Ce este oțelul pentru scule?

Definiţia tool steel

În ceea ce privește utilizarea, oțelul pentru scule este oțelul folosit pentru a face diverse unelte, cum ar fi unelte de tăiere, matrițe și calibre. Dintre diferitele tipuri de materiale din oțel, oțelul pentru scule a fost primul care a fost dezvoltat și utilizat. La începutul anilor 1900, majoritatea oțelurilor de scule majore au fost produse.

Din punct de vedere al producției, în comparație cu oțelul carbon obișnuit, oțelul pentru scule îndeplinește două condiții: oțel aliat amestecat și un proces de tratare termică înainte de utilizare.

Desemnarea oțelurilor pentru scule

Oțelurile pentru scule sunt desemnate în funcție de diferite sisteme din întreaga lume, ceea ce face dificile definițiile și comparațiile precise. Standardul ASTM, utilizat pe scară largă în SUA, atribuie o literă și un număr pentru a desemna clase specifice, reflectând proprietăți sau aplicații.

Tip	Simbol	Exemple de note
Întărire cu apă	W	W1
Rezistent la socuri	S	S7
Lucrări la rece de întărire cu ulei	O	O1, O2
Lucrări la rece de călire cu aer	O	A2
Mole cu conținut ridicat de carbon/crom	D	D2, D3
Matrite din plastic	P	P20
Lucrare la cald (crom/tungsten)	H	H11, H13
Tungsten de mare viteză	T	T1,T2
Molibden de mare viteză	M	M2

Clasificarea otelurilor pentru scule

Există 4 clasificări comune, otel pentru scule de lucru la rece, oțel pentru scule de lucru la cald, oțel de turnare din plastic și oțel de mare viteză. Vă prezentăm unul câte unul.

1. Oțel pentru scule de lucru la rece este utilizat pentru modelarea metalului la temperatura camerei, realizând matrițe precum ștanțare, desenare, înțepare, extrudare, gofrare și matrițe cu role. Este clasificat în trei tipuri. Sunt oțel pentru scule de lucru la rece slab aliat (de exemplu, oțel AISI 01), moțel pentru scule de lucru la rece, aliaj edium (de exemplu, oțel A2) și Oțel pentru scule de lucru la rece, înalt aliat (de exemplu, oțel D2. Acest oțel este adesea clasificat ca oțel de scule cu conținut ridicat de carbon și crom. Conținutul său de carbon este de 1,4%~1,6%)
2. 2. Oțel pentru scule pentru lucru la cald este utilizat pentru matrițe metalice la temperaturi ridicate, cum ar fi forjarea la cald, extrudarea, turnarea sub presiune și forfecarea. Aceste oțeluri au în mod obișnuit elemente de aliere precum wolfram, molibden, crom și vanadiu, care pot crește performanța matrițelor la temperatură înaltă. În China, lucrul la cald tipic H13 este utilizat pe scară largă în fabricile de aliaje de aluminiu pentru materiale de construcție. Împărțim oțelul pentru scule de lucru la cald în trei tipuri, în funcție de conținutul de aliaj și de utilizare. Sunt oțel de prelucrare la cald slab aliat (de exemplu, 5CrNiMo, 5CrMnMo),  oțel cu matriță pentru lucru la cald, aliaj mediu (de exemplu, H13, H11, H12, H10) și Oțel înalt aliat pentru lucru la cald (de exemplu, H21)
3. Oțel de mare viteză este folosit la fabricarea sculelor de tăiere. Când se folosește acest metal la tăiere, își poate păstra duritatea și claritatea în timpul vitezei mari și temperaturilor ridicate, așa că îl numim oțel de mare viteză. Motivul este că adăugarea de tungsten, crom, molibden, cobalt, vanadiu și alte oțeluri aliate îi conferă o rezistență excelentă la uzură și duritate roșie la temperaturi ridicate.
4. Oțel matriță din plastic este materialul folosit pentru realizarea matrițelor pentru fabricarea produselor din plastic. Deoarece diferite produse din plastic au nevoie de diferite tipuri de matrițe, oțelul pentru matrițe din plastic este disponibil în multe soiuri specializate. Iată tipurile comune:

• Oțel structural carbon: De bază și folosit pentru matrițe simple.
• Oțel carburat: Tratat pentru a întări suprafața.
• Oțel precălit (de exemplu, P20, P20+Ni): Întărit în avans pentru o prelucrare mai ușoară.
• Oțel de întărire prin îmbătrânire: Devine mai puternică în timp.
• Oțel rezistent la coroziune: Rezistă la coroziune, ideal pentru materiale plastice speciale.
• Oțel tăiat liber (de exemplu, P20+S): Ușor de procesat.
• Oțel martensitic: Oferă atât duritate cât și rezistență bună.
• Oțel lustruit în oglindă: Oferă o suprafață super netedă pentru matrițe de înaltă calitate.

Ghid ușor pentru selectarea oțelului pentru matrițe

Iată un ghid simplificat și reorganizat pentru alegerea oțelului pentru matriță. Se concentrează pe performanța sa în utilizare și pe ușurința sa de prelucrare în timpul producției.

---

Performanță de utilizare (Cum funcționează matrița)

Această secțiune acoperă cât de bine rezistă matrița în condiții de lucru.

• Rezistenţă
  • Duritate: matrițele trebuie să reziste greu la deformare. Oțelul pentru prelucrare la rece are de obicei o duritate de aproximativ 60HRC, în timp ce oțelul pentru prelucrare la cald variază între 40-55HRC. Chiar și cu aceeași duritate, diferite compoziții de oțel pot funcționa diferit.
  • Duritate roșie: Pentru matrițele de lucru la cald, duritatea trebuie să reziste la temperaturi ridicate. Oțelul carbon obișnuit poate rezista la 180-250°C, în timp ce oțelul crom-molibden rezistă la 550-600°C.
  • Rezistența la compresiune și la încovoiere: matrițele trebuie să suporte presiune și îndoire. Testele de rezistență reflectă utilizarea în lumea reală mai bine decât duritatea singură.
• Duritate
  • Formele trebuie să reziste la impacturi fără crăpare sau ciobire. Duritatea depinde de compoziția oțelului, puritate, dimensiunea granulelor și tratamentul termic. Este un compromis între duritate, rezistență și rezistență la uzură.
• Rezistenta la uzura
  • Formele trebuie să reziste la frecare și uzură. Duritatea ridicată și carburile bine distribuite reduc uzura cauzată de acțiunea mecanică, oxidare sau topire.
• Rezistenta la oboseala termica
  • Formele pentru lucru la cald trebuie să suporte temperaturi ridicate și cicluri repetate de încălzire-răcire fără a se crăpa. Factorii cheie includ durata de viață la oboseală termică (timpul înainte de formarea fisurilor), rata de creștere a fisurilor și duritatea la rupere (rezistența la răspândirea fisurilor).
• Rezistența la mușcătură
  • Matrițele ar trebui să evite lipirea sau „sudarea” de piesa de prelucrat. Rezistența mai bună este măsurată prin teste de frecare.

Performanța procesului (cât de ușor este să faci matrița)

Această secțiune se concentrează pe cât de lucrabil este oțelul în timpul producției.

• Prelucrabilitate
  • Lucru la cald: Oțelul trebuie să se formeze ușor la temperaturi ridicate.
  • Lucru la rece: Include tăierea, șlefuirea și lustruirea. Oțelul pentru matriță este greu și greu de prelucrat, dar adăugarea de elemente precum sulf sau plumb poate îmbunătăți prelucrabilitatea.
• Întărire și întărire
  • stingere: Oțelul trebuie să se întărească uniform, în special pentru matrițe mari. Aceasta depinde de compoziția sa.
  • Întărire: Duritatea se bazează în principal pe conținutul de carbon, care este critic pentru matrițele de lucru la rece.
• Temperatura de stingere și deformarea tratamentului termic
  • O gamă largă de temperatură de stingere simplifică producția. Formele, în special cele de precizie, ar trebui să se deformeze minim în timpul tratamentului termic.
• Sensibilitatea la oxidare și decarburare
  • Încălzirea poate provoca oxidare sau pierderi de carbon, scăzând duritatea și rezistența la uzură. Oțelul este sensibil la acest lucru și necesită un tratament special, cum ar fi prelucrarea în vid.

Aplicații din oțel pentru scule

Conform aplicației, am clasificat Oțelul pentru scule oferit de compania noastră.

Categorie	Oțel de calitate	Domenii principale de aplicare	Exemple specifice de utilizare
Oțel pentru scule de lucru la rece	D2	Matrice și scule pentru lucru la rece	Matrice de ștanțare, matrițe de formare, scule de tăiere, matrițe de extrudare la rece, scule de mână
	D3	Matrice și scule pentru lucru la rece	Matrice de ștanțare, matrițe de formare, scule de tăiere, matrițe de extrudare la rece, scule de mână
	A2	Matrice de lucru la rece și scule de tăiere	Poansone, matrițe de ștanțare, matrițe de formare, scule de tăiere pentru prelucrarea lemnului
	O1	Scule și matrițe de lucru la rece de uz general	Unelte de tăiere de uz general, matrițe de ștanțare, scule de tăiere, arcuri
	O2	Scule și matrițe de lucru la rece de uz general	Unelte de tăiere de uz general, matrițe de ștanțare, scule de tăiere, arcuri
Oțel pentru scule rezistent la șocuri	S7	Unelte de lucru la rece de mare impact	Poansone, foarfece, matrițe de scurtă durată, matrițe de ștanțare
Oțel pentru scule de lucru la cald	H11	Matrice și scule de prelucrare la temperatură ridicată	Matrice de forjare la cald, matrițe de turnare sub presiune, scule de tăiere la cald, scule de extrudare
	H13	Matrice și scule de prelucrare la temperatură ridicată	Matrice de forjare la cald, matrițe de turnare sub presiune, scule de tăiere la cald, scule de extrudare
Oțel pentru scule de mare viteză	M2	Scule de tăiere de mare viteză	Burghie, freze, lame de ferăstrău, scule de filetare, broșe
	M35	Scule de tăiere de mare viteză (conțin cobalt, duritate roșie mai mare)	Burghie, freze, lame de ferăstrău, scule de filetare, broșe
	M42	Scule de tăiere de mare viteză (conțin cobalt, duritate roșie mai mare)	Burghie, freze, lame de ferăstrău, scule de filetare, broșe
Oțel turnat	P20	Matrite de injectie din plastic	Matrite de injectie din plastic, baze de matrita, matrite de turnare sub presiune, rame de matrite mari
	P20+Ni	Matrite de injectie din plastic (rezistenta la coroziune imbunatatita)	Matrite de injectie din plastic, baze de matrita, matrite de turnare sub presiune, rame de matrite mari
	P20+S	Matrite de injectie din plastic (prelucrabilitate imbunatatita)	Matrite de injectie din plastic, baze de matrita, matrite de turnare sub presiune, rame de matrite mari