Содержание
Инструментальная сталь AISI A7: свойства, термообработка, применение, основные данные
- Джон
Группа инструментальных сталей — это закаливающиеся на воздухе, среднелегированные холоднодеформируемые стали с высоким содержанием углерода (0,5%-2%). Эти стали известны своей исключительной твердостью, износостойкостью и способностью противостоять растрескиванию или деформации в процессе закалки.
В данной статье рассматривается инструментальная сталь А7, ее свойства, термическая обработка, области применения и доступные формы продукции.
Что такое инструментальная сталь А7?
Инструментальная сталь A7 — это высокоуглеродистая, закаленная на воздухе, холоднодеформируемая сталь, известная своей превосходной стойкостью к истиранию и исключительной размерной однородностью. Состоящая из кобальта, хрома, ванадия и молибдена, она образует твердые частицы карбида ванадия, которые устойчивы к истиранию и скользящему контакту. A7 имеет более низкую прочность по сравнению с другими инструментальными сталями. Она обычно используется в инструментах для холодной штамповки, экструзионных матрицах, пуансонах и ковочных штампах с типичным диапазоном твердости от 50 до 65 HRC после термической обработки.
SteelPro Group предлагает продукцию из инструментальной стали A7, эквивалентную UNS T30107 и соответствующую стандартам ASTM A681. Доступная в прутках, пластинах, кругах и листах, эта продукция удовлетворяет различным промышленным потребностям. По запросу также доступны индивидуальные размеры и кованые формы.
Химический состав инструментальной стали А7
Инструментальная сталь A7 имеет высокоуглеродистый, высоколегированный состав, разработанный для исключительной твердости и износостойкости. Добавление ванадия и вольфрама улучшает ее режущую кромку, в то время как контролируемые уровни марганца и кремния улучшают прочность и обрабатываемость.
В таблице ниже представлен химический состав инструментальной стали А7.
| Элемент | Состав (%) |
| Углерод (С) | 2.0 – 2.85 |
| Хром (Cr) | 5.38 |
| Железо (Fe) | 84 |
| Марганец (Mn) | ≤ 0,80 |
| Молибден (Mo) | 1.15 |
| Фосфор (P) | ≤ 0,030 |
| Кремний (Si) | ≤ 0,50 |
| Сера (S) | ≤ 0,030 |
| Вольфрам (W) | 1, необязательно |
| Ванадий (V) | 4.53 |
Механические свойства инструментальной стали А7
Инструментальная сталь A7 обеспечивает сильный баланс твердости и жесткости, обеспечивая хорошую износостойкость, но требуя осторожной обработки из-за своего диапазона твердости. Ее эластичность и сопротивление сдвигу обеспечивают надежность при нагрузке.
В таблице ниже приведены его основные механические свойства.
| Свойство | Значение метрики | Имперская ценность |
| Твердость по Роквеллу C | 58.0 – 66.0 | 58.0 – 66.0 |
| Обрабатываемость | 65% | 65% |
| Коэффициент Пуассона | 0.27 – 0.30 | 0.27 – 0.30 |
| Модуль сдвига | 80,0 ГПа | 11,600 кфунтов на кв. дюйм |
| Модуль объемной упругости | 140 ГПа | 20,300 кфунтов на кв. дюйм |
| Модуль упругости | 190 – 210 ГПа | 27,557 – 30,457 тыс.фунтов на кв. дюйм |
Физические свойства инструментальной стали А7
Инструментальная сталь A7 демонстрирует отличную физическую стабильность, высокую плотность и умеренное термическое расширение, что обеспечивает надежную работу при различных температурах. Ее теплопроводность и удельная теплоемкость способствуют эффективному управлению теплом.
В таблице ниже представлен обзор его основных физических характеристик.
| Свойство | Значение метрики | Имперская ценность |
| Плотность | 7,66 г/см³ | 0,277 фунта/дюйм³ |
| Температура плавления | 1427°С | 2600°F |
| Коэффициент теплового расширения | 12,4 мкм/м·°C | 6,89 мкдюйм/дюйм·°F |
| Теплопроводность | 37 Вт/м·К | 21,4 БТЕ·дюйм/фут²·ч·°F |
| Удельная теплоемкость | 470 Дж/кг·К | 0,112 БТЕ/фунт·°F |
Изготовление и термообработка инструментальной стали А7
Термическая обработка напрямую влияет на твердость и износостойкость инструментальной стали A7. Изменяя время и температуру отпуска, можно оптимизировать ее твердость для долговечности и устойчивости к деформации.
Мы поставляем инструментальную сталь А7 в отожженном, закаленном и отпущенном состоянии, а также в нормализованном и прокатанном состоянии, что обеспечивает универсальность для различных требований к обработке и применению.
Ковка
Рекомендуемый температурный диапазон для инструментальной стали A7 составляет от 982°C (1800°F) до 1204°C (2200°F). Ее не следует ковать при температуре ниже 982°C (1800°F), поскольку материал становится слишком хрупким и склонным к растрескиванию, что снижает его деформируемость.
Отжиг
После горячей обработки и перед повторной закалкой инструментальная сталь А7 должна пройти отжиг для снятия внутренних напряжений и улучшения обрабатываемости. Твердость после отжига обычно составляет 235-255 HB.
После горячей обработки и перед повторной закалкой инструментальную сталь A7 следует отжечь. Нагревать со скоростью 100-150°F (56-83°C) в час до 1600°F (871°C). Для каждых 25,4 мм (1 дюйм) толщины поддерживать температуру в течение 1 часа. Медленно охлаждать со скоростью 20-25°F (11-14°C) в час, чтобы предотвратить тепловой удар, затем дать стали остыть до комнатной температуры в печи.
Закалка
- аустенитизация
Нагреть до 1700-1750°F (927-954°C). Для максимальной износостойкости использовать 1750°F (954°C); для оптимальной прочности использовать 1700°F (927°C). Выдерживать 30-60 минут на каждые 25,4 мм (1 дюйм) толщины.
- Закалка
После аустенизации закалите до комнатной температуры (около 70°F/21°C) в масле или на воздухе, в зависимости от толщины сечения. Скорость охлаждения должна контролироваться на уровне 20-25°F (11-14°C) в минуту, чтобы избежать растрескивания.
Для сечений до 25,4 мм (1 дюйм) закалка производится при температуре 1500 °F (815 °C); для более толстых сечений, более 50,8 мм (2 дюйма), закалка производится при температуре от 1600 °F (871 °C) до 1650 °F (899 °C).
Закалка
После закалки инструментальная сталь A7 проходит отпуск для снижения хрупкости и достижения целевой твердости. Сталь должна быть отпущена при температуре 400-1100°F (204-593°C) в течение 1 часа на 25,4 мм (1 дюйм) толщины.
Если а вторичная закалка выполняется, это обычно делается для дальнейшего улучшения твердости стали и повышения ее вязкости. Для максимальной вязкости выполните второй отпуск при температуре выше 900°F (482°C) в течение 2 часов, а затем 2-часовой цикл отпуска.
Ниже представлена таблица, в которой представлены данные о твердости в зависимости от времени и температуры отпуска:
| Твердость (HRC) | Температура | Время |
| 44 – 46 | 650°C (1200°F) | 3 часа |
| 53 – 55 | 595°C (1100°F) | 3 часа |
| 56 – 58 | 540°C (1000°F) | 3 часа |
| 59 – 61 | 425°C (797°F) | 3 часа |
| 61 – 63 | 315°C (599°F) | 3 часа |
| 62 – 64 | 260°C (500°F) | 3 часа |
| 64 – 65 | 150°C (302°F) | 3 часа |
Обработка инструментальной стали А7
Формирование
Высокая твердость инструментальной стали А7 позволяет ей сохранять форму во время формовки, но требует осторожного нагрева для предотвращения растрескивания. Ее свойства закалки на воздухе обеспечивают размерную стабильность во время обработки.
Резка
Резка A7 является сложной задачей из-за его твердости, которая требует высококачественных режущих инструментов и оптимальных условий обработки. Правильные скорости и подачи имеют важное значение для предотвращения износа инструмента и накопления тепла.
Холодная обработка
Износостойкость A7 делает его пригодным для холодной обработки, хотя его твердость требует специальных инструментов. Процессы холодной формовки, такие как пробивка или штамповка, требуют осторожного обращения, чтобы предотвратить растрескивание или чрезмерный износ инструмента.
Формы изделий из инструментальной стали A7
Ниже приведены типичные формы и размеры изделий из инструментальной стали А7, которые предназначены для широкого спектра промышленных применений.
Если вам требуются размеры, выходящие за рамки стандартных диапазонов, SteelPro Group может выполнить индивидуальные заказы в соответствии с вашими спецификациями. Кроме того, если вам нужны индивидуальные кованые формы, свяжитесь с нами для индивидуальных решений.
Бары
- Диаметр: от 20 мм (0,8 дюйма) до 300 мм (12 дюймов)
- Длина: до 2000 мм (79 дюймов)
Тарелки
- Толщина: от 10 мм (0,4 дюйма) до 100 мм (4 дюйма)
- Ширина: до 2000 мм (79 дюймов)
- Длина: до 2000 мм (79 дюймов)
Раунды
- Диаметр: от 25 мм (1 дюйм) до 350 мм (14 дюймов)
- Длина: до 2000 мм (79 дюймов)
Листы
- Толщина: от 5 мм (0,2 дюйма) до 50 мм (2 дюйма)
- Ширина: до 1500 мм (59 дюймов)
- Длина: до 2000 мм (79 дюймов)
Применение инструментальной стали A7
Инструментальная сталь А7 известна своей высокой твердостью, износостойкостью и прочностью, что делает ее особенно подходящей для применений, где требуются долговечность и прочность при высоких механических нагрузках.
- Литейные и экструзионные матрицы
- Инструменты для холодной обработки
- Кузнечные штампы
- Инструменты для резки и обработки
- Инструменты для прессования порошков
- Компоненты станков
- Специализированные формы и калибры
Надежный источник решений из инструментальной стали A7
SteelPro Group предлагает широкий ассортимент продукции из инструментальной стали A7 для удовлетворения различных промышленных потребностей. Наши предложения включают прутки, пластины, круги и листы, доступные в различных размерах для различных применений. Для клиентов с уникальными требованиями мы специализируемся на индивидуальных решениях.
В дополнение к нашему ассортименту продукции, SteelPro Group предлагает экспертные консультации, которые помогут вам выбрать правильную инструментальную сталь для вашего применения. Если вам нужна помощь с выбором материала, индивидуальными заказами или технической поддержкой, наша команда здесь, чтобы обеспечить успех вашего проекта.
