocel 440C
4140/42CrMo4/SCM440
4340/34CrNiMo6/1,6582
4130
5140/42Cr4/SCR440
SCM415