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Aobo Steel | Fornecedor global de aço para ferramentas na China
Aço ferramenta AISI S1 | 1.2550 | Aço cromo-tungstênio resistente a impactos SKS41
✓100% Garantia de Qualidade Testada por Ultrassom
✓SET 1921-82 Classe D/d Garantida
✓Entrega no estado recozido
✓Superfície: Escama preta, torneada, acabamento bruto ou polida
S1 tool steel is a shock-resisting material. Its primary characteristic is exceptional toughness, which makes it highly resistant to impact loading. Understanding its properties helps determine whether it fits your manufacturing needs.
1. Composição Química
A composição química típica (peso %) do aço S1 está dentro destas faixas:
| C | W | Cr | 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% | até 0,50% | ≤ 0,030% | ≤ 0,030% |
2. Propriedades do aço para ferramentas S1
Entender essas propriedades do aço S1 ajudará você a determinar sua adequação para suas aplicações específicas de fábrica:
2.1 Dureza
O aço ferramenta S1 pode atingir uma dureza de 40-63 HRC após tratamento térmico. No entanto, para a maioria das aplicações práticas que exigem sua resistência ao choque característica, o S1 é normalmente usado em uma faixa de dureza de trabalho de 50-56 HRC, geralmente em torno de 55 HRC. É importante lembrar que, embora uma dureza maior melhore vestir resistência, geralmente reduz a tenacidade.
2.2 Resposta ao tratamento térmico
O S1 é um aço endurecível em óleo, capaz de atingir a dureza necessária através da oxidação do óleo. têmperaPara seções transversais mais simples ou maiores, a têmpera em água ou salmoura também pode ser uma opção viável. Apresenta uma profundidade média de endurecimento.
Pós-endurecimento e têmpera são etapas críticas. 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 with higher-alloy steels, S1 tool steel exhibits a more pronounced decrease in hardness as the tempering temperature increases. Be aware that tempering below 315°C (600°F) can increase the steel’s notch sensitivity.
2.3 Tenacidade e Resistência ao Choque
This is where S1 tool steel truly excels. It has very high, often the highest, toughness among tool steels, particularly when compared to many cold-worked grades. This exceptional toughness, a core property of S1 steel, makes it ideal for applications involving repeated impacts, mechanical shocks, or sudden loads. The medium carbon content, combined with additions of silicon and tungsten, is key to this characteristic.
2.4 Resistência ao desgaste
O aço ferramenta S1 oferece resistência ao desgaste média a baixa. Geralmente, essa resistência é menor do que a de aços ferramenta para trabalho a frio, como... D2 ou A2O teor de tungstênio contribui com alguma resistência inerente ao desgaste. Para aplicações que exigem maior resistência ao desgaste superficial, a nitretação pode ser considerada. No entanto, esse processo requer um gerenciamento cuidadoso, pois as temperaturas envolvidas podem reduzir a dureza e a resistência do núcleo, levando potencialmente à deformação plástica em áreas de alta tensão se não for controlado adequadamente.
2.5 Dureza a quente e resistência ao calor
O aço ferramenta S1 possui dureza baixa a média. Não mantém sua dureza em temperaturas elevadas tão eficazmente quanto os aços rápidos. No entanto, graças em parte ao seu teor de tungstênio, oferece um grau de resistência ao calor, permitindo seu uso em serviços em temperaturas moderadamente elevadas ou em algumas aplicações de trabalho a quente, geralmente até temperaturas em torno de 540 °C (1000 °F).
2.6 Usinabilidade
Quando recozido corretamente, o aço ferramenta S1 é considerado como tendo boa usinabilidadeSua classificação é frequentemente citada como 90-95, em comparação com o padrão de aço carbono 1% de 100. Mesmo na condição endurecida, a usinabilidade é considerada bastante boa. A usinabilidade do aço S1 pode ser ainda melhorada com o aumento do teor de enxofre.
2.7 Estabilidade Dimensional
A têmpera em óleo, o método típico para S1, geralmente resulta em pequenas e previsíveis mudanças dimensionaisEmbora aços endurecíveis ao ar, como o S7, ofereçam estabilidade dimensional superior, o desempenho de estabilidade dimensional do aço para ferramentas S1 é considerado bom em graus endurecíveis em óleo ou água. A têmpera em água causa choque térmico severo ao aço para ferramentas S1, aumentando o risco de trincas e deformações, portanto, deve ser usada com cautela.
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3. Tratamento térmico de aço para ferramentas S1
O aço para ferramentas S1 é um aço resistente a choques. O tratamento térmico adequado é fundamental para seu desempenho. Este guia descreve as etapas padrão do tratamento térmico para o aço para ferramentas S1.
3.1 Pré-aquecimento
O pré-aquecimento é necessário para o aço ferramenta S1 antes da austenitização. Ele reduz o choque térmico, ajuda a aliviar as tensões de usinagem e pode melhorar a produtividade do forno.
Procedimento: Aquecer a 650-677 °C (1200-1250 °F). Manter por 10 a 15 minutos ou até que o aquecimento seja uniforme. É preferível o aquecimento rápido, do pré-aquecimento à temperatura de austenitização.
3.2 Austenitização (endurecimento)
Esta etapa transforma a estrutura de aço em austenita, dissolvendo elementos de liga para possibilitar o endurecimento.
Procedimento: Aquecer a 940-954 °C (1725-1750 °F). Uma faixa de 845-925 °C (1550-1700 °F) também é indicada.
Tempo de imersão: Deixe de molho por 1 hora para cada polegada da menor seção transversal (por exemplo, 30 minutos para 1/8 de polegada). Respeite rigorosamente os tempos de molho, pois o tempo excessivo pode ser prejudicial.
3.3 Têmpera
O resfriamento rápido transforma a austenita em martensita. O S1 é principalmente um aço endurecível em óleo.
Procedimento: Resfrie em óleo a 52-65°C (125-150°F). Revena imediatamente. O endurecimento ao ar pode ser possível para S1, mas pode ser limitado pelo tamanho da seção.
3.4 Têmpera
O revenimento é realizado imediatamente após a têmpera para aliviar tensões, aumentar a tenacidade e ajustar a dureza. Também transforma a austenita retida e precipita carbonetos finos.
Procedimento:
- Temperamentos múltiplos: Múltiplos ciclos de revenimento são altamente recomendados para aço ferramenta S1.
- Tempo de imersão: Deixe de molho por 2 horas por polegada de espessura de seção transversal para cada têmpera.
- Faixa de temperatura: A faixa de temperatura geral para S1 é 350-1000°F (175-540°C).
- Temperaturas mais baixas (por exemplo, 300-600°F / 149-316°C) produzem maior dureza.
- Temperaturas mais altas reduzem a dureza, mas podem maximizar a tenacidade.
- A dureza normalmente varia de cerca de 58 HRC (revenido) até cerca de 41 HRC (revenido a 1000°F/540°C).
- Resfriamento: Deixe esfriar lentamente ao ar livre.
Temperaturas de têmpera do aço para ferramentas S1 e dureza resultante
| Temperatura de têmpera | Rockwell C |
| Como extinto | 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. Aplicações do Aço Ferramenta S1
A combinação singular de tenacidade e resistência a impactos torna o aço ferramenta S1 um material confiável para uma ampla gama de aplicações industriais exigentes. Se seus processos de fabricação envolvem ferramentas ou componentes que são regularmente submetidos a impactos fortes ou situações de alta tensão, o S1 oferece uma solução robusta e confiável.
A tabela a seguir descreve as aplicações comuns do aço para ferramentas S1 e destaca por que ele foi selecionado para essas tarefas:
| Categoria de aplicação | Exemplos específicos | Principais benefícios do aço para ferramentas S1 nessas aplicações |
| Ferramentas de Impacto e Corte | Formões manuais, formões pneumáticos de lascamento (S1 às vezes é chamado de “aço de cinzel de tungstênio” para esse uso), vários punções (incluindo punções de perfuração, aparagem e trefilação), lâminas de tesoura para corte a frio de materiais pesados e sucata. | A tenacidade superior do aço para ferramentas S1 evita lascas prematuras, rachaduras ou falhas catastróficas quando submetido a golpes repetidos ou forças de corte intensas. |
| Formação e Estamparia | Matrizes de conformação a frio, matrizes de estampagem, ferramentas de cabeçote a frio (especialmente para formas complexas), conjuntos de rebites e carimbos de materiais. | O S1 oferece excelente resistência a choques e boa resistência à compressão, o que lhe permite suportar as forças severas, muitas vezes repetitivas, encontradas nessas operações de conformação e estampagem. |
| Trabalho a frio especializado | Mandris, rolos e diversas outras ferramentas utilizadas em processos exigentes de trefilação e conformação a frio. | A tenacidade inerente do S1 é um atributo essencial para ferramentas que devem suportar estresse operacional substancial sem quebrar, garantindo a longevidade da ferramenta. |
| Usos moderados de trabalho a quente | Certos tipos de lâminas de corte a quente, alguns punções para trabalho a quente onde as temperaturas não são extremas. | O teor de tungstênio no S1 proporciona a capacidade de manter a integridade estrutural e a dureza em temperaturas moderadamente elevadas, normalmente até cerca de 1000°F (540°C). |
| Peças Estruturais e de Máquinas | Vários elementos da máquina, como cames, eixos, fusos, engrenagens e rodas dentadas que sofrem carga de impacto. | O aço para ferramentas S1 oferece uma opção confiável para componentes que exigem uma combinação de alta resistência e capacidade de absorver choques e impactos durante a operação. |
| Moldagem de plástico | Insertos de pequeno a médio porte para moldes de injeção de plástico. | Nessas aplicações, o S1 oferece maior tenacidade em comparação a aços para ferramentas alternativos, como o D2, reduzindo significativamente o risco de rachaduras no inserto e prolongando a vida útil do molde. |
5. Considerações importantes para a seleção do aço para ferramentas S1
Embora o aço para ferramentas S1 ofereça excelentes características de desempenho para as aplicações pretendidas, os usuários em potencial devem estar atentos aos seguintes pontos:
- Disponibilidade: In today’s market, the widespread use of S1 has declined, 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.
- Precisão do tratamento térmico: Alcançar o equilíbrio ideal entre dureza e tenacidade em qualquer componente de aço para ferramentas S1 depende fundamentalmente da execução do protocolo correto de tratamento térmico. O ciclo de revenimento, em particular, é vital para o ajuste fino dessas propriedades, a fim de garantir a máxima vida útil e desempenho da ferramenta ou peça.
6. Grau equivalente
- DIN: 1.2550
- China GB: 6CrW2Si ou 5CrW2Si