محتويات
الفولاذ المقاوم للصدمات S1: الخصائص والعملية والاستخدامات
- جون
تتميز فولاذ الأدوات S1 بأنها خيار موثوق به للصناعات التي تحتاج إلى مواد يمكنها تحمل الصدمات والتآكل الشديدين. في هذا الدليل، سوف نستكشف ما يجعل S1 فريدًا من نوعه، وتقنيات معالجته، وكيفية استخدامه في التطبيقات الصعبة، ونقدم رؤى لمساعدتك على اتخاذ قرارات مستنيرة.
ما هو الفولاذ الأداة S1؟
فولاذ الأدوات S1 عبارة عن سبيكة متوسطة الكربون ومقاومة للصدمات من الكروم والتنجستن، تعادل UNS T41901 أو 60WCrV7. تم تصميم هذا الفولاذ شديد الصلابة والمقاوم للزيت ليكون أكثر صلابة، مما يوفر أداءً أفضل في تطبيقات الصدمات والحمل مقارنةً بـ D2.
تتوفر فولاذ الأدوات S1 من SteelPro Group في هيئة قضبان مستديرة وقضبان مسطحة وألواح ذات تصنيع دقيق وأبعاد قابلة للتخصيص. تقدم منتجاتنا أداءً فائقًا في المجالات الصعبة مثل أدوات التشكيل والقطع.
التركيب الكيميائي لفولاذ الأدوات S1
يتم خلط فولاذ الأدوات S1 مع الكربون والكروم والتنجستن والفاناديوم لتحقيق التوازن بين الصلابة والمتانة ومقاومة التآكل. يضمن محتواه المنخفض من الكبريت والفوسفور قابلية ممتازة للتشغيل الآلي وتقليل الهشاشة، بينما يعمل السيليكون المعتدل على تحسين الاستقرار الحراري.
يوضح الجدول أدناه تركيبته الكيميائية.
| عنصر | التكوين (%) |
| الكربون (C) | 0.40 – 0.55 |
| الكروم (Cr) | 1.4 |
| الحديد (Fe) | 94 |
| المنغنيز (Mn) | 0.25 |
| الموليبدينوم (Mo) | ≤ 0.50 |
| الفوسفور (P) | ≤ 0.030 |
| السيليكون (Si) | 0.68 |
| الكبريت (S) | ≤ 0.030 |
| التنغستن (W) | 2.25 |
| الفاناديوم (V) | 0.23 |
الخصائص الميكانيكية لفولاذ الأدوات S1
يوفر فولاذ الأدوات S1 مزيجًا متوازنًا من قوة الشد العالية والصلابة المعتدلة وقابلية التشغيل الجيدة، مما يجعله مناسبًا للتطبيقات المقاومة للصدمات والتآكل. كما أن صلابته الممتازة واستطالته عند الكسر تعززان المتانة تحت التحميل الديناميكي.
يوفر الجدول أدناه بيانات مفصلة عن الخصائص الميكانيكية.
| ملكية | متري |
| صلابة روكويل سي | 54 |
| صلابة نوب | 605 |
| صلابة فيكرز | 584 |
| قوة الشد | 2080 ميجا باسكال |
| قوة الشد (الخضوع) | 1800 ميجا باسكال |
| الاستطالة عند الكسر | 10 % |
| معامل الحجم | 160 جيجا باسكال |
| معامل القص | 80.0 جيجاباسكال |
| تأثير شاربي | 10.8 – 29.8 جول |
| نسبة بواسون | 0.27-0.30 |
| قابلية التصنيع | 70.0 – 75.0% |
الخصائص الفيزيائية لفولاذ الأدوات S1
يتميز فولاذ الأدوات S1 بكثافة معتدلة وموصلية حرارية ممتازة وتمدد حراري مستقر، مما يضمن الموثوقية في ظل التغيرات في درجات الحرارة. تجعله خصائصه الفيزيائية مثاليًا للتطبيقات التي تتطلب نقلًا فعالًا للحرارة واستقرارًا هيكليًا.
يقدم الجدول أدناه ملخصًا تفصيليًا لخصائصه الفيزيائية.
| ملكية | القيمة المترية | القيمة الإمبراطورية |
| الكثافة (@20 درجة مئوية/68 درجة فهرنهايت) | 7.89 جرام/سم3 | 0.285 رطل/بوصة مكعبة |
| معامل التمدد الحراري | 12.4 ميكرومتر/متر·درجة مئوية (20–100 درجة مئوية) | 6.89 ميكرون/بوصة·درجة فهرنهايت (68–212 درجة فهرنهايت) |
| الموصلية الحرارية | 42.0 واط/م·درجة مئوية | 24.3 وحدة حرارية بريطانية/بوصة مربعة/ساعة درجة فهرنهايت |
| السعة الحرارية النوعية | 460 جول/كجم·درجة مئوية | 0.110 وحدة حرارية بريطانية/رطل·درجة فهرنهايت |
| المقاومة الكهربائية | 0.55 ميكرو أوم | 21.7 ميكرو أوم·بوصة |
المعالجة الحرارية لفولاذ الأداة S1
تشكيل
يجب تسخين فولاذ الأداة S1 تدريجيًا إلى 650-700 درجة مئوية (1200-1300 درجة فهرنهايت) لتجنب الصدمة الحرارية. بمجرد التسخين المسبق، قم بتسخينه بالتساوي إلى 980-1065 درجة مئوية (1800-1950 درجة فهرنهايت) للتشكيل. بعد التشكيل، قم بتبريد الفولاذ ببطء، ويفضل أن يكون ذلك في فرن أو باستخدام مواد عازلة، لمنع تراكم الإجهاد والتشقق.
التلدين
قم بتسخين الفولاذ بمعدل متحكم فيه يبلغ 55 درجة مئوية (100 درجة فهرنهايت) في الساعة إلى درجة حرارة التلدين 760-800 درجة مئوية (1400-1475 درجة فهرنهايت). انقعه لمدة ساعة لكل 25.4 مم (1 بوصة) من السُمك لضمان التوازن الحراري الكامل. قم بتبريد الفولاذ في الفرن بمعدل متحكم فيه يبلغ 22 درجة مئوية (40 درجة فهرنهايت) في الساعة حتى 550 درجة مئوية (1020 درجة فهرنهايت)، ثم قم بتبريده بالهواء.
بعد التلدين، يجب ألا تتجاوز الصلابة 250 HB. لمنع إزالة الكربنة أثناء التلدين، استخدم جوًا واقيًا أو قم بتغليف الفولاذ بمواد خاملة مثل الجرافيت أو الرمل.
التصلب
التسخين المسبق
هذا مطلوب لفولاذ الأداة S1 لتقليل الإجهاد الحراري. قم بالتسخين المسبق على مرحلتين: الأولى إلى 650-705 درجة مئوية (1200-1300 درجة فهرنهايت) ثم إلى 815-845 درجة مئوية (1500-1550 درجة فهرنهايت).
أإضفاء طابع الستينيت
قم بتسخين الفولاذ إلى درجة حرارة 927–982 درجة مئوية (1700–1800 درجة فهرنهايت) واتركه لمدة 30 دقيقة لكل 25.4 مم (1 بوصة) من السمك لضمان التحول المنتظم.
إخماد
يمكن استخدام الماء بدرجة حرارة 927 درجة مئوية (1700 درجة فهرنهايت) للأجزاء البسيطة، على الرغم من أنه قد يتسبب في حدوث تشققات بسبب التبريد السريع. وبدلاً من ذلك، يُفضل التبريد بالزيت أو الهواء للأجزاء الهندسية الأكثر تعقيدًا لتقليل الإجهاد الحراري.
يُعد S1 عرضة لإزالة الكربون أثناء التصلب بسبب محتواه العالي من الكربون. للتخفيف من ذلك، استخدم جوًا خاضعًا للرقابة أو فرنًا مفرغًا من الهواء، أو قم بطلاء السطح بمركب واقٍ.
التلطيف
تعتمد عملية التلدين S1 على الاستخدام المقصود. بالنسبة لأدوات العمل الساخن، يتم التلدين عند درجة حرارة 538–649 درجة مئوية (1000–1200 درجة فهرنهايت). بالنسبة لأدوات العمل البارد، يوصى بنطاق أقل يتراوح بين 177–316 درجة مئوية (350–600 درجة فهرنهايت). احتفظ بالفولاذ عند درجة حرارة التلدين لمدة ساعة لكل 25.4 مم (1 بوصة) من السُمك.
أشكال منتجات الفولاذ S1
يتوفر الفولاذ S1 للأدوات بأشكال مختلفة لتناسب التطبيقات الصناعية، من الأدوات الدقيقة إلى المكونات الكبيرة. يمكننا توفير أحجام قياسية وخيارات قابلة للتخصيص لتلبية احتياجات المشروع المحددة. يسلط الجدول أدناه الضوء على أشكال المنتجات الشائعة ونطاقات الأحجام النموذجية.
| نموذج المنتج | نطاق الحجم النموذجي | طلب |
| قضبان/أسلاك مستديرة | القطر: 5.5 ملم إلى 500 ملم | يستخدم في الدوران والطحن، مثالي لللكمات والأزاميل والأدوات الأخرى. |
| قضبان مسطحة/مستطيلة | السمك: 3 مم إلى 800 مم | مناسب للتشكيل والتشغيل الآلي؛ يستخدم للقوالب وأدوات القطع وما إلى ذلك. |
| صفائح مدرفلة على الساخن | السمك: 60 ملم إلى 400 ملم | مثالي للقطع واللحام؛ يستخدم عادة في القوالب الكبيرة والمكونات الهيكلية. |
| العرض: 50 ملم إلى 1100 ملم | ||
| الطول: 1000 ملم إلى 12000 ملم |
تطبيقات الفولاذ S1
تم تصميم فولاذ الأدوات S1 ليكون متينًا بشكل استثنائي ومقاومًا للصدمات العالية. تُظهِر التطبيقات المتنوعة لفولاذ الأدوات S1 موثوقيته في الأدوات والمكونات المعرضة للصدمات العالية والتآكل.
الأزاميل واللكمات: يستخدم عادة لأدوات التأثير التي تتطلب المتانة تحت الأحمال المتكررة.
قوالب التشكيل: مناسب لتطبيقات التشكيل عالية التأثير.
شفرات القص: يستخدم في عمليات القطع والتشذيب المعدنية.
رؤوس الأدوات الهوائية: مثالي لمطارق الهواء والأدوات الهوائية الأخرى.
قوالب التشكيل البارد: يتم استخدامه في تشكيل وتشكيل المكونات المعدنية.
المندرلات والبكرات: يتم استخدامها في عمليات التصنيع والتشكيل الصناعي.
أدوات التشكيل البارد: تستخدم في إنتاج أدوات التثبيت مثل البراغي والمسامير.
السندانات والمطارق: يتم استخدامه في التطبيقات التي تحتاج إلى مقاومة عالية للتأثيرات.
حلول مخصصة لتطبيقات الفولاذ S1 Tool
في SteelPro Group، لا نقدم فقط الفولاذ المستخدم في الأدوات S1، بل نقدم حلولاً مخصصة مصممة لتلبية احتياجاتك الدقيقة. تشمل أشكال منتجاتنا قضبانًا مستديرة وقضبانًا مسطحة وألواحًا، مما يضمن المرونة لمجموعة واسعة من التطبيقات. كما نقدم فولاذ H13 مناسبة لأدوات العمل الساخنة.
نحن نتجاوز العروض القياسية بخدمات التصنيع الدقيق مثل القطع والطحن والمعالجة الحرارية، ونقدم مكونات جاهزة للاستخدام الفوري. الأبعاد المخصصة والتفاوتات الدقيقة هي تخصصنا، مما يساعدك على تقليل هدر المواد وتوفير وقت التصنيع الثمين.
