Xử lý nhiệt thép công cụ S7

Hướng dẫn này cung cấp thông tin kỹ thuật cho Xử lý nhiệt thép công cụ S7 quá trình. Thép dụng cụ S7 là loại thép chống va đập, tôi cứng bằng không khí có chứa crom và molypden, được biết đến với độ bền va đập tuyệt vời. Nó được sử dụng cho các ứng dụng như khuôn dập nguội trung bình, khuôn đúc nhựa, lưỡi cắt và khuôn dập nóng trung bình. Việc tuân thủ các quy trình xử lý nhiệt thích hợp là rất quan trọng để đạt được các đặc tính mong muốn của nó.

Chúng tôi cung cấp bản tải xuống miễn phí tệp PDF về xử lý nhiệt thép công cụ S7 ở cuối trang.

1. Chu trình xử lý nhiệt thép công cụ S7

Các Xử lý nhiệt thép công cụ S7 quá trình này bao gồm một số giai đoạn chính được thiết kế để phát triển các tính chất cơ học mong muốn của vật liệu.

1.1. Ủ thép công cụ S7 (nếu cần)

Ủ được thực hiện để làm mềm thép S7 nhằm cải thiện khả năng gia công và giảm ứng suất từ quá trình xử lý trước đó. Mục tiêu là tạo ra cấu trúc vi mô của cacbua hình cầu trong ma trận ferit.

• Mục đích: Làm mềm để gia công, giảm ứng suất.
• Môi trường: Sử dụng lò có kiểm soát khí quyển, lò chân không hoặc lò muối trung tính để ngăn ngừa hiện tượng thoát cacbon trên bề mặt.
• Thủ tục:
  1. Đun nóng đến nhiệt độ 1.550°F (843°C).
  2. Ngâm trong 1,5 giờ cho mỗi inch (3,5 phút cho mỗi mm) độ dày.
  3. Làm nguội chậm ở mức 25°F (14°C) mỗi giờ xuống đến 900°F (482°C).
  4. Để nguội đến nhiệt độ phòng.
• Kết quả mong đợi: Độ cứng ủ xấp xỉ tối đa là 230 HB.

1.2. Làm cứng thép công cụ S7: Austenit hóa và làm nguội

Quá trình làm cứng là cần thiết để phát triển sức mạnh và mặc sức đề kháng của thép công cụ S7. Nó liên quan đến việc chuyển đổi cấu trúc vi mô thành austenit và sau đó dập tắt để tạo thành mactensit.

1.2.1. Làm nóng trước

Làm nóng trước là một bước quan trọng trong Xử lý nhiệt thép công cụ S7.

• Mục đích: Giảm thiểu sốc nhiệt và cân bằng nhiệt độ trong toàn bộ bộ phận trước khi austenit hóa. Nó cũng có thể giúp tăng tốc tổng thể xử lý nhiệt xe đạp.
• Nhiệt độ: 1200°F (650°C).
• Thời gian: Thông thường là 10-15 phút.

1.2.2. Austenit hóa

• Mục đích: Làm nóng thép để chuyển đổi cấu trúc vi mô thành austenit.
• Nhiệt độ: Nhiệt độ làm cứng cho S7 là 1725°F (940°C). Làm nóng nhanh từ nhiệt độ nung nóng trước đến nhiệt độ austenit hóa.
• Thời gian ngâm: Phụ thuộc vào mặt cắt nhỏ nhất của bộ phận:
  • Dày hơn 1″ (25mm): Ngâm trong 1 giờ cho mỗi inch (25mm).
  • Dày 1″ (25mm): Ngâm trong 1 giờ.
  • 3/4″ (19,05mm): 50-55 phút.
  • 1/2″ (12,70mm): 45-50 phút.
  • 1/4″ (6.350mm): 40 phút.
  • 1/8″ (3,175mm): 30 phút.
  • Ghi chú: Đảm bảo bộ phận đạt đến nhiệt độ lò nung trước khi bắt đầu thời gian ngâm. Tránh ngâm quá lâu sau khi đạt đến nhiệt độ.

1.2.3. Làm nguội

• Mục đích: Làm mát có kiểm soát từ nhiệt độ austenit hóa để chuyển đổi austenit thành cấu trúc martensitic cứng.
• Trung bình: S7 chủ yếu là thép tôi bằng không khí. Làm mát bằng không khí là phương pháp điển hình.
• Giới hạn kích thước: Đối với các phần S7 có mặt cắt ngang vượt quá 2 1/2 inch (63mm), có thể không đạt được độ cứng đầy đủ chỉ bằng cách làm mát bằng không khí.
• Giải pháp thay thế cho các phần lớn hơn: Đối với những phần lớn hơn đòi hỏi độ cứng hoàn toàn, có thể cần phải tôi bằng dầu.
• Độ cứng khi tôi: Nhìn chung là khoảng 60 HRC. (Một số dữ liệu cho thấy 59-60 HRC, trong khi các nguồn khác cho rằng 62-63 HRC).

1.3. Tôi thép công cụ S7

Làm nguội là một bước quan trọng sau khi tôi. Nó cải thiện độ dẻo dai, giảm ứng suất, tạo điều kiện cho martensit và có thể kết tủa các cacbua mịn. Đây là một phần quan trọng của Xử lý nhiệt thép công cụ S7.

• Thời gian: Làm nguội các bộ phận khi nhiệt độ xuống còn 125-150°F (52-65°C).
• Khoảng thời gian: Thời gian tôi luyện tiêu chuẩn là 2 giờ cho mỗi inch (25mm) mặt cắt ngang.
• Chu kỳ: Thông thường, phải thực hiện hai chu kỳ tôi luyện.
• Nhiệt độ và độ cứng thu được:

Nhiệt độ tôi luyện	Độ cứng xấp xỉ (HRC)
300°F (150°C)	61 Rc
400°F (205°C)	60 Điều khiển từ xa
500°F (260°C)	57 Điều khiển từ xa
600°F (315°C)	55 Điều khiển từ xa
800°F (425°C)	52 Điều khiển từ xa
1000°F (540°C)	50 điều khiển từ xa
1100°F (595°C)	46 Điều khiển từ xa

• Khuyến cáo tính nóng nảy đầu tiên: 450°F (230°C).
• Đề xuất tính khí thứ hai: 425°F (220°C).
• Độ cứng làm việc: Độ cứng làm việc thông thường của S7 là 56–58 HRC, thường đạt được bằng cách tôi ở nhiệt độ 450°F (230°C).
• Đối với công việc nóng: Nếu sử dụng S7 để làm việc ở nhiệt độ lên đến 1.000°F (540°C), hãy tôi dụng cụ ở nhiệt độ cao hơn nhiệt độ làm việc dự kiến từ 25 đến 50°F (14 đến 28°C).

2. Những cân nhắc sau khi tôi cứng đối với thép công cụ S7

Các bước bổ sung có thể cần thiết sau bước chính Xử lý nhiệt thép công cụ S7.

2.1. Giảm ứng suất (Sau khi gia công/mài)

• Mục đích: Để giải phóng ứng suất dư từ quá trình gia công, mài, hàn hoặc EDM, giúp giảm thiểu biến dạng.
• Thủ tục:
  • Nếu cần sau quá trình làm cứng đáng kể: Chọn nhiệt độ tôi thấp hơn 25 hoặc 50°F (14 hoặc 28°C) so với nhiệt độ tôi gần nhất được sử dụng.
  • Để giảm ứng suất sau khi gia công thô (trước khi gia công hoàn thiện): Có thể sử dụng nhiệt độ từ 1200 đến 1350°F (650 đến 730°C).
  • Lưu ý quan trọng: Nhiệt độ giải phóng ứng suất cho các dụng cụ mài lại phải bằng hoặc thấp hơn nhiệt độ tôi ban đầu.

3. Các yếu tố kỹ thuật khác trong xử lý nhiệt thép công cụ S7

Một số yếu tố khác cũng quan trọng cho sự thành công Xử lý nhiệt thép công cụ S7.

• 3.1. Thay đổi kích thước: Khi làm nguội bằng không khí từ nhiệt độ làm cứng thích hợp, S7 dự kiến sẽ giãn nở khoảng 0,001 inch trên một inch (0,001 mm trên một mm). Hình dạng của bộ phận có thể ảnh hưởng đến độ biến dạng.
  • Làm thẳng: Đôi khi có thể thực hiện sau khi tôi khi chi tiết ở nhiệt độ từ 1050°F (565°C) đến 400°F (205°C).
• 3.2. Khử cacbon: Mặc dù S7 ít bị khử cacbon hơn các loại như O1, nhưng nên sử dụng môi trường lò nung có kiểm soát, chân không hoặc muối trung tính để ủ và làm cứng. Cho phép đủ vật liệu để mài hoàn thiện.
• 3.3. Hiệu chuẩn thiết bị: Đảm bảo thiết bị xử lý nhiệt được hiệu chuẩn đúng cách.

Điều quan trọng là phải tham khảo các khuyến nghị cụ thể của nhà sản xuất thép về loại thép S7 đang sử dụng. Việc tuân thủ các hướng dẫn này sẽ giúp đạt được các đặc tính và hiệu suất mong muốn từ dụng cụ S7.