Stal narzędziowa S7 | 1.2355

AOBO STEEL - Zaufany globalny dostawca stali narzędziowej

Wyślij zapytanie teraz

Stal narzędziowa S7 to rodzaj stali narzędziowej odpornej na wstrząsy, klasyfikowanej w serii „S” przez American Iron and Steel Institute (AISI). Stale te są specjalnie zaprojektowane do zastosowań, w których występują powtarzające się naprężenia udarowe.

1. Zastosowania stali narzędziowej S7

  • Dziurki
  • Wykrojniki
  • Matryce do formowania na zimno
  • Matryce do bicia monet
  • Trzpienie
  • Części składowe konstrukcyjne
  • Matryce do przycinania

2. Skład stali S7

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

[Źródło: Sinha, AK (2003). Podręcznik metalurgii fizycznej (str. 62). McGraw-Hill.]

3. Właściwości

3.1 Właściwości fizyczne

Gęstość7,80–7,83 g/cm3
Środek ciężkości7.83
Moduł sprężystości205–207 GPa
Przewodność cieplna28,5 W/(m⋅K) (w temp. 95∘C)
Rozszerzalność cieplna (liniowa)
20−100∘C12,5 μm/(m⋅K)
20–250∘C13,3 μm/(m⋅K)
20–500∘C14,27 μm/(m⋅K)
Ciepło właściwe∼0,46 J/(g⋅K)
Rezystywność elektryczna∼0,75 μΩ⋅m
Temperatura krytyczna (Ac1)793∘C
Temperatura krytyczna (Ac3)838∘C
Temperatura transformacji785–800∘C

3.2 Właściwości mechaniczne

Wytrzymałość na rozciąganie∼1517−2151 MPa
Wytrzymałość na rozciąganie∼1310−1999 MPa
Twardość (wyżarzana)Maksymalnie 223–250 HBW
Twardość (po obróbce cieplnej)Do 60–61 HRC
Twardość (zakres hartowania)45–57 HRC (w zależności od temperatury)
Wydłużenie przy zerwaniu∼7−15%
Współczynnik Poissona0,27−0,30
Moduł sprężystości207 GPa

3.3 Inne właściwości

  • Odporność na wstrząsy: Bardzo wysoki, podstawowa i definiująca cecha S7.
  • Nosić Opór: Dobra, choć generalnie niższa niż w przypadku stali o wysokiej zawartości węgla i chromu obrabianych na zimno, takich jak O6 lub Stal narzędziowa D2.
  • Stabilność wymiarowa: Dobra stabilność w całym prawidłowym obróbka cieplna proces. Wzrost wymiarowy o +0,001 cala na cal (0,001 mm na mm), gdy S7 jest hartowany w powietrzu od prawidłowej temperatury utwardzania.
  • Korzyści z utwardzania powietrznego: Możliwość hartowania w powietrzu stali S7 zapewnia znaczny margines bezpieczeństwa podczas procesu hartowania, redukując ryzyko odkształceń i pęknięć w porównaniu ze stalami hartowanymi w cieczy.
  • Wydajność w podwyższonej temperaturze: S7 wykazuje dobrą odporność na mięknięcie w umiarkowanie podwyższonych temperaturach, co sprawia, że nadaje się do zastosowań wymagających średniej temperatury i wysokiej temperatury.
  • Utwardzanie powierzchniowe: Poprzez procesy obróbki powierzchni, takie jak węgloazotowanie lub azotowanie, twardość powierzchni stali narzędziowej S7 można dodatkowo poprawić do około 64 HRC. Jednak takie obróbki powierzchni mogą wpływać na wrodzoną odporność stali S7 na wstrząsy i należy je dokładnie rozważyć w oparciu o wymagania aplikacji.
Stal narzędziowa S7

Szukasz stali narzędziowej S7?

Wypełnij poniższy formularz, aby skontaktować się z nami już dziś!

4. Obróbka cieplna

4.1 Podgrzewanie wstępne

Temperatura podgrzewania wstępnego dla stali S7 wynosi 1200°F (650°C), z czasem namaczania od 10 do 15 minut.

Nie należy moczyć zbyt długo, ponieważ długotrwałe moczenie zniszczy strukturę molekularną i będzie miało niekorzystny wpływ na późniejszą obróbkę cieplną.

4.2 Austenityzowanie (hartowanie)

Po podgrzaniu ustaw temperaturę pieca na austenityzowanie temperatura, która jest 1725°F (940°C). Rozpocznij namaczanie, gdy temperatura przedmiotu obrabianego osiągnie pełną temperaturę austenityzacji.

Czas namaczania zależy od przekroju części. W przypadku części grubszych niż 1″ (25mm) czas namaczania powinien wynosić 1 godzinę na cal (25mm) najmniejszego przekroju. W przypadku mniejszych części obowiązuje zasada:

  • 1/8″ (3,175 mm) grubości: 30 minut
  • 1/4″ (6,350 mm) grubości: 40 minut
  • 1/2″ (12,70 mm) grubości: 45-50 minut
  • 3/4″ (19,05 mm) grubości: 50–55 minut

4.3 Gaszenie

S7 to hartowana powietrzem stal narzędziowa. Chłodzenie powietrzem jest najwolniejszą metodą hartowania, ale oferuje najlepsze bezpieczeństwo, redukując szok termiczny i naprężenia wewnętrzne w hartowanych metalach.

Jednak stale hartowane na powietrzu mają ograniczenia w zakresie możliwości osiągnięcia pełnej twardości poza pewnymi rozmiarami przekroju poprzecznego. W przypadku S7, jeśli rozmiar przekroju poprzecznego przekracza 2 1/2″ (63 mm), pełna twardość może nie zostać osiągnięta po schłodzeniu na powietrzu. Większe sekcje mogą wymagać hartowania w oleju w celu uzyskania pożądanej twardości, chociaż może to zagrozić stabilności obróbki cieplnej.

4.4 Odpuszczanie

Hartowanie zwiększa wytrzymałość stali i łagodzi jej stan wysokiego naprężenia, zapobiegając w ten sposób pękaniu. Stal narzędziowa S7 musi zostać odpuszczona natychmiast po spadku temperatury części do 125 do 150°F (52 do 65°C).

Pierwsze hartowanie wykonuje się zazwyczaj w 450°F (230°C). Jeżeli wymagane jest drugie hartowanie, temperaturę należy ustawić na 425°F (220°C) która jest o 25℃ niższa od pierwszej temperatury odpuszczania. Twardość po pojedynczym odpuszczaniu wynosi 58 HRC. Każdy cykl odpuszczania powinien trwać 2 godziny na cal (25 mm) przekroju poprzecznego.

4.5 Rozważania po leczeniu

Jeśli hartowane komponenty S7 przechodzą kolejne operacje wykończeniowe, takie jak szlifowanie, spawanie lub obróbka elektroerozyjna (EDM), zdecydowanie zaleca się odpuszczanie naprężeń. Należy to wykonać w temperaturze o 25–50°F (14–28°C) niższej od temperatury ostatniego skutecznego cyklu odpuszczania, aby zmniejszyć ryzyko pęknięć lub niestabilności wymiarowej wywołanej przez te procesy.

4.6 Kucie stali narzędziowej S7

Powoli podgrzej S7 do 815°C (1500°F). Temperatura kucia wynosi 1040-1150°C (1900-2100°F). W przypadku większych przekrojów lub wykonywania ciężkich i szybkich redukcji preferowany jest wyższy zakres temperatur, podczas gdy mniejsze przekroje i lżejsze redukcje mogą korzystać z niższego zakresu. Nigdy nie kuj S7 poniżej 870°C (1600°F).

S7 to stal hartowana na powietrzu i musi być powoli chłodzona od temperatury kucia, aby zapobiec pękaniu i zapewnić, że stal pozostanie w stanie półmiękkim. Metody chłodzenia obejmują chłodzenie w piecu lub zakopywanie materiału w medium izolacyjnym, takim jak wapno, mika lub ziemia okrzemkowa.

S7 musi zostać wyżarzona po kuciu. Temperatura wyżarzania obejmuje podgrzanie do 843°C (1550°F) i wytrzymywanie przez 1,5 godziny na cal (3,5 minuty na mm) grubości. Po prawidłowym wyżarzaniu S7 ma ocenę obrabialności 70% w porównaniu do stali węglowej 1% o ocenie 100%.

5. Gatunki równoważne stali narzędziowej S7

  • UNS (Uniwersalny System Numeracji): T41907
  • DIN (Norma niemiecka): 1.2355 lub 50CrMoV13-15
  • JIS (japońskie normy przemysłowe): SKS93
  • Chiński odpowiednik: 5Cr3Mn1SiMo1V

6. Porównaj stal S7 ze stalą 4140

Stal narzędziowa S7 doskonale sprawdza się w zastosowaniach wymagających wysokiej wytrzymałości i odporności na wstrząsy, szczególnie w narzędziach do obróbki na zimno lub średnio-gorąco, i korzysta z hartowania na powietrzu w celu zapewnienia stabilności wymiarowej. Stal 4140, wszechstronna stal stopowa, jest dobrym wyborem dla elementów konstrukcyjnych i części maszyn, które wymagają dobrej wytrzymałości, hartowności i wytrzymałości. Często korzysta z obróbki cieplnej, takiej jak hartowanie olejowe lub azotowanie w celu uzyskania określonych ulepszeń właściwości.

7. Formy i wymiary dostaw

Dostarczana przez nas stal narzędziowa S7 jest dostępna w różnych kształtach, w tym pręty okrągłe, blachy, płyty, płaskowniki, pręty kwadratowe i bloki. Wymiary płaskownika wahają się od: szerokość 20–600 mm × grubość 20–400 mm × długość 1000–5500 mm. Wymiary pręta okrągłego wahają się od średnicy 20–400 mm × długość 1000–5500 mm. Wymiary bloku uzyskuje się poprzez cięcie płaskownika.

W przypadku mniejszych rozmiarów, takich jak pręty okrągłe o średnicy mniejszej niż 70 mm, stosujemy proces walcowania na gorąco. W przypadku rozmiarów większych niż 70 mm oferujemy produkty kute.

Testy UT: wrzesień 1921-84 D/d, E/e. 

Wykończenie powierzchni: oryginalne czarne, łuszczone, obrabiane maszynowo/toczone, polerowane, szlifowane lub frezowane wykończenie powierzchni.

Stan zapasów: Nie utrzymujemy zapasów stali S7. Organizujemy produkcję na podstawie zamówień klientów.

Czas dostawy: Materiały do pieców łukowych elektrycznych (EAF) to 30-45 dni. Materiały ESR to około 60 dni.

Wyślij zapytanie o stal narzędziową S7 już teraz

Często zadawane pytania

1. Czym jest stal narzędziowa S7?

Stal narzędziowa S7 to odporna na wstrząsy stal narzędziowa, klasyfikowana jako stal grupy S zgodnie z normą ASTM A681. Jest to przede wszystkim stal hartowana na powietrzu, ale może być również hartowana w oleju. S7 jest znana ze swoich wyjątkowych właściwości udarnościowych i najwyższej hartowności wśród odpornych na wstrząsy stali narzędziowych. Łączy wysoką wytrzymałość na uderzenia, dobrą stabilność wymiarową i obrabialność z doskonałą odpornością na wstrząsy.

2. Jakie są charakterystyczne cechy i najważniejsze właściwości stali narzędziowej S7? 

  • Wysoka odporność na wstrząsy i wytrzymałość:Wykazuje doskonałą odporność na duże obciążenia udarowe i szokowe.
  • Dobra odporność na zmiękczanie w wysokich temperaturach:Umożliwia to wykonywanie prac w wysokiej temperaturze, zwykle do 1000°F (538°C).
  • Wysoka hartownośćPosiada najwyższą hartowność wśród gatunków odpornych na wstrząsy.
  • Dobra stabilność wymiarowa:Zachowuje swój kształt i rozmiar nawet pod dużym naprężeniem i ciśnieniem, co jest kluczowe w zastosowaniach wymagających precyzji.
  • Łatwość obróbki mechanicznej i cieplnej:Uważa się, że jest bezpieczny i stabilny w obróbce cieplnej ze względu na swoje właściwości utwardzania na powietrzu.
  •  

3. Jakie są typowe zastosowania stali narzędziowej S7? 

  • Narzędzia do obróbki na zimno:Wykrojniki, wykrojniki formujące, narzędzia tnące i ostrza nożyc.
  • Narzędzia do pracy na gorąco:Matryce do kucia, matryce do wytłaczania, matryce do tłoczenia na gorąco i matryce do odlewania ciśnieniowego.
  • Zastosowania szokowe:Nitownice jednostronne, łamacze betonu (punkty Moll), matryce do nitowania, dłuta, dziurkacze i matryce do zagniatania.
  • Odlewanie:Matryce do formowania tworzyw sztucznych, obrabiane mechanicznie gniazda do matryc do formowania tworzyw sztucznych oraz frezy główne.
  • Inne zastosowania obejmują kołki, wiertła, płyty wiertnicze, piasty i matryce grawerskie. Jest również stosowany do krytycznych komponentów w przemyśle lotniczym.

4. Czy istnieją międzynarodowe odpowiedniki stali narzędziowej AISI S7?

niemiecki: W-nr 1.2357 lub 1.2355 / 50CrMoV13-15 (DIN EN ISO 4957).

5. Jaki jest typowy zakres twardości dla stali narzędziowej S7?

Twardość stali narzędziowej S7 może się różnić w zależności od obróbki cieplnej i temperatury odpuszczania. Zazwyczaj jej twardość mieści się w zakresie 54-62 HRC. Dla określonych temperatur odpuszczania twardość Rockwella C może wynosić:

  • Po schłodzeniu powietrzem: 59-61 HRC
  • Hartowane w temperaturze 149°C (300°F): 57-59 HRC
  • Hartowane w temperaturze 204°C (400°F): 55-57 HRC
  • Hartowane w temperaturze 449°C (840°F): 53 HRC
  • Odpuszczona w temperaturze 649°C (1200°F): 41 HRC, 37-40 HRC Po wyżarzaniu stal narzędziowa S7 ma zazwyczaj twardość Brinella wynoszącą maksymalnie 197 lub 187-220 BHN, przy maksymalnej wartości 223 HBW.

6. Jaka jest udarność stali narzędziowej S7?

Stal narzędziowa S7 charakteryzuje się bardzo wysoką wytrzymałością na uderzenia i wyjątkowymi właściwościami udarowymi, co czyni ją gatunkiem „odpornym na wstrząsy”. Zmierzone wartości udarności Charpy’ego (karb V; chłodzone powietrzem od 941°C) obejmują:

  • 16,9 J po odpuszczeniu w temperaturze 200°C.
  • 13,6 J po odpuszczeniu w temperaturze 425°C.
  • 16,3 J po odpuszczeniu w temperaturze 649°C. 
  •  

7. Czy stal narzędziowa S7 jest odporna na korozję?

Stal narzędziowa S7 jest podatna na korozję I może łatwo rdzewieć i korodowaćNależy chronić go przed wilgocią i wilgocią, a do przechowywania zaleca się stosowanie inhibitorów rdzy lub materiałów odpornych na korozję, takich jak plastik lub papier woskowany. 

8. Jaka jest gęstość i moduł sprężystości stali narzędziowej S7?

Gęstość stali narzędziowej S7 wynosi 7,83 g/cm³ (lub 0,283 lb/in³). Moduł sprężystości wynosi 207 GPa (lub 30 x 10^6 psi).

9. Dlaczego powolne nagrzewanie jest ważne przy pracy ze stalą narzędziową S7?

Powolne nagrzewanie, w tempie nieprzekraczającym 400°F (222°C) na godzinę, jest kluczowe dla stali narzędziowej S7, zwłaszcza w przypadku skomplikowanych lub dużych narzędzi, aby zapewnić równomierny rozkład temperatury w całym materiale i zapobiec pękaniu. Szybkie nagrzewanie może powodować znaczne naprężenia w metalu z powodu nierównomiernego rozszerzania, co prowadzi do pęknięć, szczególnie jeśli rdzeń metalu nie ma tej samej temperatury co jego powierzchnia zewnętrzna.

10. Czy stal narzędziową S7 można spawać?

Stal narzędziowa S7 wykazuje umiarkowaną spawalność. Nie zalecamy jednak spawania, ponieważ proces ten może pozostawić słabą strefę wpływu ciepła, wprowadzić wady i sprawić, że spoina będzie bardziej ciągliwa (mniej twarda) niż stal narzędziowa. Jeśli spawanie jest konieczne, powinno być wykonywane przez doświadczonego spawacza zajmującego się naprawą matryc. Podgrzewanie wstępne i obróbka po spawaniu (np. ponowne odpuszczanie) mogą zapobiec pękaniu i zachować integralność materiału. Specjalistyczne materiały eksploatacyjne do spawania są również bardzo drogie.

11. Czy stal narzędziowa S7 jest łatwa w obróbce?

Stal narzędziowa S7 jest uważana za obrabialną, ale jest stosunkowo trudniejsza do obróbki niż stale stopowe. Ma ocenę 95 dla obrabialności (w porównaniu do 100 dla stali narzędziowej węglowej 1.00%) po wyżarzaniu do Brinella 197 maks.

12. Jak stal narzędziowa S7 wypada w porównaniu z innymi materiałami w przypadku kluczowych elementów, takich jak iglice czy zamki?

W przypadku zastosowań takich jak iglice AR9, chociaż wiele z nich wykonanych jest ze stali narzędziowej S7, niektórzy eksperci sugerują, aby unikać stali narzędziowych poddawanych obróbce cieplnej, takich jak S7, ze względu na ich kruchość.

  • W porównaniu ze stalą nierdzewną 17-4: Stal nierdzewną 17-4 uważa się za lepszą na iglice ze względu na jej wysoką ciągliwość, zwłaszcza po obróbce cieplnej do stanu H900, która zapewnia porównywalną lub lepszą wytrzymałość na uderzenia Charpy'ego niż tytan klasy 5.
  • Vs. Tytan: Tytan (np. Grade 5 Ti-6Al-4V) ma wysoki stosunek wytrzymałości do masy, ale nie jest tak twardy jak S7 i może nie dostarczać takiej samej energii jak cięższy sworzeń ze względu na swoją niską masę. Może być również podatny na zatarcia lub zużycie cierne w zastosowaniach krzywkowych.
  • Vs. 9310 Steel (do śrub): Stal narzędziowa S7, jeśli jest odpowiednio hartowana, może mieć lepszą wytrzymałość na rozciąganie, szok termiczny i zginanie w porównaniu do stali 9310. Jednak ich wytrzymałość na ścinanie jest mniej więcej taka sama. 9310 jest często stosowany do przekładni w F1 i lotnictwie, co sugeruje inny zestaw optymalnych właściwości dla tych zastosowań.
  • Najczęstszą przyczyną pękania iglicy w karabinach AR9 jest nieprawidłowo dobrany rozmiar lub źle wykonany zamek, który powoduje, że iglica opada do dołu, powodując naprężenia boczne, a nie sam rodzaj stali.

13. Jakie są ogólne ograniczenia stali narzędziowej S7? 

  • Podatność na odwęglanie: Podobnie jak inne stale wysokowęglowe, stal narzędziowa S7 może tracić węgiel z powierzchni podczas obróbki cieplnej, co wymaga zachowania środków ostrożności.
  • Nieodpowiednia do azotowania: Ze względu na niskie temperatury odpuszczania, stal narzędziowa S7 zazwyczaj nie nadaje się do azotowania ani podobnych procesów obróbki powierzchni.
  • Trudniejsza obróbka mechaniczna: Wysoka zawartość dodatków stopowych sprawia, że obróbka mechaniczna stali jest trudniejsza niż obróbka stali o niższej zawartości dodatków stopowych.
  • Mniejsza odporność na zużycie i rozdarcie (w porównaniu): Mimo dobrej odporności na zużycie, jest uważana za mniej odporną na ogólne zużycie i rozdarcie w porównaniu z niektórymi innymi stalami narzędziowymi.
    •  

Odblokuj maksymalną wydajność dzięki narzędziu S7 Tool Steel

Aobo Steel to Twoje główne źródło wysokiej jakości stali narzędziowej S7. Z ponad 20 lat doświadczenia w kuciu, zapewniamy niezrównaną trwałość i precyzję dla Twoich najważniejszych zastosowań. Nasi specjaliści są gotowi udzielić spersonalizowanych porad i konkurencyjnych ofert.

Gotowy na udoskonalenie swojego projektu? Wypełnij poniższy formularz, aby skontaktować się z naszymi ekspertami i otrzymać spersonalizowaną wycenę!

Nasze produkty
pl_PLPolski
en_USEnglish pt_BRPortuguês do Brasil es_MXEspañol de México arالعربية tr_TRTürkçe pl_PLPolski