Tổng quan kỹ thuật thép S7

Tổng quan kỹ thuật thép S7: Thép S7 là thép công cụ chống va đập. Các đặc điểm chính bao gồm độ bền cao và tôi khí, giúp thép khá ổn định trong quá trình xử lý nhiệt. Đây là loại thép đa năng thường được sử dụng cho các công cụ và khuôn làm việc nguội trung bình, khuôn đúc nhựa và lưỡi cắt. Sau khi xử lý nhiệt đúng cách, bạn có thể mong đợi độ cứng làm việc khoảng 56-58 HRC.

1. Thành phần hóa học của thép S7

Yếu tố	Cacbon (C)	Mangan (Mn)	Silic (Si)	Crom (Cr)	Molipđen (Mo)
Nội dung (%)	0.45-0.55	0.20-0.80	0.20-1.00	3.00-3.50	1.30-1.80

2. Xử lý nhiệt

• Làm nóng trước: Làm nóng thép S7 đến nhiệt độ 1250° F (677° C) và giữ trong 10-15 phút cho đến khi thép ngấm hoàn toàn. Chúng tôi đề xuất sử dụng một lò nung để làm nóng trước và một lò nung khác để tăng tốc quá trình và tiết kiệm năng lượng. Đối với các bộ phận mỏng manh, bước làm nóng trước sẽ có lợi.
• Austenit hóa (Làm cứng): Làm nóng thép S7 đã được làm nóng trước đến nhiệt độ austenit hóa là 1725° F (940° C)73 hoặc 1600° F (871° C). Ngâm trong một giờ cho mỗi inch (25mm) của tiết diện nhỏ nhất đối với các bộ phận dày hơn 1″ (25mm). Đối với các bộ phận nhỏ hơn, thời gian ngâm cụ thể được khuyến nghị, chẳng hạn như 30 phút cho 1/8″ (3,175mm), 40 phút cho 1/4″ (6,350mm), 45-50 phút cho 1/2″ (12,70mm) và 50-55 phút cho 3/4″ (19,05mm)75. Trước khi tính thời gian cho chu kỳ ngâm, hãy đảm bảo bộ phận đạt cùng nhiệt độ với lò nung.
• Làm nguội: Làm nguội thép S7 trong dầu đến 150° F (66° C) hoặc làm mát bằng không khí. Thép làm cứng bằng không khí như S7 không thể đạt được độ cứng hoàn toàn khi làm mát bằng không khí khi kích thước mặt cắt ngang nhất định của chúng vượt quá 2,5″ (63mm).
• Làm nguội: Làm nguội vật liệu S7 ngay sau khi tôi. Thông thường, thép S7 được tôi luyện hai lần. Ngâm ở nhiệt độ tôi luyện trong 2 giờ cho mỗi inch (25 mm) độ dày cho mỗi lần tôi luyện. Làm nguội bằng không khí S7 đến nhiệt độ phòng. Phạm vi tôi luyện thông thường cho S7 là 400–450° F (204–232° C). Lần tôi luyện đầu tiên là 450° F (230° C), và lần tôi luyện thứ hai là 425° F (220° C). Phạm vi làm việc tốt nhất đạt được bằng cách tôi luyện ở 450° F (230° C), dẫn đến độ cứng 58 Rc.

3. Độ cứng

Độ cứng của thép S7 thay đổi tùy thuộc vào tình trạng và xử lý nhiệt:

Tình trạng/Điều trị	Độ cứng	Ghi chú
Điều kiện ủ	~230 HB (tối đa)
Làm cứng (Làm nguội bằng không khí)	59–60 HRC
	56–58 HRC	Hoàn toàn cứng lại với mặt cắt ngang lên đến 2,5 inch
	60HRC	Độ cứng tối đa có thể đạt được
Độ cứng làm việc	56–58 HRC	Phạm vi khuyến nghị bình thường
	58 Điều khiển từ xa	Thu được bằng cách tôi luyện ở nhiệt độ 450° F (230° C)
Vỏ cứng (Bề mặt)	Lên đến 64 Rc	Sau khi xử lý nhiệt ban đầu

4. Ứng dụng thép S7

4.1 Khả năng chống sốc cao (Độ bền): Đây là đặc điểm quan trọng nhất của thép S7. Do khả năng chịu được các tác động đột ngột và lặp đi lặp lại mà không bị gãy, nên nó lý tưởng cho:

• Máy đột: Dùng để tạo lỗ trên vật liệu bằng lực tác động mạnh.
• Khuôn cắt: Dùng để cắt các hình dạng từ vật liệu dạng tấm chịu tải trọng va đập đáng kể.
• Khuôn kẹp: Các bộ phận trong máy móc cần giữ chặt vật liệu, thường xuyên chịu va đập.
• Khuôn tạo hình nguội: Dụng cụ dùng để định hình kim loại ở nhiệt độ phòng thông qua tác động hoặc áp suất cao.
• Kéo: Lưỡi kéo được thiết kế để cắt vật liệu bằng lực cắt, có thể tạo ra lực tác động đáng kể.
• Lưỡi cắt: Cụ thể là các bộ phận cắt trong máy cắt.
• Các ứng dụng liên quan đến tác động khác bao gồm bộ đinh tán, khuôn đúc nguội, máy đột dập nguội, chốt đột, đục, khuôn tạo hình và máy khoan đá.

4.2 Tính linh hoạt: Sự kết hợp các đặc tính của thép S7 làm cho nó trở thành vật liệu đa năng phù hợp với nhiều ứng dụng gia công khác nhau. Điều này cho phép nó được sử dụng trong:

• Dụng cụ và khuôn dập nguội trung bình: Các ứng dụng đòi hỏi sự cân bằng giữa khả năng chống mài mòn và độ bền, hoạt động ở hoặc gần nhiệt độ phòng.
• Khuôn đúc nhựa: Dụng cụ được sử dụng trong quá trình ép phun nhựa, trong đó độ bền và khả năng chống mài mòn là rất quan trọng.
• Khuôn gia công nóng ở mức trung bình: Ứng dụng liên quan đến nhiệt độ cao (lên đến 1000° F hoặc 540° C) khi thép cần duy trì độ cứng và độ bền dưới nhiệt độ và ứng suất vừa phải.

4.3 Độ ổn định trong xử lý nhiệt: S7 là thép tôi bằng không khí, có nghĩa là nó cứng lại khi làm mát trong không khí. So với tôi bằng nước hoặc dầu, nó làm giảm nguy cơ nứt và biến dạng trong quá trình tôi, làm cho nó phù hợp với các thiết kế công cụ phức tạp hoặc tinh vi.

4.4 Khả năng gia công tốt:Điều này có lợi cho việc sản xuất các công cụ và khuôn mẫu phức tạp.

4.5 Khả năng chống mài mòn trung bình: Mặc dù khả năng chống mài mòn của nó không cao bằng một số loại thép công cụ khác (ví dụ: O6), nhưng nó vẫn tốt hơn một số loại thép kết cấu thông thường như 4140/4150. Điều này cho phép nó được sử dụng trong các ứng dụng mà dự kiến sẽ có một số mài mòn nhưng độ bền cao là yêu cầu chính.

5. So sánh S7 với Thép D2

S7 và D2 là thép công cụ thường được sử dụng trong chế tạo khuôn, nhưng chúng có những đặc tính riêng biệt khiến chúng phù hợp với các ứng dụng khác nhau. Sau đây là so sánh giữa hai loại thép này:

Tính năng	Thép S7	Thép D2
Phân loại	Thép công cụ chống sốc	Thép dụng cụ làm việc nguội có hàm lượng cacbon cao, crom cao
Độ bền	Tuyệt vời (Khả năng chống sốc cao nhất)	Trung bình (Thấp hơn S7)
Chống mài mòn	Tốt (Ít hơn D2)	Tuyệt vời (Tiêu chuẩn về khả năng chống mài mòn)
Phương pháp làm cứng	Làm cứng bằng không khí	Làm cứng bằng không khí
Độ ổn định kích thước	Tốt (mở rộng 0,001 in./in.)	Tuyệt vời (chuyển động 0,0005 in./in.)
Khả năng gia công	Tốt (Xếp hạng 70)	Trung bình (Xếp hạng 45)
Sử dụng chính	Ứng dụng chống va đập, dụng cụ đa năng	Khả năng chống mài mòn cao, sản xuất lâu dài

Về cơ bản, S7 được chọn khi độ bền và khả năng chống va đập là tối quan trọng, ngay cả khi điều đó có nghĩa là phải hy sinh một số khả năng chống mài mòn. D2 được chọn khi khả năng chống mài mòn cao và độ ổn định kích thước là rất quan trọng đối với các đợt sản xuất dài, ngay cả khi điều đó có nghĩa là khả năng chống va đập thấp hơn.

6. Câu hỏi thường gặp

6.1 S7 có phải là loại thép tốt không?

S7 là loại thép tốt, đặc biệt khi ứng dụng đòi hỏi khả năng chống va đập và độ bền tuyệt vời kết hợp với độ cứng làm việc tốt và dễ xử lý nhiệt.

6.2 Thép công cụ S7 có giòn không?

S7 không được coi là giòn vì đặc tính của nó là độ bền cao và khả năng chống va đập.