Thép công cụ: Hướng dẫn cuối cùng cho các lớp, Sử dụng, và hiệu suất

Thép công cụ là một vật liệu thiết yếu trong sản xuất hiện đại, đóng vai trò quan trọng trong việc sản xuất các công cụ phải chịu đựng các điều kiện khắc nghiệt và cung cấp độ chính xác cao.

Liệu trong ô tô, Không gian vũ trụ, Điện tử, hoặc các ngành công nghiệp hàng tiêu dùng,

Công cụ thép cứng nổi bật, Đang đeo điện trở, Và sức mạnh làm cho nó không thể thiếu đối với các ứng dụng hiệu suất cao.

Bài viết này cung cấp một cái nhìn sâu sắc về các loại thép công cụ khác nhau, tài sản độc đáo của họ, và nơi chúng được áp dụng, Giúp bạn điều hướng sự phức tạp của việc chọn đúng thép cho nhu cầu của bạn.

1. Thép công cụ là gì?

Thép công cụ Đề cập đến một nhóm thép carbon cao được thiết kế đặc biệt để chịu được các ứng suất và hao mòn liên quan đến các ứng dụng chế tạo công cụ.

Những loại thép này được thiết kế để thực hiện trong điều kiện khắc nghiệt, chẳng hạn như nhiệt độ cao,

áp lực dữ dội, và mài mòn, làm cho chúng trở nên thiết yếu trong việc sản xuất các công cụ cắt, khuôn, chết, và các công cụ công nghiệp khác.

Thép công cụ có các đặc tính độc đáo phân biệt chúng với các loại thép khác,

chẳng hạn như độ cứng tuyệt vời, Đang đeo điện trở, độ dẻo dai, và khả năng duy trì sức mạnh ở nhiệt độ cao.

2. Các loại thép công cụ

Thép công cụ được thiết kế để đáp ứng các nhu cầu cụ thể trong các ngành công nghiệp. Hãy để khám phá các loại chính:

Thép công cụ làm cứng nước (Loại w)

• Của cải: Hàm lượng carbon cao (Thông thường 0,90–1,40%), Làm cho chúng dễ dàng để làm cứng bằng cách dập tắt trong nước.

  

• Ứng dụng: Các công cụ cơ bản như diễn tập, cú đấm, và các reamers.

• • Thép W1: Chứa 1,00 1,10% carbon, Cung cấp độ cứng cao nhưng độ dẻo dai thấp hơn.
  • Thép W2: Carbon cao hơn một chút (1.10–1,40%), Tăng cường độ cứng hơn nữa với chi phí của độ dẻo dai.

Thép công cụ làm việc lạnh

Thép công cụ làm việc lạnh được thiết kế cho các công cụ hoạt động ở nhiệt độ tương đối thấp. Những loại thép này cung cấp độ cứng và khả năng chống mài mòn tuyệt vời, cần thiết cho các công cụ cắt và định hình.

• Loại d (Crom cao carbon cao)

• • Đặc trưng: Được biết đến với khả năng chống mài mòn nổi bật, Thông thường chứa 11 crom1313%.
  • Ứng dụng: Chết vì trống, hình thành, và đúc, cùng với lưỡi cắt và cú đấm.
  • Hợp kim đáng chú ý: Thép D2 (12% crom) đạt được độ cứng của Rockwell C 57-62.

• Loại o (Dầu cứng)

• • Đặc trưng: Những thép này cứng trong dầu, Cung cấp sự cân bằng giữa khả năng chống mài mòn và độ bền.
  • Ứng dụng: Công cụ cắt, dập cái chết, và hình thành các công cụ.
  • Hợp kim đáng chú ý: Thép O1 (0.90% Carbon) cung cấp độ cứng của 60-64 HRC sau khi làm dịu dầu.

• Loại A (Làm cứng không khí)

• • Đặc trưng: Cứng trong không khí, Cung cấp độ dẻo dai và ổn định kích thước tốt.
  • Ứng dụng: Được sử dụng trong đồng hồ đo, Trống chết, và hình thành các công cụ.
  • Hợp kim đáng chú ý: Thép A2 (5% crom) cung cấp sự ổn định kích thước cao với độ cứng của 55-59 HRC.

Thép công cụ chống sốc (Loại s)

Thép công cụ loại S được thiết kế để chịu được tác động đột ngột hoặc tải trọng sốc, Làm cho chúng trở nên lý tưởng cho các công cụ chịu đựng làm việc lạnh nặng.

• Của cải: Sự dẻo dai đặc biệt, cho phép thép hấp thụ tác động cao mà không bị nứt.
• Ứng dụng: Đục, cú đấm, Bộ đinh tán, và các công cụ hạng nặng.
• Hợp kim đáng chú ý: Thép S7 nổi bật do khả năng chống gãy xương dưới tác động, tự hào về xếp hạng độ bền của 25-30 ft-lbs.

Thép công cụ làm việc nóng

Những loại thép này được chế tạo để giữ độ cứng và độ bền dưới nhiệt độ cao.

• Của cải: Họ duy trì tính chất cơ học của mình ngay cả ở nhiệt độ lên tới 1200 ° F (650° C.).
• Ứng dụng: Chết đúc, rèn chết, và khuôn nhựa.
• Hợp kim đáng chú ý: Thép H13 (5% crom, 1.5% Molypden) vượt trội trong khả năng chịu nhiệt, giữ chân 90% độ cứng của nó ở nhiệt độ lên tới 1100 ° F.

Thép tốc độ cao (HSS)

Thép tốc độ cao được thiết kế cho các công cụ cần vận hành ở tốc độ cắt cao.

• Loại m (Thép tốc độ cao Molybdenum): Những loại thép này cho phép cắt ở tốc độ cao mà không mất độ cứng đáng kể.
  Thép M2 (6% vonfram, 5% Molypden) là một ví dụ điển hình, Cung cấp tính linh hoạt và độ cứng cao (60-65 HRC).
• T-loại (Thép cao cấp vonfram): Có khả năng chịu nhiệt và hao mòn cao, được sử dụng cho các ứng dụng cắt hạng nặng.
  Thép T1 (18% vonfram) duy trì độ cứng của hơn 70 HRC trong điều kiện đòi hỏi.

3. Thuộc tính chính của thép công cụ

Dưới, Chúng tôi đi sâu hơn vào các thuộc tính chính của thép công cụ khiến nó không thể thiếu trong một loạt các ngành công nghiệp.

Độ cứng

Một trong những thuộc tính quan trọng nhất của thép công cụ là độ cứng của nó. Độ cứng đề cập đến vật liệu chống lại vết lõm và hao mòn bề mặt.

Thép công cụ được thiết kế đặc biệt để duy trì một công cụ cắt sắc nhọn hoặc hình thành có khả năng chịu được hao mòn dữ dội so với sử dụng mở rộng.

• Độ cứng cao để cắt và định hình: Thép công cụ thích Thép D2 có thể đạt được phạm vi độ cứng của 57-62 HRC (Rockwell c), đảm bảo họ duy trì độ sắc nét ngay cả trong điều kiện khó khăn.
• Đạt được thông qua xử lý nhiệt: Độ cứng đạt được bằng cách dập tắt thép trong một phương tiện cụ thể (Nước, dầu, hoặc không khí), tiếp theo là ủ để giảm độ giòn trong khi duy trì độ cứng cao.

Tại sao nó lại quan trọng: Độ cứng đảm bảo rằng công cụ có thể duy trì hình dạng và độ sắc nét của nó trong quá trình sử dụng,

giảm tần suất thay thế và tăng hiệu quả của các hoạt động như cắt, dập, và đúc.

Độ dẻo dai

Độ bền đề cập đến khả năng của thép công cụ để hấp thụ tác động mà không bị gãy.

Nó đặc biệt quan trọng đối với các công cụ trải nghiệm tải sốc đột ngột, Giống như cú đấm, đục, và thiết bị dụng cụ hạng nặng.

• Cân bằng độ cứng với độ dẻo dai: Độ cứng một mình là không đủ; Thép công cụ cứng sẽ chống lại vết nứt dưới căng thẳng tác động cao.
  Thép S7, ví dụ, có sự dẻo dai nổi bật, làm cho nó chống lại sốc và có thể chịu được các nhiệm vụ nặng nề mà không bị phá vỡ.
• Độ bền vs. Sự giòn giã: Thép giòn hơn có thể bị gãy khi bị sốc đột ngột hoặc tác động cao,
  Đó là lý do tại sao chọn một hợp kim cân bằng như Thép A2 (với độ cứng và độ cứng tốt của nó) thường rất cần thiết cho các công cụ phải đối mặt với nhiều căng thẳng khác nhau.

Tại sao nó lại quan trọng: Độ bền đảm bảo tuổi thọ của các công cụ chịu tác động thường xuyên hoặc xử lý thô.

Các công cụ được sử dụng trong các ngành công nghiệp như xây dựng hoặc khai thác cần phải chịu đựng tải trọng cao mà không bị nứt.

Đang đeo điện trở

Khả năng chống mòn là khả năng của thép công cụ chống lại sự xuống cấp do ma sát và hao mòn cơ học.

Khách sạn này rất quan trọng đối với các công cụ hoạt động với vật liệu cứng hoặc trải qua quá mức, Giống như các công cụ cắt, chết, và khuôn.

• Hình thành cacbua: Các yếu tố hợp kim như vanadi, crom, và vonfram góp phần hình thành các cacbua cứng trong thép, cải thiện đáng kể khả năng chống mài mòn của nó.
  Ví dụ, Thép D2 (với hàm lượng crom cao) Cung cấp khả năng chống mài mòn tuyệt vời, làm cho nó trở nên lý tưởng cho các công cụ cắt và cắt.
• Giảm thiểu công cụ hao mòn: Công cụ càng chống hao mòn, nó có thể hoạt động lâu hơn mà không cần phải bảo trì hoặc thay thế, Cung cấp tiết kiệm chi phí đáng kể theo thời gian.

Tại sao nó lại quan trọng: Kháng đeo đảm bảo rằng các công cụ duy trì hiệu quả và hình dạng của chúng trong quá trình sử dụng rộng rãi, Tăng hiệu quả tổng thể và giảm thời gian chết để bảo trì công cụ.

Điện trở nhiệt

Điện trở nhiệt là rất quan trọng đối với thép công cụ được sử dụng trong môi trường nhiệt độ cao, Trường hợp các công cụ phải duy trì sức mạnh và độ cứng của chúng ngay cả khi tiếp xúc với nhiệt độ cực cao.

Điều này đặc biệt quan trọng đối với các công cụ làm việc nóng được sử dụng để đúc, rèn, và các ứng dụng nhiệt cao khác.

• Duy trì độ cứng ở nhiệt độ cao: Thép công cụ thích H13 được thiết kế để giữ lại các tính chất cơ học của chúng, chẳng hạn như độ cứng và sức mạnh, Ngay cả ở nhiệt độ lên tới 1200 ° F (650° C.).
• Ổn định nhiệt: Thép công cụ chịu nhiệt có thể chịu được chu kỳ nhiệt (Làm nóng và làm mát lặp đi lặp lại) mà không bị thay đổi cấu trúc đáng kể, có thể dẫn đến thất bại.

Tại sao nó lại quan trọng: Điện trở nhiệt cho phép thép công cụ hoạt động trong môi trường nơi các vật liệu khác sẽ mất đi sức mạnh hoặc xuống cấp, chẳng hạn như rèn kim loại và hình thành nóng.

Khả năng gia công

Mặc dù thép công cụ thường được thiết kế cho hiệu suất cao trong điều kiện khắc nghiệt, Một số lớp cung cấp khả năng gia công vượt trội,

Điều này rất cần thiết để tạo ra các hình dạng và thành phần phức tạp trước khi xử lý nhiệt.

• Dễ dàng định hình: Hợp kim như Thép O1 (Thép làm cứng dầu) đặc biệt được biết đến với khả năng máy móc của họ, cho phép cắt và định hình dễ dàng hơn trong quá trình sản xuất.
• Tác động đến công cụ và chi phí: Thép công cụ với khả năng máy móc tốt hơn cho phép các nhà sản xuất đạt được các thiết kế chính xác một cách nhanh chóng, giảm chi phí gia công và thời gian dẫn đầu.

Tại sao nó lại quan trọng: Khả năng máy móc cho phép các quy trình sản xuất hiệu quả, Giảm thời gian và chi phí liên quan đến việc tạo ra các công cụ hoặc thành phần với các thiết kế hoặc thông số kỹ thuật phức tạp.

Sự ổn định kích thước

Sự ổn định kích thước đề cập đến khả năng của thép để duy trì hình dạng và kích thước của nó dưới nhiệt và căng thẳng, Điều quan trọng đối với các công cụ và thành phần chính xác.

• Giảm thiểu sự cong vênh: Thép công cụ thích A2 (thép cứng không khí) được biết đến với sự ổn định chiều cao của chúng.
  Điều này đặc biệt có giá trị trong các công cụ và cái chết cần duy trì dung sai chặt chẽ.
• Kiểm soát mở rộng nhiệt: Thép có độ ổn định kích thước cao chống lại sự mở rộng hoặc co lại do biến động nhiệt độ, Đảm bảo hiệu suất công cụ nhất quán.

Tại sao nó lại quan trọng: Độ ổn định kích thước đảm bảo rằng các công cụ và thành phần giữ lại kích thước và hình dạng chính xác của chúng,
dẫn đến độ chính xác cao và ít khiếm khuyết hơn trong sản phẩm cuối cùng, đặc biệt trong việc sản xuất khuôn và đồng hồ đo.

Kháng ăn mòn

Mặc dù không phải là đặc điểm chính của tất cả các thép công cụ, Khả năng chống ăn mòn là rất quan trọng trong các ứng dụng cụ thể trong đó công cụ tiếp xúc với độ ẩm, Hóa chất, hoặc các môi trường ăn mòn khác.

• Bổ sung crom: Thép hợp kim cao như Thép D2 (12% crom) đặc biệt chống ăn mòn,
  Đó là lý do tại sao chúng được sử dụng trong môi trường nơi các công cụ tiếp xúc với độ ẩm hoặc các chất ăn mòn.
• Lớp phủ bề mặt bảo vệ: Trong một số trường hợp, Thép công cụ được phủ hoặc xử lý bằng hoàn thiện chống ăn mòn để tăng cường hơn nữa khả năng chống rỉ sét và suy thoái của chúng.

Tại sao nó lại quan trọng: Khả năng chống ăn mòn đảm bảo rằng các công cụ có thể hoạt động đáng tin cậy trong môi trường có độ ẩm cao hoặc tiếp xúc với hóa chất, trong đó kéo dài tuổi thọ của công cụ và giảm chi phí bảo trì.

4. Xử lý nhiệt của thép công cụ

Xử lý nhiệt là một quá trình quan trọng trong việc tăng cường hiệu suất và tính chất của thép công cụ.

Bằng cách kiểm soát nhiệt độ, thời gian, và phương pháp làm mát, xử lý nhiệt làm thay đổi cấu trúc vi mô thép, cung cấp sự kết hợp mong muốn của độ cứng, độ dẻo dai, và đeo điện trở.

Phần này khám phá các giai đoạn và kỹ thuật xử lý nhiệt khác nhau được sử dụng để tối ưu hóa hiệu suất của thép công cụ.

Những điều cơ bản về xử lý nhiệt cho thép công cụ

Xử lý nhiệt liên quan đến một loạt các bước làm nóng và làm mát có kiểm soát để thay đổi tính chất vật lý và đôi khi hóa học của thép công cụ. Các giai đoạn chính thường bao gồm:

• Austenitizing: Quá trình làm nóng thép đến nhiệt độ cao, nơi cấu trúc vi mô của nó trở thành austenitic (một dung dịch carbon rắn trong sắt).
• Làm dịu đi: Làm mát nhanh để làm cứng thép, thường được thực hiện bằng cách ngâm trong môi trường lỏng (Giống như dầu, Nước, hoặc không khí).
• Ủ: Hâm nóng thép đến nhiệt độ thấp hơn để giảm độ giòn và điều chỉnh độ cứng đến mức mong muốn.

Mỗi bước này đều rất quan trọng để đạt được sự cân bằng của các thuộc tính trong công cụ cuối cùng.

Các quy trình xử lý nhiệt chính

Austenitizing

Austenitizing là bước đầu tiên trong xử lý nhiệt của thép công cụ, trong thời gian đó, thép được làm nóng đến nhiệt độ trên điểm tới hạn của nó

(nhiệt độ mà cấu trúc vi mô biến đổi thành austenite, Nói chung từ 800 ° C đến 1300 ° C tùy thuộc vào cấp thép).

• Khách quan: Để hòa tan carbon và các yếu tố hợp kim khác thành dung dịch rắn, Tạo cấu trúc đồng đều có thể được làm mát nhanh chóng để tạo thành martensite hoặc các giai đoạn mong muốn khác.
• Kiểm soát nhiệt độ: Nhiệt độ austenitizing phải được kiểm soát cẩn thận.
  Nhiệt độ quá cao có thể dẫn đến tăng trưởng hạt và giảm sức mạnh, Mặc dù nhiệt độ quá thấp có thể không hòa tan đủ carbon, ảnh hưởng đến độ cứng cuối cùng.

Làm dịu đi

Làm nguội là sự làm mát nhanh chóng của thép để làm cứng nó. Sự lựa chọn làm nguội trung bình - dầu, Nước, không khí, hoặc khí phụ thuộc vào loại thép công cụ cụ thể và các thuộc tính mong muốn.

• Làm dịu phương tiện truyền thông:

• • Nước: Cung cấp tốc độ làm mát nhanh nhất, dẫn đến độ cứng cao, nhưng có thể gây ra vết nứt hoặc biến dạng trong một số thép công cụ.
  • Dầu: Chậm hơn nước, dầu làm giảm nguy cơ nứt, Làm cho nó trở nên lý tưởng cho các loại thép dễ bị căng thẳng nhiệt, chẳng hạn như Thép công cụ D2.
  • Không khí: Làm nguội không khí được sử dụng cho các hợp kim như Thép A2 (thép cứng không khí), được thiết kế để được làm cứng trong không khí chứ không phải là môi trường chất lỏng.

• Khách quan: Làm mát nhanh chóng khóa carbon trong một cấu trúc bị biến dạng (Martensite), dẫn đến độ cứng cao.
  Tuy nhiên, Quá trình này cũng làm tăng căng thẳng nội bộ, có thể làm cho thép giòn.

Ủ

Sau khi dập tắt, Thép công cụ thường rất cứng nhưng cũng giòn.
Nhiệt độ là quá trình hâm nóng thép ở nhiệt độ thấp hơn, Thông thường từ 150 ° C đến 650 ° C, để giảm độ giòn và điều chỉnh độ cứng mà không phải hy sinh quá nhiều sức mạnh.

• Khách quan: Để giảm bớt các ứng suất bên trong gây ra bằng cách dập tắt và cho phép giảm độ cứng được kiểm soát để cải thiện độ bền.
• Ảnh hưởng đến tài sản: Quá trình ủ cho phép carbon bị mắc kẹt trong cấu trúc martensitic kết tủa thành các cacbua mịn, Cải thiện độ dẻo dai trong khi giảm độ giòn.

• • Nhiệt độ cao ủ (Hơn 500 ° C.): Tăng độ bền với chi phí của một số độ cứng, làm cho nó phù hợp cho các công cụ phải chịu đựng tác động và sốc, giống Thép S7.
  • Ủ nhiệt độ thấp (dưới 300 ° C.): Bảo tồn độ cứng trong khi cung cấp một số độ dẻo dai, Lý tưởng cho các công cụ đòi hỏi một cạnh sắc nét, chẳng hạn như các công cụ cắt.

Bình thường hóa

Bình thường hóa là một quá trình xử lý nhiệt khác liên quan đến việc làm nóng thép đến nhiệt độ cao hơn điểm tới hạn của nó và sau đó làm mát không khí.

Trong khi tương tự như austenitizing, Bình thường hóa thường được sử dụng để tinh chỉnh cấu trúc hạt của thép.

• Khách quan: Để tinh chỉnh cấu trúc hạt và làm giảm các ứng suất bên trong có thể làm biến dạng gia công. Quá trình này thường được sử dụng cho các thép đã được rèn hoặc đúc trước đây.
• Ảnh hưởng đến cấu trúc vi mô: Bình thường hóa kết quả trong một cấu trúc vi mô đồng đều hơn, Cải thiện hiệu suất tổng thể của thép trong các quy trình xử lý nhiệt hơn nữa.

Ủ

Ủ liên quan đến việc làm nóng thép đến nhiệt độ cao và sau đó làm mát từ từ, thường trong một lò nung. Mục đích của việc ủ là làm mềm thép, làm cho nó dễ dàng hơn để máy hoặc hình thức.

• Khách quan: Để giảm bớt căng thẳng nội bộ, tăng độ dẻo, và tinh chỉnh cấu trúc vi mô của thép, làm cho nó phù hợp hơn cho việc gia công hoặc chế biến thêm.
• Ảnh hưởng đến tài sản: Ủ làm giảm độ cứng và tăng độ dẻo dai, làm cho nó dễ dàng hơn để làm việc trong các giai đoạn ban đầu của nó.

Kỹ thuật xử lý nhiệt đặc biệt

Điều trị lạnh

Điều trị lạnh liên quan đến việc làm mát thép đến nhiệt độ cực thấp (Thông thường -196 ° C sử dụng nitơ lỏng). Quá trình này đặc biệt hiệu quả sau khi dập tắt và ủ.

• Khách quan: Để chuyển đổi Austenite được giữ lại thành martensite và tăng cường sự hình thành của các cacbua tốt, Cải thiện khả năng chống mài mòn, độ cứng, và sự ổn định kích thước.
• Ảnh hưởng đến tài sản: Điều trị lạnh giúp tăng cường khả năng chống mài mòn và tuổi thọ của thép, Làm cho nó trở nên lý tưởng cho các công cụ được sử dụng trong các ứng dụng mặc cao, chẳng hạn như cắt hoặc mài.

Bề mặt cứng (Trường hợp cứng)

Kỹ thuật làm cứng bề mặt, chẳng hạn như khí hóa Và nitriding, được sử dụng để làm cứng bề mặt của thép công cụ trong khi duy trì một, Lõi dễ uốn hơn.

• Khí hóa: Liên quan đến việc làm nóng thép trong môi trường giàu carbon, cho phép carbon khuếch tán vào lớp bề mặt, do đó tăng độ cứng bề mặt.
• Nitriding: Một quá trình tương tự trong đó nitơ được đưa vào bề mặt thép để tạo thành nitrua cứng, cải thiện khả năng chống mài mòn và ăn mòn mà không cần dập tắt.
• Khách quan: Để đạt được độ cứng bề mặt cao đối với các công cụ trải qua sự hao mòn nặng trong khi vẫn giữ được nội thất cứng và dễ uốn.
• Ảnh hưởng đến tài sản: Các quá trình này mở rộng tuổi thọ của các công cụ trong các ứng dụng mà bề mặt phải chịu ma sát hoặc ăn mòn dữ dội nhưng cần một lõi cứng để hấp thụ sốc.

5. Các yếu tố hợp kim trong thép công cụ

Hiệu suất của thép công cụ bị ảnh hưởng đáng kể bởi các yếu tố hợp kim được thêm vào trong quá trình sản xuất của nó.

Các yếu tố này được chọn đặc biệt để tăng cường các tính chất của thép như độ cứng, Đang đeo điện trở, độ dẻo dai, và điện trở nhiệt.

Carbon (C)

Carbon là yếu tố chính trong thép công cụ, và nó đóng một vai trò quan trọng trong việc xác định độ cứng và sức mạnh của thép. Hàm lượng carbon trong thép công cụ thường dao động từ 0.5% ĐẾN 2.0%.

Ảnh hưởng đến tài sản:

• Độ cứng: Hàm lượng carbon cao hơn dẫn đến tăng độ cứng, vì nó tạo thành cacbua với các yếu tố hợp kim khác.
• Đang đeo điện trở: Carbon tăng cường khả năng chống mài mòn bằng cách tăng độ cứng và hình thành các cacbua cứng trong thép.
• Độ dẻo dai: Tuy nhiên, Quá nhiều carbon có thể làm cho thép giòn, giảm độ dẻo dai của nó. Một lượng cân bằng là cần thiết cho hiệu suất tối ưu.

Crom (Cr)

Chromium là một trong những yếu tố hợp kim quan trọng nhất trong thép công cụ, đặc biệt là trong thép tốc độ cao và thép công cụ làm việc lạnh.

Nó chịu trách nhiệm tăng độ cứng, Đang đeo điện trở, và kháng ăn mòn.

Ảnh hưởng đến tài sản:

• Độ cứng: Crom làm tăng độ cứng của thép công cụ, Điều đó có nghĩa là nó giúp thép giữ được độ cứng của nó ngay cả sau khi được làm nóng và làm nguội.
• Đang đeo điện trở: Nó tạo thành các cấu trúc cacbua mạnh, mà đóng góp vào khả năng chống mài mòn thép.
• Kháng ăn mòn: Crom cũng cải thiện khả năng chống ăn mòn, đặc biệt là trong các loại thép công cụ như D2 Và M2, Làm cho chúng phù hợp để sử dụng trong môi trường mà quá trình oxy hóa là một mối quan tâm.
• Độ dẻo dai: Trong khi crom tăng cường sức mạnh, Số lượng quá mức có thể làm giảm độ dẻo dai, đặc biệt là ở nhiệt độ cao.

Molypden (MO)

Molybdenum thường được thêm vào thép tốc độ cao và các loại thép công cụ khác để tăng cường sức mạnh nhiệt độ cao và khả năng chống mài mòn.

Nó cũng cải thiện khả năng của thép để duy trì độ cứng ở nhiệt độ cao.

Ảnh hưởng đến tài sản:

• Cường độ nhiệt độ cao: Molypden làm tăng khả năng chịu của thép để làm mềm ở nhiệt độ cao, điều này rất quan trọng để cắt và các công cụ đúc tiếp xúc với nhiệt.
• Độ cứng: Nó tăng cường độ cứng của thép công cụ, Đảm bảo độ cứng đồng đều trên thép.
• Hình thành cacbua: Molybdenum giúp hình thành các cấu trúc cacbua, Cải thiện khả năng chống mài mòn.
• Độ dẻo dai: Không giống như một số yếu tố hợp kim khác, Molypden có thể làm tăng độ bền ở nhiệt độ cao hơn, làm cho nó phù hợp cho các công cụ được sử dụng trong khó khăn, điều kiện căng thẳng cao.

Vonfram (W)

Vonfram là một trong những yếu tố hợp kim quan trọng nhất trong thép tốc độ cao. Nó đóng góp vào khả năng của thép để giữ lại độ cứng của nó ngay cả ở nhiệt độ cực cao.

Ảnh hưởng đến tài sản:

• Điện trở nhiệt: Vonfram làm tăng điện trở của thép công cụ, cho phép họ hoạt động tốt ở nhiệt độ cao mà không mất độ cứng.
• Độ cứng: Nó tạo thành các cacbua vonfram cứng, làm tăng khả năng chống mài mòn và duy trì các công cụ tiên tiến.
• Độ dẻo dai: Trong khi vonfram cải thiện khả năng chống nhiệt, Số lượng quá mức có thể làm giảm độ dẻo dai và làm cho thép dễ vỡ hơn.
• Hình thành cacbua: Vonfram tạo thành cacbua với carbon, Cải thiện khả năng chống mài mòn, đặc biệt là trong các ứng dụng liên quan đến gia công tốc độ cao hoặc cắt.

Vanadi (V)

Vanadi là một yếu tố hợp kim quan trọng khác trong thép công cụ, Đặc biệt trong thép tốc độ cao. Nó tăng cường khả năng chống mài mòn và cải thiện cấu trúc vi mô bằng cách tinh chỉnh kích thước hạt.

Ảnh hưởng đến tài sản:

• Hình thành cacbua: Vanadi thúc đẩy sự hình thành các cacbua tốt, trong đó cải thiện khả năng chống mài mòn và giữ cạnh trong các công cụ cắt.
• Sàng lọc hạt: Vanadi tinh chỉnh cấu trúc hạt của thép công cụ, giúp tăng cường độ bền và giảm nguy cơ gãy xương.
• Sức mạnh và sự dẻo dai: Nó làm tăng sức mạnh tổng thể của thép trong khi cũng duy trì sự cân bằng tốt của sự dẻo dai.
• Độ cứng: Vanadi cải thiện độ cứng, cho phép thâm nhập sâu hơn về độ cứng trong quá trình xử lý nhiệt.

Niken (TRONG)

Niken được thêm vào thép công cụ để cải thiện độ dẻo dai của nó, đặc biệt ở nhiệt độ thấp.

Nó cũng tăng cường khả năng chống va đập và sốc của thép, làm cho nó trở thành một yếu tố quan trọng cho các công cụ được sử dụng trong khó khăn, môi trường tác động cao.

Ảnh hưởng đến tài sản:

• Độ dẻo dai: Niken cải thiện độ dẻo dai, đặc biệt là ở nhiệt độ thấp, điều này làm cho nó phù hợp với các công cụ tiếp xúc với các cú sốc hoặc tác động đột ngột.
• Kháng ăn mòn: Niken cũng bổ sung khả năng chống ăn mòn, đặc biệt trong thép được sử dụng cho các thiết bị sản xuất phải chịu được độ ẩm và các môi trường ăn mòn khác.
• Độ cứng: Niken có thể tăng cường độ cứng của thép, Mặc dù nó không ảnh hưởng mạnh đến tính cứng như crom hoặc molypden.

Coban (Đồng)

Cobalt thường được sử dụng trong thép tốc độ cao để cải thiện khả năng chống mài mòn, độ cứng, và điện trở nhiệt.

Nó đặc biệt hữu ích trong các công cụ phải chịu điều kiện cắt hoặc hao mòn tốc độ cao.

Silicon (Và)

Silicon chủ yếu được sử dụng để cải thiện độ cứng và sức mạnh của thép. Nó thường được sử dụng kết hợp với các yếu tố hợp kim khác để nâng cao hiệu suất tổng thể của thép.

Boron (B)

Boron đôi khi được thêm vào với số lượng nhỏ vào công cụ thép để tăng độ cứng. Nó đặc biệt hữu ích trong các lớp thép đòi hỏi phải làm cứng sâu nhưng chi phí là một mối quan tâm.

Các yếu tố khác

Thép công cụ cũng có thể chứa một lượng theo dấu vết của các yếu tố khác như titan (Của), Mangan (Mn),

Và nhôm (Al) Để tinh chỉnh cấu trúc vi mô, Cải thiện khả năng chống ăn mòn, hoặc nâng cao các tài sản chuyên dụng khác.

Các yếu tố này được sử dụng kết hợp với các yếu tố hợp kim chính để đạt được các đặc điểm cụ thể cần thiết cho các ứng dụng công cụ khác nhau.

6. Ứng dụng thép công cụ

Thép công cụ được thiết kế để đáp ứng các yêu cầu đòi hỏi của các ứng dụng công nghiệp khác nhau,

đặc biệt trong việc sản xuất các công cụ và thiết bị trải qua căng thẳng nặng nề, Nhiệt độ cao, và mặc dữ dội.

Công cụ cắt

Một trong những ứng dụng phổ biến nhất của thép công cụ là trong việc sản xuất các công cụ cắt.

Thép công cụ được sử dụng rộng rãi trong việc sản xuất các dụng cụ cắt do độ cứng tuyệt vời của chúng, Đang đeo điện trở, và khả năng chịu được nhiệt độ cao.

Ứng dụng:

• Cuộc tập trận: Công cụ khoan, chẳng hạn như diễn tập xoắn, reamers, và cá ông, Yêu cầu thép công cụ để duy trì các cạnh sắc và chịu được sự hao mòn đi kèm với vật liệu cứng xuyên thấu.
• Kết thúc nhà máy và máy cắt: Được sử dụng để gia công nhiều loại vật liệu, Các nhà máy kết thúc và các dụng cụ cắt làm từ thép tốc độ cao
  giống M2 hoặc M42 có thể hoạt động ở tốc độ và nhiệt độ cao mà không mất hiệu quả cắt.
• Cưa và lưỡi: Lưỡi cưa tròn, Lưỡi dao cưa băng và các dụng cụ cắt công nghiệp khác được làm từ thép công cụ cho độ cứng và khả năng chống mài mòn của chúng,
  rất quan trọng để cắt qua kim loại, gỗ, và vật liệu composite.
• Vòi và chết: Chúng được sử dụng cho các hoạt động luồng, và thép công cụ với độ bền tuyệt vời, giống H13 Và S7, được ưu tiên để duy trì độ bền và độ chính xác dưới căng thẳng.

Công cụ hình thành (Khuôn và chết)

Thép công cụ được sử dụng rộng rãi trong sản xuất chết và khuôn để định hình, hình thành, hoặc dập các bộ phận kim loại.

Những công cụ này phải chịu được áp lực cao, nhiệt độ, và mài mòn trong quá trình sản xuất dài.

Ứng dụng:

• Khuôn phun: Thép công cụ, chẳng hạn như P20 Và H13, được sử dụng để phun nhựa, cao su, và các bộ phận kim loại.
  Họ cần duy trì độ chính xác về chiều và chống mài mòn trong các chu kỳ lặp đi lặp lại.
• Đúc chết Chết: Thép công cụ hiệu suất cao như H13 Và A2 được sử dụng trong đúc chết, nơi kim loại nóng chảy bị ép vào khuôn.
  Những cái chết này phải chịu được chu kỳ nhiệt và điều kiện căng thẳng cao mà không bị nứt hoặc mất hình dạng.
• Dập cái chết: Trong tấm dán kim loại, Thép công cụ như D2 Và A2 Cung cấp khả năng chống mài mòn và độ bền để hình thành các bộ phận như các thành phần ô tô, vỏ điện tử, và hơn thế nữa.
• Rèn chết: Thép công cụ thích H13 cũng được sử dụng cho rèn chết trong việc sản xuất các bộ phận được hình thành nóng như các thành phần ô tô và hàng không vũ trụ.

Công cụ làm việc lạnh

Các công cụ làm việc lạnh được sử dụng trong các ứng dụng trong đó vật liệu được xử lý ở nhiệt độ phòng hoặc chỉ hơi nóng.

Những công cụ này đòi hỏi độ cứng đặc biệt và khả năng chống mài mòn để xử lý các ứng suất cắt, cắt, và định hình kim loại lạnh.

Ứng dụng:

• Lưỡi dao cắt: Được sử dụng trong việc cắt và cắt các tấm kim loại và thanh, Thép công cụ làm việc lạnh như D2 Và O1 được chọn cho khả năng chống lại sự hao mòn cạnh của họ.
• Cú đấm và chết: Công việc lạnh, được sử dụng trong các quy trình như đấm, khoảng trống, và đục lỗ, dựa vào thép công cụ như A2 hoặc D2 Để duy trì các cạnh sắc và đảm bảo tuổi thọ công cụ dài.
• Dụng cụ dập lạnh: Các công cụ được sử dụng trong việc sản xuất các bộ phận hình thành lạnh, chẳng hạn như vòng đệm và bu lông, thường được làm từ thép công cụ làm việc lạnh để chống mài mòn và giữ lại hình dạng của chúng dưới áp lực.
• Công cụ cắt và uốn: Các công cụ cắt và uốn khác nhau cho các hoạt động hình thành lạnh sử dụng thép công cụ cho độ bền và sức mạnh của chúng, điều kiện căng thẳng cao.

Công cụ làm việc nóng

Các công cụ làm việc nóng được sử dụng trong các ứng dụng trong đó kim loại được làm nóng đến nhiệt độ cao trong quá trình sản xuất.

Những công cụ này không chỉ cứng và chống hao mòn mà còn duy trì sức mạnh và độ bền của chúng ở nhiệt độ cao.

Ứng dụng:

• Nóng rèn chết: Được sử dụng trong các quy trình như rèn các bộ phận thép,
  Thép công cụ làm việc nóng như thép như H13 Và H21 rất quan trọng để duy trì hình dạng của chúng và chống lại vết nứt nhiệt trong quá trình rèn kim loại nóng.
• Đùn chết: Trong việc đùn nhôm, Thép, và các kim loại khác, Thép công cụ có thể chịu được nhiệt độ cao mà không cần cong hoặc nứt.
  H13 thường được sử dụng cho mục đích này.
• Cuộn nhà máy cuộn: Thép làm việc nóng được sử dụng để sản xuất cuộn cho các nhà máy thép và nhà máy cuộn bằng nhôm.
  Những cuộn này phải chịu đựng áp suất và nhiệt độ cao trong khi cung cấp kích thước chính xác cho thành phẩm.
• Stat dập chết: Được sử dụng trong việc sản xuất các bộ phận trong ngành công nghiệp ô tô và hàng không vũ trụ,
  Chết nóng phải chết đòi hỏi thép công cụ có độ bền cao và khả năng chống mài mòn ở nhiệt độ cao.

Các ứng dụng hàng không vũ trụ và ô tô

Thép công cụ đóng một vai trò quan trọng trong Không gian vũ trụ Và Ô tô ngành công nghiệp, nơi chính xác, độ tin cậy, và hiệu suất cao là rất cần thiết.

Ứng dụng:

• Các thành phần động cơ: Thép công cụ được sử dụng trong sản xuất các thành phần động cơ như lưỡi tuabin, Ghế van, và bánh răng,
  nơi cần có sức mạnh cao và sức đề kháng với nhiệt độ cao.
• Các bộ phận cắt và gia công: Trong các ngành công nghiệp ô tô và hàng không vũ trụ, Thép tốc độ cao như M2 hoặc M42 được sử dụng để sản xuất các công cụ cắt có thể xử lý các kim loại cứng với độ chính xác.
• Khuôn cho các bộ phận ô tô: Khuôn phun để sản xuất các bộ phận ô tô nhựa và composite,
  chẳng hạn như bảng điều khiển và cản xe, thường được làm từ thép công cụ để đảm bảo độ chính xác cao và sử dụng lâu dài.

Các công cụ và thiết bị y tế

Thép công cụ ngày càng được sử dụng trong ngành y tế, đặc biệt đối với các công cụ yêu cầu độ chính xác cao, sức mạnh, và đeo điện trở.

Ứng dụng:

• Dụng cụ phẫu thuật: Thép công cụ thích O1 hoặc D2 được sử dụng trong việc sản xuất lưỡi phẫu thuật, dao mổ, và kẹp.
  Những công cụ này phải duy trì các cạnh sắc và chống ăn mòn và hao mòn trong quá trình sử dụng.
• Dụng cụ nha khoa: Cuộc tập trận nha khoa, vảy, và các công cụ khác được làm từ thép công cụ cho độ chính xác và độ bền của chúng.
• Cấy ghép và chân giả: Thép công cụ cũng được sử dụng trong sản xuất cấy ghép và thiết bị giả do tỷ lệ sức mạnh trên trọng lượng tuyệt vời và khả năng tương thích sinh học.

Các ứng dụng chuyên dụng khác

Thép công cụ cũng tìm thấy các ứng dụng trong một loạt các ngành công nghiệp chuyên ngành, chẳng hạn như khai thác, năng lượng,

và phòng thủ, nơi nó được sử dụng để chế tạo thiết bị và công cụ được thiết kế để chịu được điều kiện khắc nghiệt.

Ứng dụng:

• Công cụ khai thác: Thép công cụ được sử dụng để sản xuất các thiết bị khai thác như máy khoan đá, người nghiền, và máy đào. Những công cụ này phải chịu đựng các lực lượng và tác động đáng kể.
• Công cụ công nghiệp năng lượng: Trong lĩnh vực năng lượng, đặc biệt trong khai thác dầu khí, Thép công cụ được sử dụng cho các công cụ hạ cấp,
  khoan bit, và các thiết bị khác tiếp xúc với điều kiện áp suất và nhiệt độ cao.
• Thiết bị quân sự: Thép công cụ được sử dụng để chế tạo thiết bị hiệu suất cao, chẳng hạn như các bộ phận súng, Đạn áo giáp giáp, và máy móc cấp quân sự.

7. Phần kết luận

Thép công cụ vẫn là một nền tảng trong sản xuất hiện đại do sự kết hợp đặc biệt của nó, độ dẻo dai, và điện trở nhiệt.

Liệu bạn có làm việc với các công cụ cắt, khuôn, hoặc chết, Chọn lớp thép thích hợp là rất quan trọng để tối ưu hóa hiệu suất và đảm bảo tuổi thọ của các công cụ của bạn.

Bằng cách hiểu các loại thép công cụ khác nhau và các thuộc tính độc đáo của chúng, Bạn có thể đưa ra quyết định sáng suốt, tối đa hóa hiệu quả và độ bền của các hoạt động công cụ của bạn.

Nếu bạn đang tìm kiếm các sản phẩm thép tùy chỉnh chất lượng cao, lựa chọn Langhe là quyết định hoàn hảo cho nhu cầu sản xuất của bạn.

Liên hệ với chúng tôi ngay hôm nay!