Thép công cụ là gì? Tính chất, loại, công dụng

Là một chuyên gia toàn cầu về sản xuất thép, SteelPro Group nhận ra tầm quan trọng của thép công cụ trong các ứng dụng đòi hỏi khắt khe. Bài viết này xem xét các đặc điểm, phân loại và ứng dụng thiết yếu của nó để hướng dẫn bạn lựa chọn tùy chọn lý tưởng.

Thép công cụ là gì?

Thép công cụ là thép cacbon hoặc hợp kim cao cấp được đánh giá cao về độ bền, khả năng chống mài mòn và khả năng duy trì độ bền ở nhiệt độ cao. Độ bền và độ dẻo dai của nó đến từ các nguyên tố tạo thành cacbua như vonfram, molypden, crom và vanadi, trong khi coban và niken đảm bảo hiệu suất tuyệt vời ở nhiệt độ cao. Lý tưởng cho các công cụ và dụng cụ, nó vượt trội trong các ứng dụng chịu ứng suất cao như cắt, dập và đúc.

Tính chất của thép công cụ

• Độ cứng cao vẫn được duy trì trong điều kiện khắc nghiệt.
• Khả năng chống mài mòn và ma sát tuyệt vời.
• Độ bền cao giúp ngăn ngừa nứt hoặc gãy khi chịu áp lực.
• Khả năng chịu nhiệt vượt trội để duy trì độ bền ở nhiệt độ cao.
• Khả năng chống ăn mòn tốt giúp chống rỉ sét và oxy hóa.
• Độ ổn định kích thước vượt trội dưới ứng suất cao.
• Khả năng chịu tải đặc biệt để chịu được áp suất cao.

Các loại thép công cụ khác nhau

Thép công cụ được phân loại thành sáu loại chính dựa trên thành phần, phương pháp xử lý nhiệt và mục đích sử dụng. 

Thép công cụ làm cứng bằng nước

Thép công cụ làm cứng bằng nước (thường được chỉ định là Dòng W) là loại thép công cụ đơn giản nhất và ít tốn kém nhất. Chúng chủ yếu được tôi luyện bằng cách làm nguội trong nước, tạo ra độ cứng cao sau khi xử lý nhiệt.

Các tính năng chính:

• Độ cứng cao sau khi tôi bằng nước.
• Khả năng chống mài mòn vừa phải.
• Độ bền va đập thấp.
• Phù hợp với các dụng cụ không chịu tác động hoặc va đập mạnh.
• Thường được sử dụng để cắt dụng cụ, khuôn và khuôn đúc trong các ứng dụng có ứng suất thấp.

Thép công cụ làm việc nóng

Thép công cụ làm việc nóng, thường được phân loại là loại H, được thiết kế dành riêng cho các công cụ được sử dụng trong các quy trình nhiệt độ cao như đúc khuôn, đùn và rèn, trong đó vật liệu phải chịu được nhiệt độ cực cao và ứng suất đáng kể. Các loại thép này phải giữ được độ bền và chống mài mòn ở nhiệt độ cao.

Các tính năng chính:

• Khả năng chống mỏi nhiệt và nứt nhiệt tốt.
• Hiệu suất tuyệt vời ở nhiệt độ cao.
• Được sử dụng cho các công cụ tiếp xúc với nhiệt độ cao trong quá trình sản xuất.
• Các loại phổ biến bao gồm H13, được biết đến với đặc tính chịu nhiệt tuyệt vời và khả năng chống sốc nhiệt.

Thép công cụ làm việc nguội

Thép công cụ làm việc nguội (được chỉ định là Ồ, MỘT, D, và các loại khác) được sử dụng cho các ứng dụng mà dụng cụ tiếp xúc với nhiệt độ phòng nhưng cần chống mài mòn, biến dạng và mài mòn. Các loại thép này được thiết kế để giữ nguyên độ cứng và hình dạng ở nhiệt độ thấp hơn.

Các tính năng chính:

• Khả năng chống mài mòn và độ cứng tuyệt vời.
• Độ ổn định kích thước tốt.
• Thích hợp để tạo hình các dụng cụ, khuôn đột, khuôn dập và các thành phần khác hoạt động trong điều kiện nhiệt độ thấp nhưng áp suất cao.
• Các loại phổ biến bao gồm O1 (làm cứng bằng dầu), A2, Và Ngày 2 (thép có hàm lượng cacbon cao, hàm lượng crom cao).

Thép công cụ chống sốc

Thép công cụ chống sốc (được biểu thị là Dòng S) được thiết kế cho các công cụ chịu tải trọng va đập hoặc sốc lớn, chẳng hạn như búa, đục và đục. Các loại thép này có khả năng chống gãy hoặc sứt mẻ cao trong điều kiện khắc nghiệt.

Các tính năng chính:

• Độ bền và khả năng chống va đập tuyệt vời.
• Khả năng chống mài mòn tốt, mặc dù không cao bằng thép nguội hoặc thép tốc độ cao.
• Thích hợp cho các dụng cụ chịu va đập liên tục, chẳng hạn như dụng cụ cầm tay, đục và khuôn dùng trong hoạt động đột dập.

Thép công cụ tốc độ cao

Thép tốc độ cao (tiêu biểu Dòng M, Dòng T, Và Dòng H) được thiết kế cho các công cụ cắt hoạt động ở tốc độ cao và nhiệt độ cao. Các loại thép này có khả năng duy trì độ cứng ngay cả ở nhiệt độ nóng đỏ, khiến chúng trở nên lý tưởng cho các hoạt động gia công tốc độ cao.

Các tính năng chính:

• Độ cứng và khả năng chống mài mòn vượt trội ở nhiệt độ cao.
• Giữ nguyên độ sắc bén khi cắt ở tốc độ cao.
• Khả năng chịu nhiệt tuyệt vời, thường được sử dụng trong máy khoan, máy phay và máy tiện.
• Các loại bao gồm M2 (thép tốc độ cao phổ biến nhất), T1, Và M42.

Thép công cụ chuyên dụng

Thép công cụ chuyên dụng được thiết kế cho các ứng dụng rất cụ thể, đáp ứng các yêu cầu hiệu suất đặc biệt mà thép công cụ tiêu chuẩn không đáp ứng được.

Thép công cụ loại P (Thép khuôn nhựa)

Thép công cụ loại P được thiết kế đặc biệt cho ép phun nhựa Và đúc kẽm ứng dụng. Các loại thép này có khả năng chống mài mòn, ăn mòn và ứng suất nhiệt tuyệt vời, khiến chúng trở nên lý tưởng cho các khuôn mẫu tiếp xúc với môi trường áp suất cao, nhiệt độ cao.

Thép công cụ loại L (Hợp kim thấp)

Thép loại L, chẳng hạn như L6, cung cấp độ bền đặc biệt và được sử dụng cho các công cụ đòi hỏi khả năng chống va đập và sốc cao, chẳng hạn như búa, đục và khuôn chịu lực nặng.

Thép công cụ loại F (làm cứng bằng nước)

Thép công cụ loại F được làm cứng thông qua quá trình tôi nước, có khả năng chống mài mòn vượt trội so với các loại khác, phù hợp với các công cụ tiếp xúc với mài mòn.

Thép công cụ được làm bằng gì?

Thép công cụ được làm từ cacbon và các nguyên tố hợp kim như vonfram, molypden, crom, vanadi và niken. Thành phần này tạo ra cacbua, cải thiện độ cứng, độ bền và hiệu quả ở nhiệt độ cao.

Các thành phần chính trong thép công cụ và vai trò của chúng

Cacbon: Thông thường từ 0,5% đến 1,5%, cacbon làm cứng thép và tạo thành cacbua tăng cường khả năng chống mài mòn và độ bền. Lượng cacbon cao hơn làm tăng độ cứng nhưng có thể làm giảm độ bền.

Vonfram: Tạo thành cacbua vonfram, cải thiện khả năng chống mài mòn và chịu nhiệt, cho phép thép dụng cụ duy trì độ cứng ở nhiệt độ cao.

Crom: Tăng cường độ cứng, khả năng chống ăn mòn và chống oxy hóa, đặc biệt là ở nhiệt độ cao, khiến nó trở nên cần thiết đối với thép dụng cụ chịu nhiệt.

Vanadi: Tinh chế cacbua, tăng độ dẻo dai và khả năng chống mài mòn, đồng thời cải thiện khả năng chịu va đập và độ bền khi chịu ứng suất.

Molipden: Tăng khả năng làm cứng, độ bền và độ ổn định ở nhiệt độ cao, giảm biến dạng trong quá trình xử lý nhiệt.

Niken: Cải thiện độ dẻo dai và khả năng chống mềm ở nhiệt độ cao, duy trì hiệu suất của thép dưới ứng suất.

Coban: Tăng cường độ bền ở nhiệt độ cao và khả năng chịu nhiệt, đồng thời giúp duy trì tính toàn vẹn của dụng cụ bằng cách ngăn ngừa sự mềm hóa khi tiếp xúc với nhiệt độ cao trong thời gian dài.

mangan: Nồng độ thấp giúp cải thiện độ dẻo dai và khử oxy cho thép, giảm nguy cơ nứt trong quá trình xử lý nhiệt.

Thép công cụ được sử dụng để làm gì?

Thép công cụ được sử dụng để tạo ra các công cụ và thành phần đòi hỏi hiệu suất cao, độ bền và độ chính xác trong các ứng dụng đòi hỏi khắt khe. Các ứng dụng của nó bao gồm:

• Dụng cụ cắt: Máy khoan, máy phay, lưỡi cưa
• Công cụ tạo hình: Khuôn, đục, dụng cụ dập
• Công cụ đúc: Khuôn ép nhựa, khuôn đúc khuôn
• Công cụ hiệu suất cao: Đá mài, đục, doa
• Công cụ làm việc nóng: Khuôn rèn, khuôn đùn, lưỡi cắt nóng
• Dụng cụ làm việc nguội: Khuôn dập, khuôn cắt, dụng cụ đột dập

Chọn đúng loại thép công cụ cho dự án của bạn

Tại SteelPro Group, chúng tôi cung cấp các giải pháp thép công cụ chất lượng cao cho các ngành công nghiệp như sản xuất, ô tô và hàng không vũ trụ. Hãy liên hệ với chúng tôi ngay để khám phá vật liệu lý tưởng cho nhu cầu của bạn và nâng cao hiệu quả hoạt động của bạn.