Stal narzędziowa S1 jest materiałem odpornym na wstrząsy. Jej główną cechą jest wyjątkowa wytrzymałość, co czyni ją wysoce odporną na obciążenia udarowe. Zrozumienie jej właściwości pomaga określić, czy jest ona odpowiednia dla Twoich potrzeb produkcyjnych.
1. Skład chemiczny1
Typowy skład chemiczny (masa %) stali S1 mieści się w poniższych zakresach:
| C | W | Kr | Si | V | 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% | do 0,50% | ≤ 0,030% | ≤ 0,030% |
2. Właściwości stali narzędziowej S1
Zrozumienie tych właściwości stali S1 pomoże Ci określić jej przydatność do konkretnych zastosowań w Twojej fabryce:
2.1 Twardość
Stal narzędziowa S1 może osiągnąć twardość od 40 do 63 HRC po obróbka cieplna. Jednak w większości praktycznych zastosowań wymagających charakterystycznej odporności na wstrząsy, S1 jest zwykle stosowany w zakresie twardości roboczej 50-56 HRC, często około 55 HRC. Należy pamiętać, że chociaż wyższa twardość poprawia nosić odporność, ogólnie zmniejsza wytrzymałość.
2.2 Odpowiedź na obróbkę cieplną
S1 to stal hartowana w oleju, która może osiągnąć wymaganą twardość dzięki obróbce olejem gaszenie. W przypadku prostszych lub większych przekrojów, hartowanie w wodzie lub solance może być również wykonalną opcją. Wykazuje średnią głębokość utwardzania.
Utwardzanie po hartowaniu i ruszenie są kluczowymi krokami. Podczas gdy niska temperatura odpuszczania (około 300°C / 570°F) zapewnia maksymalną twardość, stal S1 oferuje szeroki zakres użytecznych temperatur odpuszczania, od około 175°C do 540°C (od 350°F do 1000°F). W porównaniu ze stalami o wyższej zawartości dodatków stopowych, stal narzędziowa S1 wykazuje wyraźniejszy spadek twardości wraz ze wzrostem temperatury odpuszczania. Należy pamiętać, że odpuszczanie poniżej 315°C (600°F) może zwiększyć podatność stali na powstawanie karbów.
2.3 Wytrzymałość i odporność na wstrząsy
To jest miejsce Stal narzędziowa S1 naprawdę się wyróżnia. Ma bardzo wysoką, często najwyższą, wytrzymałość wśród stali narzędziowych, szczególnie w porównaniu z wieloma gatunkami obrabianymi na zimno. Ta wyjątkowa wytrzymałość, podstawowa właściwość stali S1, sprawia, że jest idealna do zastosowań obejmujących powtarzające się uderzenia, wstrząsy mechaniczne lub nagłe obciążenia. Średnia zawartość węgla w połączeniu z dodatkami krzemu i wolframu jest kluczowa dla tej cechy.
2.4 Odporność na zużycie
Stal narzędziowa S1 oferuje średnia do niskiej odporność na zużycie. Jest to na ogół wartość niższa niż w przypadku stali narzędziowych do obróbki na zimno, takich jak D2 Lub A2. Zawartość wolframu przyczynia się do pewnej wrodzonej odporności na zużycie. W przypadku zastosowań wymagających zwiększonej odporności powierzchni na zużycie można rozważyć azotowanie. Jednak proces ten wymaga ostrożnego zarządzania, ponieważ temperatury mogą zmniejszyć twardość i wytrzymałość rdzenia, co potencjalnie może prowadzić do odkształceń plastycznych w obszarach o dużym naprężeniu, jeśli nie są odpowiednio kontrolowane.
2.5 Twardość na gorąco i odporność na ciepło
Stal narzędziowa S1 posiada niska do średniej twardości na gorącoNie zachowuje twardości w podwyższonych temperaturach tak skutecznie, jak stale szybkotnące. Niemniej jednak, częściowo dzięki zawartości wolframu, zapewnia pewien stopień odporności na ciepło, co pozwala na jego stosowanie w umiarkowanie podwyższonych temperaturach lub w niektórych zastosowaniach obróbki cieplnej, zazwyczaj do około 540°C (1000°F).
2.6 Obróbka skrawaniem
Po odpowiednim wyżarzaniu stal narzędziowa S1 jest uważana za posiadającą dobra obrabialność. Jego ocena jest często podawana jako 90-95, w porównaniu do standardu stali węglowej 1% wynoszącego 100. Nawet w stanie zahartowanym obrabialność jest uważana za dość dobrą. Obróbkę stali S1 można dodatkowo poprawić, zwiększając zawartość siarki.
2.7 Stabilność wymiarowa
Hartowanie w oleju, typowa metoda dla S1, generalnie skutkuje małe i przewidywalne zmiany wymiarowe. Podczas gdy stale hartowane na powietrzu, takie jak S7, oferują doskonałą stabilność wymiarową, stabilność wymiarową stali narzędziowej S1 uważa się za dobrą w gatunkach hartowanych w oleju lub wodzie. Hartowanie w wodzie powoduje poważny szok termiczny w stali narzędziowej S1, zwiększając ryzyko pękania i odkształcania, dlatego należy ją stosować ostrożnie.
Interesuje Cię stal narzędziowa S1? Wypełnij poniższy formularz, aby skontaktować się z nami i uzyskać najbardziej konkurencyjną stal narzędziową S1!
3. Obróbka cieplna stali narzędziowej S1
Stal narzędziowa S1 jest stalą odporną na wstrząsy. Prawidłowa obróbka cieplna ma kluczowe znaczenie dla jej wydajności. W tym przewodniku opisano standardowe etapy obróbki cieplnej stali narzędziowej S1.
3.1 Podgrzewanie wstępne
Podgrzewanie wstępne jest konieczne dla stali narzędziowej S1 przed austenityzacją. Zmniejsza szok termiczny, pomaga złagodzić naprężenia obróbki i może poprawić wydajność pieca.
Procedura: Podgrzać do 1200-1250°F (650-677°C). Utrzymać przez 10-15 minut lub do uzyskania równomiernego podgrzania. Preferowane jest szybkie podgrzanie od temperatury wstępnego nagrzania do temperatury austenityzacji.
3.2 Austenityzowanie (hartowanie)
Ten krok zmienia strukturę stali na austenit, rozpuszczając składniki stopowe w celu utwardzenia.
Procedura: Podgrzać do 1725-1750°F (940-954°C). Podawany jest również zakres 1550-1700°F (845-925°C).
Czas namaczania: Moczyć przez 1 godzinę na cal najmniejszego przekroju (np. 30 minut na 1/8 cala). Przestrzegać ściśle czasu namaczania, ponieważ zbyt długi czas może być szkodliwy.
3.3 Hartowanie
Szybkie chłodzenie przekształca austenit w martenzyt. S1 to przede wszystkim stal hartowana w oleju.
Procedura: Hartować w oleju do 125-150°F (52-65°C). Natychmiast hartować. Utwardzanie na powietrzu może być możliwe dla S1, ale może być ograniczone przez rozmiar przekroju.
3.4 Hartowanie
Odpuszczanie jest wykonywane bezpośrednio po hartowaniu w celu złagodzenia naprężeń, zwiększenia wytrzymałości i dostosowania twardości. Przekształca również austenit szczątkowy i wytrąca drobne węgliki.
Procedura:
- Wiele temperamentów: W przypadku stali narzędziowej S1 zaleca się przeprowadzanie wielokrotnych cykli odpuszczania.
- Czas namaczania: Moczyć przez 2 godziny na każdy cal grubości przekroju dla każdego stopnia utwardzenia.
- Zakres temperatur: Ogólny zakres odpuszczania dla S1 wynosi 350-1000°F (175-540°C).
- Niższe temperatury (np. 300–600°F / 149–316°C) skutkują większą twardością.
- Wyższe temperatury zmniejszają twardość, ale mogą zwiększyć wytrzymałość.
- Twardość waha się zazwyczaj od ok. 58 HRC (w stanie zahartowanym) do ok. 41 HRC (odpuszczone w temperaturze 1000°F/540°C).
- Chłodzenie: Schłodzić powoli w spokojnym powietrzu.
4. Zastosowania stali narzędziowej S1
Wyjątkowe połączenie wytrzymałości i odporności na wstrząsy sprawia, że stal narzędziowa S1 jest niezawodnym materiałem do szerokiej gamy wymagających zastosowań przemysłowych. Jeśli Twoje procesy produkcyjne obejmują narzędzia lub komponenty, które są regularnie poddawane silnym uderzeniom lub scenariuszom wysokiego naprężenia, S1 zapewnia solidne i niezawodne rozwiązanie materiałowe.
W poniższej tabeli przedstawiono typowe zastosowania stali narzędziowej S1 i wyjaśniono, dlaczego jest ona wybierana do tych zadań:
| Kategoria aplikacji | Konkretne przykłady | Kluczowe zalety stali narzędziowej S1 w tych zastosowaniach |
| Narzędzia udarowe i tnące | Dłuta ręczne, dłuta pneumatyczne do kucia (do tego celu stosuje się czasem stal S1, zwaną „dłutem wolframowym”), różnego rodzaju przebijaki (w tym przebijaki, przycinacze i stemple ciągnące), ostrza nożyc do cięcia na zimno ciężkich materiałów i złomu. | Wysoka wytrzymałość stali narzędziowej S1 zapobiega przedwczesnemu odpryskiwaniu, pękaniu lub poważnym uszkodzeniom w przypadku poddawania narzędzia wielokrotnym uderzeniom lub intensywnym siłom skrawania. |
| Formowanie i tłoczenie | Matryce do formowania na zimno, matryce do tłoczenia, narzędzia do tłoczenia na zimno (szczególnie w przypadku skomplikowanych kształtów), zestawy nitów i stemple materiałowe. | Materiał S1 charakteryzuje się doskonałą odpornością na wstrząsy i dobrą wytrzymałością na ściskanie, co pozwala mu wytrzymywać duże, często powtarzające się siły występujące w procesach formowania i tłoczenia. |
| Specjalistyczna obróbka na zimno | Trzpienie, rolki i inne narzędzia wykorzystywane w wymagających procesach ciągnienia i formowania na zimno. | Naturalna wytrzymałość stali S1 jest kluczową cechą narzędzi, które muszą wytrzymywać znaczne naprężenia eksploatacyjne bez pękania, co zapewnia długą żywotność narzędzi. |
| Umiarkowane zastosowania w gorących pracach | Niektóre rodzaje ostrzy tnących na gorąco, niektóre stemple robocze pracujące na gorąco, gdzie temperatury nie są ekstremalne. | Zawartość wolframu w stopie S1 zapewnia możliwość zachowania integralności strukturalnej i twardości w umiarkowanie podwyższonych temperaturach, zwykle do ok. 1000°F (540°C). |
| Części konstrukcyjne i maszynowe | Różne elementy maszyn, takie jak krzywki, wały, wrzeciona, koła zębate i zębatki, które są narażone na obciążenia udarowe. | Stal narzędziowa S1 to niezawodny wybór w przypadku komponentów wymagających połączenia dużej wytrzymałości ze zdolnością do pochłaniania wstrząsów i uderzeń podczas pracy. |
| Formowanie tworzyw sztucznych | Małe i średnie wkładki do form wtryskowych z tworzyw sztucznych. | W tych zastosowaniach stal S1 zapewnia zwiększoną wytrzymałość w porównaniu do alternatywnych stali narzędziowych, takich jak D2, co znacznie zmniejsza ryzyko pękania wkładki i wydłuża żywotność formy. |
5. Ważne uwagi dotyczące wyboru stali narzędziowej S1
Chociaż stal narzędziowa S1 zapewnia doskonałe parametry użytkowe w zamierzonych zastosowaniach, potencjalni użytkownicy powinni pamiętać o następujących kwestiach:
- Dostępność: Na dzisiejszym rynku powszechne zastosowanie stali S1 nieco spadło, a dostawcy coraz częściej oferują gatunki takie jak stal narzędziowa S5 lub S7. Może to wpłynąć na natychmiastową dostępność stali S1. Jednak w przypadku konkretnych, krytycznych zastosowań, w których maksymalna wytrzymałość ma kluczowe znaczenie dla zapobiegania pęknięciom w warunkach silnego uderzenia, stal narzędziowa S1 pozostaje wyjątkowo cennym i skutecznym wyborem.
- Precyzja obróbki cieplnej: Osiągnięcie optymalnej równowagi twardości i wytrzymałości w dowolnym elemencie ze stali narzędziowej S1 jest krytycznie zależne od wykonania prawidłowego protokołu obróbki cieplnej. Cykl odpuszczania jest w szczególności niezbędny do precyzyjnego dostrojenia tych właściwości, aby zapewnić maksymalną żywotność i wydajność narzędzia lub części.
6. Ocena równoważna
- Norma: 1.2550
- Chiny GB: 6CrW2Si lub 5CrW2Si
- Roberts, G., Krauss, G. i Kennedy, R. (1998). Stale narzędziowe (wyd. 5). ASM International. ↩︎
Często zadawane pytania
DIN: 1.2550, 60WCrV8
GB: 5CrW2Si lub 6CrW2Si
JIS: SKS41
AFNOR: 55WC20
BS: BS1
UNS: T41901
S1 to uniwersalna, hartowana w oleju, odporna na wstrząsy stal narzędziowa. Jest przeznaczona głównie do zastosowań narażonych na powtarzające się naprężenia udarowe, takich jak dłuta, ostrza nożyc i wiertła do kamienia. Stal S1 charakteryzuje się wysoką wytrzymałością i odpornością na pękanie w warunkach obciążenia udarowego, a jednocześnie doskonałą wytrzymałością i odpornością na zużycie. W jej składzie znajdują się wolfram, chrom, molibden i krzem, które wpływają na jej twardość i hartowność.
Stal S1 to stal narzędziowa hartująca się w oleju, natomiast stal S7 to stal narzędziowa hartująca się swobodnie. Stal S7 osiąga maksymalną twardość 58 HRC, natomiast stal S1 może osiągnąć maksymalną twardość 63-64 HRC.
Stal narzędziowa S1 charakteryzuje się zazwyczaj twardością po odpuszczeniu wynoszącą od 50 do 58 HRC, w zależności od zawartości węgla i zastosowanych warunków odpuszczania1130. Po hartowaniu w oleju stal S1 może osiągnąć twardość po hartowaniu wynoszącą nawet 63–64 HRC przed kolejnym odpuszczaniem29.
Uzyskaj konkurencyjną ofertę na stal narzędziową S1
Z ponad 20-letnim doświadczeniem w kuciu, Aobo Steel jest Twoim zaufanym partnerem w zakresie wysokowydajnej stali narzędziowej S1. Dostarczamy nie tylko materiały, ale i rozwiązania. Wykorzystaj naszą dogłębną wiedzę branżową i niezawodny łańcuch dostaw, aby Twój projekt odniósł sukces.
✉ Skontaktuj się z nami wypełniając poniższy formularz.
Odkryj nasze inne 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 stal nierdzewna
52100 stal łożyskowa
Stal nierdzewna 440C
4140/42CrMo4/SCM440
4340/34CrNiMo6/1,6582
4130
5140/42Cr4/SCR440
SCM415
