
S1 공구강은 충격에 강한 소재입니다. 특히 뛰어난 인성이 특징이며, 이로 인해 충격 하중에 대한 저항력이 매우 높습니다. S1 공구강의 특성을 이해하면 제조 요구 사항에 적합한지 판단하는 데 도움이 됩니다.
1. 화학적 조성
S1강의 일반적인 화학 조성(중량 기준 %)은 다음 범위에 속합니다.
| C | W | 크 | 시 | V | 망 | 모 | 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% | 최대 0.50% | ≤ 0.030% | ≤ 0.030% |
2. S1 공구강의 특성
S1강의 이러한 특성을 이해하면 특정 공장 용도에 적합한지 판단하는 데 도움이 될 것입니다.
2.1 경도
S1 공구강은 가공 후 40~63 HRC의 경도를 얻을 수 있습니다. 열처리. 하지만 S1은 특유의 내충격성이 요구되는 대부분의 실제 용도에서는 일반적으로 특정 경도 범위에서 사용됩니다. 50-56 HRC, 일반적으로 경도는 약 55 HRC입니다. 경도가 높을수록 성능이 향상된다는 점을 기억하는 것이 중요합니다. 입다 저항이 크면 일반적으로 인성이 감소합니다.
2.2 열처리 반응
S1은 오일 경화강으로, 오일을 통해 필요한 경도에 도달할 수 있습니다. 담금질. 단면이 단순하거나 큰 경우에는 물이나 염수에 담금질하는 것도 적합한 방법일 수 있습니다. 이 재료는 중간 정도의 경화 깊이를 나타냅니다.
후경화 및 담금질 이는 매우 중요한 단계입니다. 낮은 템퍼링 온도(약 300°C/570°F)에서 최대 경도를 얻을 수 있지만, S1 공구강은 약 175°C~540°C(350°F~1000°F)의 넓은 템퍼링 범위에서 사용 가능합니다. 고합금강과 비교했을 때, S1 공구강은 템퍼링 온도가 증가함에 따라 경도가 더욱 뚜렷하게 감소합니다. 315°C(600°F) 미만에서 템퍼링하면 강재의 노치 민감도가 증가할 수 있으므로 주의해야 합니다.
2.3 인성 및 충격 저항성
S1 공구강은 바로 이러한 점에서 탁월한 성능을 발휘합니다. 특히 냉간 가공용강과 비교했을 때, S1 공구강은 공구강 중에서 가장 높은 수준의 인성을 자랑합니다. S1강의 핵심 특성인 이 뛰어난 인성은 반복적인 충격, 기계적 충격 또는 갑작스러운 하중이 가해지는 환경에 이상적입니다. 이러한 특성은 중간 정도의 탄소 함량과 실리콘 및 텅스텐 첨가에 의해 가능해집니다.
2.4 내마모성
S1 공구강은 중간에서 낮은 수준의 내마모성을 제공합니다. 이는 일반적으로 냉간 가공 공구강(예: )보다 낮은 수준입니다. 디2 또는 A2. 텅스텐 함량은 본질적인 내마모성에 기여합니다. 표면 내마모성 향상이 필요한 용도에는 질화 처리를 고려할 수 있습니다. 그러나 이 공정은 온도 상승으로 인해 중심부의 경도와 강도가 저하될 수 있고, 적절히 제어하지 않으면 고응력 영역에서 소성 변형이 발생할 수 있으므로 세심한 관리가 필요합니다.
2.5 고온 경도 및 내열성
S1 공구강은 다음과 같은 특징을 가지고 있습니다. 저온~중온 경도. 이 소재는 고속강만큼 고온에서 경도를 효과적으로 유지하지는 못합니다. 그럼에도 불구하고, 텅스텐 함량 덕분에 어느 정도 내열성을 제공하여 비교적 고온 환경이나 일부 열간 가공 작업에 사용될 수 있으며, 일반적으로 약 540°C(1000°F)까지 사용 가능합니다.
2.6 가공성
적절하게 열처리된 S1 공구강은 다음과 같은 특성을 갖는 것으로 간주됩니다. 우수한 가공성. S1강의 가공성은 일반적으로 90~95로 평가되며, 1% 탄소강의 표준인 100과 비교됩니다. 경화된 상태에서도 가공성은 상당히 우수한 것으로 여겨집니다. S1강의 가공성은 황 함량을 높이면 더욱 향상될 수 있습니다.
2.7 치수 안정성
S1에 대한 일반적인 방법인 오일 담금질은 일반적으로 다음과 같은 결과를 가져옵니다. 작고 예측 가능한 치수 변화. S7과 같은 공기 경화강은 우수한 치수 안정성을 제공하지만, S1 공구강은 유경화 또는 수경화 등급에서 치수 안정성이 양호한 것으로 간주됩니다. 수냉은 S1 공구강에 심한 열 충격을 가하여 균열 및 변형 위험을 증가시키므로 사용 시 주의해야 합니다.

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3. S1 공구강 열처리
S1 공구강은 내충격성이 뛰어난 강재입니다. 적절한 열처리는 S1 공구강의 성능에 매우 중요합니다. 본 안내서는 S1 공구강의 표준 열처리 단계를 설명합니다.
3.1 예열
S1 공구강은 오스테나이트화 전에 예열이 필수적입니다. 예열은 열 충격을 줄이고, 가공 응력을 완화하며, 용광로 생산성을 향상시킬 수 있습니다.
절차: 650~677°C(1200~1250°F)로 가열합니다. 10~15분 동안 또는 균일하게 가열될 때까지 유지합니다. 예열 온도에서 오스테나이트화 온도까지 급속 가열하는 것이 좋습니다.
3.2 오스테나이트화(경화)
이 단계를 통해 강철의 구조가 변형됩니다. 오스테나이트, 합금 원소를 용해시켜 경화를 가능하게 합니다.
조리 방법: 1725-1750°F(940-954°C)로 가열합니다. 1550-1700°F(845-925°C) 범위도 언급됩니다.
담그는 시간: 가장 작은 단면적 1인치당 1시간씩 담그십시오(예: 1/8인치인 경우 30분). 담그는 시간을 엄격히 준수하십시오. 너무 오래 담그면 손상될 수 있습니다.
3.3 담금질
급속 냉각은 오스테나이트를 마르텐사이트로 변환시킵니다. S1은 주로 오일 경화형 강입니다.
절차: 52~65°C(125~150°F)까지 오일에 담금질합니다. 즉시 템퍼링합니다. S1의 경우 공기 경화가 가능할 수 있지만, 단면 크기에 따라 제한될 수 있습니다.
3.4 템퍼링
담금질 직후에 템퍼링 처리를 하면 응력을 완화하고 인성을 높이며 경도를 조절할 수 있습니다. 또한 잔류 오스테나이트를 변태시키고 미세한 탄화물을 석출시킵니다.
절차:
- 다양한 성격: S1 공구강의 경우 여러 번의 템퍼링 사이클을 거치는 것이 강력히 권장됩니다.
- 담그는 시간: 각 경도에 대해 단면 두께 1인치당 2시간씩 담그십시오.
- 온도 범위: S1의 일반적인 온도 범위는 다음과 같습니다. 350~1000°F (175~540°C).
- 온도가 낮을수록(예: 300-600°F / 149-316°C) 경도가 높아집니다.
- 온도가 높을수록 경도는 낮아지지만 인성은 극대화될 수 있습니다.
- 경도는 일반적으로 약 58 HRC(담금질 직후)에서 약 41 HRC(1000°F/540°C에서 템퍼링 처리)까지 다양합니다.
- 냉각: 바람이 없는 곳에서 천천히 식히세요.
S1 공구강의 담금질 온도 및 그에 따른 경도
| 템퍼링 온도 | 록웰 C |
| 갈증이 해소된 것처럼 | 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. S1 공구강의 응용 분야
뛰어난 강도와 충격 저항성을 겸비한 S1 공구강은 까다로운 산업 현장에 널리 사용되는 신뢰할 수 있는 소재입니다. 제조 공정에서 공구나 부품이 강한 충격이나 높은 응력에 자주 노출되는 경우, S1은 견고하고 믿을 수 있는 솔루션을 제공합니다.
다음 표는 일반적인 S1 공구강의 적용 분야와 이러한 작업에 S1 공구강이 선택되는 이유를 요약하여 보여줍니다.
| 응용 분야 | 구체적인 예 | 이러한 용도에서 S1 공구강의 주요 이점 |
| 충격 및 절삭 공구 | 수동 끌, 공압식 치핑 끌(S1은 이러한 용도로 "텅스텐 끌강"이라고도 함), 다양한 펀치(천공 펀치, 트리밍 펀치, 드로 펀치 포함), 두꺼운 재료 및 스크랩 재료를 냉간 절단하는 데 사용되는 전단 날. | S1 공구강의 탁월한 인성은 반복적인 충격이나 강한 절삭력에 노출될 때 조기 파손, 균열 또는 치명적인 파손을 방지합니다. |
| 성형 및 스탬핑 | 냉간 성형 금형, 스탬핑 금형, 냉간 단조 공구(특히 복잡한 형상용), 리벳 세트 및 재료 스탬프. | S1은 뛰어난 충격 저항성과 우수한 압축 강도를 제공하여 이러한 성형 및 스탬핑 작업에서 발생하는 심각하고 반복적인 힘을 견딜 수 있습니다. |
| 특수 냉간 가공 | 맨드릴, 롤 및 기타 다양한 공구들은 까다로운 냉간 인발 및 성형 공정에 사용됩니다. | S1의 고유한 인성은 파손 없이 상당한 작동 스트레스를 견뎌야 하는 공구에 매우 중요한 속성으로, 공구의 수명을 보장합니다. |
| 중간 정도의 고온 작업 용도 | 특정 유형의 열간 전단 블레이드, 온도가 극단적이지 않은 일부 열간 가공 펀치. | S1에 함유된 텅스텐은 비교적 높은 온도, 일반적으로 약 1000°F(540°C)까지 구조적 무결성과 경도를 유지할 수 있는 능력을 제공합니다. |
| 구조 및 기계 부품 | 캠, 샤프트, 스핀들, 기어, 스프로킷 등 충격 하중을 받는 다양한 기계 요소. | S1 공구강은 높은 강도와 작동 중 충격 및 진동을 흡수하는 능력이 모두 요구되는 부품에 신뢰할 수 있는 옵션을 제공합니다. |
| 플라스틱 성형 | 소형에서 중형 크기의 플라스틱 사출 금형용 인서트. | 이러한 용도에서 S1은 D2와 같은 다른 공구강에 비해 향상된 인성을 제공하여 인서트 균열 위험을 크게 줄이고 금형 수명을 연장합니다. |
5. S1 공구강 선택 시 중요 고려 사항
S1 공구강은 의도된 용도에 탁월한 성능 특성을 제공하지만, 사용자는 다음 사항에 유의해야 합니다.
- 유효성: 오늘날 시장에서 S1 공구강의 사용은 점차 줄어들고 있으며, S5나 S7과 같은 등급의 공구강이 공급업체에서 더 흔하게 재고로 보유되고 있습니다. 이는 S1 공구강의 즉각적인 공급에 영향을 미칠 수 있습니다. 그러나 극한의 충격 조건에서 균열을 방지하기 위해 최대의 인성이 필수적인 특정 중요 용도에서는 S1 공구강이 여전히 매우 가치 있고 효과적인 소재 선택입니다.
- 열처리 정밀도: S1 공구강 부품에서 최적의 경도와 인성 균형을 달성하는 것은 올바른 열처리 프로토콜을 실행하는 데 매우 중요합니다. 특히 템퍼링 사이클은 이러한 특성을 미세 조정하여 공구 또는 부품의 수명과 성능을 극대화하는 데 필수적입니다.
6. 동등한 등급
- DIN: 1.2550
- 중국 GB: 6CrW2Si 또는 5CrW2Si
