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W2-Werkzeugstahl: Eigenschaften, Verwendung und Wärmebehandlung
- John
W2-Werkzeugstahl ist für seine außergewöhnliche Härte und seine Fähigkeit bekannt, eine scharfe Schneide zu behalten, was ihn zu einem idealen Material für die Herstellung von Messern, Meißeln und verschiedenen Schneidwerkzeugen macht. Aufgrund seines hohen Kohlenstoffgehalts erfordert er jedoch präzise Wärmebehandlungstechniken.
In diesem Leitfaden behandeln wir alles, was Sie über W2-Werkzeugstahl wissen müssen – seine einzigartigen Eigenschaften, den richtigen Wärmebehandlungsprozess und die Branchen, in denen er wirklich herausragend ist. Egal, ob Sie Messer oder Industriewerkzeuge herstellen, wir helfen Ihnen, die besten Ergebnisse mit diesem außergewöhnlichen Material zu erzielen.
Was ist W2-Stahl?
W2-Werkzeugstahl ist ein kohlenstoffreicher Stahl, der für seine Härte (bis zu 62-65 HRC) und hervorragende Schnitthaltigkeit bekannt ist, was ihn ideal für Werkzeuge wie Messer, Meißel und Stanzer macht. Er ist in Stangen und Stäben erhältlich und erfüllt die ASTM A681-Norm. Er bietet zwar eine bessere Verschleißfestigkeit und Schnitthaltigkeit als W1-Stahl, ist jedoch spröder und erfordert eine präzise Wärmebehandlung, um Risse zu vermeiden.
1095 vs. W2-Stahl
1095-Stahl ist zäher und pflegeleichter, aber weniger verschleißfest. W2-Stahl mit mehr Legierungselementen bietet eine bessere Haltbarkeit und Schnitthaltigkeit, ist aber spröder und erfordert eine sorgfältige Wärmebehandlung.
Chemische Zusammensetzung von W2-Werkzeugstahl
| Element | Zusammensetzung Bereich |
| Kohlenstoff (C) | 0.60% – 1.40% |
| Chrom (Cr) | 0.10% – 0.40% |
| Eisen (Fe) | 97.2% – 99.1% |
| Mangan (Mn) | 0.15% |
| Phosphor (P) | ≤ 0,030% |
| Silizium (Si) | 0.10% – 0.40% |
| Schwefel (S) | ≤ 0,030% |
| Vanadium (V) | 0.15% – 0.35% |
Physikalische Eigenschaften von W2-Werkzeugstahl
| Eigentum | Metrisch | Kaiserlich |
| Dichte | 7,85 g/cm³ | 0,284 lb/in³ |
| Schmelzpunkt | 1.450 °C | 2.642°F |
| Elastizitätsmodul | 210 GPa | 30,5 x 10⁶ psi |
| Wärmeleitfähigkeit | 40 W/m-K | 23,2 BTU/h·ft·°F |
| Spezifische Wärme | 0,46 J/g-K | 0,11 BTU/lb-°F |
Mechanische Eigenschaften von W2-Werkzeugstahl
| Mechanische Eigenschaften | Metrisch | Kaiserlich |
| Zugfestigkeit, Ultimate | 1800 MPa | 261.000 psi |
| Zugfestigkeit, Streckgrenze | 1625 MPa | 236.000 psi |
| Dehnung beim Bruch | 7.00% | 7.00% |
| Elastizitätsmodul | 205 GPa | 29,7 Mpsi |
| Kompressionsmodul | 160 GPa | 23,2 Mpsi |
| Poissonzahl | 0.28 | 0.28 |
| Bearbeitbarkeit | 40% | 40% |
| Schermodul | 80,0 GPa | 11,6 Mpsi |
- Die Bearbeitbarkeit basiert auf AISI 1212-Stahl = 100%.
Eigenschaften von W2-Werkzeugstahl
W2-Werkzeugstahl ist für seinen hohen Kohlenstoffgehalt bekannt, wodurch er eine beeindruckende Härte und hervorragende Schnitthaltigkeit erreicht. Dies macht ihn ideal für Schneidwerkzeuge wie Messer und Meißel, bei denen Schärfe und Haltbarkeit erforderlich sind.
Hohe Härte
W2 erreicht seine hohe Härte (62-65 HRC) durch seinen beträchtlichen Kohlenstoffgehalt, der bei der Wärmebehandlung harte Carbide bildet. Diese hohe Härte stellt sicher, dass Werkzeuge aus W2 auch bei intensiver und wiederholter Verwendung ihre Schärfe und strukturelle Integrität behalten.
Gute Zähigkeit
Obwohl W2 außergewöhnlich hart ist, wird seine Zähigkeit durch eine ausgewogene Legierungszusammensetzung aufrechterhalten. Wenn die Härte 63 HRC übersteigt, nimmt die Zähigkeit ab, wodurch der Stahl anfälliger für Sprödigkeit wird. Um das richtige Gleichgewicht zu erreichen, ist eine richtige Wärmebehandlung unerlässlich.
Hervorragende Schnitthaltigkeit
W2 zeichnet sich durch eine hervorragende Schnitthaltigkeit aus, die auf seinen hohen Kohlenstoffgehalt und Legierungselemente wie Chrom und Mangan zurückzuführen ist. Diese Elemente verbessern die Fähigkeit des Stahls, länger eine scharfe Kante zu behalten, insbesondere bei gleichmäßigen Schneidanwendungen.
Mäßige Korrosionsbeständigkeit
Obwohl W2-Werkzeugstahl Chrom enthält, das für eine gewisse Korrosionsbeständigkeit sorgt, ist er nicht so rost- und korrosionsbeständig wie rostfreier Stahl oder hochchromhaltiger Werkzeugstahl. Um seine Leistung in feuchten oder anspruchsvollen Umgebungen aufrechtzuerhalten, ist regelmäßige Pflege, wie z. B. das Auftragen von Öl, unerlässlich.
Wärmebehandlung von W2-Werkzeugstahl
Bei W2-Werkzeugstahl ist die Wärmebehandlung ein wichtiger Schritt, um ihn in das Hochleistungsmaterial zu verwandeln, das wir alle schätzen. Lassen Sie uns den Prozess auf einfache und leicht verständliche Weise aufschlüsseln, damit Sie das Beste aus diesem unglaublichen Stahl herausholen können.
Normalisierung: Vorbereitung des Stahls
Bevor W2-Werkzeugstahl superhart werden kann, muss er normalisiert. Dieser Prozess hilft, die Kornstruktur zu glätten und eventuell vorhandene Spannungen im Stahl abzubauen. Im Wesentlichen bereitet er das Material auf die Härtungsphase vor.
In diesem Schritt wird W2 auf ca. 1.650 °F (898 °C) und dann langsam abgekühlt. Dieser Zyklus wird bei niedrigeren Temperaturen einige Male wiederholt, um sicherzustellen, dass der Stahl gleichmäßig ist und für die nächste Stufe bereit ist.
Härten: Stark und scharf machen
In diesem Schritt wird W2-Stahl auf ca. 1.450 °F (788 °C) und dort einige Minuten lang gehalten. Durch die Hitze erreicht der Stahl seine volle Härte und wird dann schnell in Öl (normalerweise Parks 50) abgekühlt.
Diese schnelle Abkühlung fixiert die Härte und verleiht W2 seine unglaubliche Fähigkeit, eine scharfe Kante zu halten. Nach diesem Schritt haben Sie einen Stahl, der etwa 64-65 HRC (Rockwellhärte), was es ideal für Schneidwerkzeuge und Messer macht.
Temperieren: Die perfekte Balance finden
Durch das Anlassen wird der Stahl etwas weniger spröde gemacht, während seine Härte erhalten bleibt. Es ist, als würde man dem Stahl eine kleine Ruhepause gönnen, um sicherzustellen, dass er robust genug ist, um starker Beanspruchung standzuhalten, ohne zu brechen.
Der Stahl wird auf eine niedrigere Temperatur erhitzt (ca. 300 °F bis 650 °F) für ein paar Stunden, und das kann zweimal gemacht werden. Je mehr Sie temperieren, desto weicher wird der Stahl, aber er wird auch haltbarer und bricht weniger leicht.
Produktformen von W2 Werkzeugstahl
Runde Stäbe
- Durchmesser: 10 mm bis 300 mm (0,4 Zoll bis 12 Zoll).
- Länge: 2 Meter bis 6 Meter (6,5 Fuß bis 20 Fuß)
Quadratische Stäbe
- Größe: 10 mm bis 100 mm (0,4 Zoll bis 4 Zoll).
- Länge: 2 Meter bis 6 Meter (6,5 Fuß bis 20 Fuß).
Flache Stäbe
- Die Dicke: 5 mm bis 50 mm (0,2 Zoll bis 2 Zoll).
- Breite: 20 mm bis 300 mm (0,8 Zoll bis 12 Zoll).
Stäbe
- Durchmesser: 10 mm bis 100 mm (0,4 Zoll bis 4 Zoll)
- Länge: 1 Meter bis 3 Meter (3,3 Fuß bis 10 Fuß).
SteelPro-Gruppe kann eine breite Palette von W2-Werkzeugstahlprodukten anbieten. Wenn Sie benutzerdefinierte Größenanforderungen außerhalb der oben genannten Bereiche können wir sie unterbringen! Darüber hinaus bieten wir Wärmebehandlung, Schleifen, Polierenund Schneidedienste um Ihren Projektanforderungen gerecht zu werden.
Anwendungen von W2-Werkzeugstahl
W2-Werkzeugstahl zeichnet sich durch seine außergewöhnliche Leistung bei Schneidanwendungen aus, dank seiner beeindruckenden Härte, hervorragenden Schnitthaltigkeit und zuverlässigen Verschleißfestigkeit. Er ist für Werkzeuge konzipiert, die Präzision und Haltbarkeit erfordern.
Messer und Klingen
W2 wird häufig bei der Herstellung von Hochleistungsmessern verwendet, darunter Jagdmesser und Taschenmesser. Da es über längere Zeit scharf bleibt, eignet es sich perfekt für präzise Schneidarbeiten.
Industrieklingen für schwere Schnittarbeiten
W2 wird auch in Industrieklingen zum Schneiden von Materialien wie Metall, Kunststoff und Holz verwendet. Dank ihrer hohen Härte und Schnitthaltigkeit sind diese Klingen auch bei Dauereinsatz gut in Schuss, was W2 ideal für Schneidwerkzeuge in Fertigungsumgebungen macht, in denen es vor allem auf Langlebigkeit ankommt.
Meißel und Durchschläge
W2 ist eine ausgezeichnete Wahl für Meißel, Stanzer und andere Werkzeuge, die Verformungen widerstehen und gleichzeitig eine scharfe Schneide behalten müssen. Seine hohe Härte sorgt dafür, dass diese Werkzeuge auch bei starken Stößen scharf bleiben, was für Anwendungen wie Metallbearbeitung, Holzbearbeitung und Steinmetzarbeiten von entscheidender Bedeutung ist.
Kaltarbeitswerkzeuge
W2 wird häufig für Kaltbearbeitungswerkzeuge wie Matrizen, Formen und Stanzwerkzeuge verwendet. Bei diesen Anwendungen sorgt die Verschleißfestigkeit von W2 dafür, dass die Werkzeuge wiederholter Belastung standhalten und ihre Präzision beibehalten, ohne nachzulassen oder ihre Schärfe zu verlieren. Damit ist es ideal für Branchen wie die Automobil- und Fertigungsindustrie.
- Ist W2-Stahl gut für Messer?
Ja, W2-Stahl eignet sich hervorragend für Messer. Er bleibt gut scharf, ist zäh und kann bei richtiger Wärmebehandlung eine hohe Härte erreichen. Er kann zwar etwas schwieriger zu schärfen sein, entwickelt aber mit der Zeit eine schöne Patina, die der Klinge Charakter verleiht.
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