Құрал болат: Бағалар, Қасиеттері мен қосымшалары

Құрал болат заманауи өндірісте жатыр, Дәлдік пен беріктік қажет және талап етілетін жерде.

Бұл өндірістік және өндірістік процестердің қауесетіне төтеп беруге арналған болаттың мамандандырылған түрі.

Ерекше қаттылығымен танымал, тозуға төзімділік, және күш, Құрал болат әр түрлі салаларда өте маңызды, Автомобильдер мен аэроғарыштан электроника және тұтыну тауарлары.

Бұл мақала болаттың құралдарының түрлеріне енеді, жылжымалы, және қосымшалар, Өзіңіздің маңыздылығы мен қажеттіліктері туралы түсінік беру және сіздің қажеттіліктеріңіз үшін дұрыс бағаны таңдау кезінде ескеру факторлары.

1. Құрал болат дегеніміз не?

Құрал болат - көміртегі мен легірленген болаттардың мамандандырылған санаты, Құралдар өндірісі үшін арнайы жасалған. Міне, оны ерекше етеді:

• Көміртегі Құрал болатының артқы жағы, оның қаттылығы мен күшіне ықпал ету. Әдетте, Құрамында болаттардың арасында 0.7% қарай 1.5% көміртегі.
• Легирлеу элементтері Хром сияқты, вольфрам, молибден, және ванадий белгілі бір қасиеттерді жақсарту үшін қосылады:

• • Хромий беріктікті арттырады, тозуға төзімділік, және коррозияға төзімділік. Мысалы, D2 сияқты болаттарға дейін болуы мүмкін 12% хромий.
  • Вольфрам және молибден Қатты болу мен жылу кедергісін жақсартыңыз, Жоғары жылдамдықты және ыстық жұмыс қосымшалары үшін өте маңызды. M2 болат, Жалпы жылдамдықты болат, айналасында 6% вольфрам.
  • Ванади Қатты карбидтерді құрайды, тозу кедергісін жақсарту. AISI A11, мысалы, сында 1.5% ванади.

Құрал болатының тарихы 19 ғасырдың аяғында, ұзақ жылдамдықты болаттардың дамуына қажет болған кезде 19 ғасырдың аяғына оралады.

Біршама уақыттан кейін, Құрал болат эволюциясы түрлі бағалардың енгізілуін көрді, Әрқайсысы нақты қосымшаларға арналған:

• W1, W2 (Суды беріктендіретін болаттар): Қарапайым, Негізгі құралдардың арзан нұсқалары, жиі 0.90-1.40% көміртегі.
• A2, Д2, O1 (Суық жұмыс болаттары): Құрал ыстық болмаса, қолдануға арналған, A2-мен бірге жоғары тозуға төзімділік 5% Хром құрамы.
• H13, H19 (Ыстық жұмыс болаттары): Бұлар 1200 ° F дейінгі температураға төтеп бере алады, Құрамында H13 бар 5% хром және 1.5% молибден.

2. Құрал болат түрлері

Құрал болат - болаттың жан-жақты санаты, легирленген элементтер мен жылу процелерінің ерекше үйлесімі арқылы нақты өндірістік қажеттіліктерге сәйкес келеді.

Міне, әртүрлі типтегі барлау:

Салыстыру кестесі: Болат түрлері

Басу	Негізгі ерекшеліктері	Қолданбалар
W-type (Суды қатайту)	Үнемді, Жоғары қаттылық	Қол құралдары, Ағаш өңдеу құралдары
Суық жұмыс (-, А, Д)	Жоғары тозуға төзімділік, өлшемді тұрақтылық	Штамптау өледі, Тегістеу құралдары, шләзiстен пышақтар
S түрі (Соққыға қарсы)	Жоғары қаттылық, әсерге қарсы тұрақтылық	Кескіштер, Джекхаммер биттері, соққылар
Н-тип (Ыстық жұмыс)	Термиялық тұрақтылық, Жоғары беріктігі	Өліп бара жатқан қалыптар, Ыстық соғу құралдары
Hss (М, Т)	Жылуға төзімділік, Жоғары кесу жылдамдығы	Бұрғылау, Аяқтау диірмендері, Нақты кесу құралдары
Ерекше мақсат	Нақты тапсырмалар үшін бейімделген	Пластикалық қалыптар, тауашалар өндірістік құралдары

3. Құрал болатының қасиеттері

Құрал болатының қасиеттері - бұл өндірістік және аспап жасау әлемінде оны қажет етпейді. Міне, негізгі қасиеттерге терең қарау:

Қаттылық пен қаттылық:

• • Қаттылық: Құрал болаттың кермектігі - оның шегініске қарсы тұру қабілеті, тырналу, немесе деформация. Бұл мүлік өткір кесу немесе тозуға қарсы тұру үшін қажет құралдар үшін өте маңызды. Мысалы:

• • • D2 Болат роквеллдің қаттылыққа қол жеткізе алады 57-62, Жоғары тозуға төзімді қолданған өтініштер үшін өте ыңғайлы.

• • Қаттылық: Қиындық өте маңызды, Қатаңдық болат энергияны сындырмай қуат алуды қамтамасыз етеді. Қаттылық пен қаттылық арасындағы тепе-теңдік өте маңызды:

• • • A2 болат жақсы тепе-теңдікті ұсынады, қаттылығымен 55-59 Температурадан кейін HRC, бірақ D2-ге қарағанда қаттылығы жоғары, Әсер ететін жүктемелерді сезінетін құралдар үшін.

Тозуға төзімділік:

• • Бұл мүлік абразивті тозудан өтетін құралдар үшін өте маңызды, кесу құралдары сияқты, өледі, және соққылар.
    Қатты карбидтердің болуы, хром сияқты элементтерден құралған, ванади, және вольфрам, тозу кедергісін айтарлықтай жақсартады:

• • • Жоғары жылдамдықты болаттар M2 сияқты, бірге 6% вольфрам және 5% молибден, Ыстық өңдеу кезінде қатты карбидтердің пайда болуына байланысты ұзақ уақыт пайдаланғаннан кейін де оларды сақтай алады.

Жылуға төзімділік:

• • Жоғары температуралы ортада жұмыс істейтін құралдар үшін, Қыздыру кедергісі жұмсартудың немесе бұрмаланудың алдын алудың кілті болып табылады:

• • • Ыстық жұмыс құралдары болаттар H13 ұстағыш сияқты 90% олардың қаттылығы 1100 ° F, оларды тастап кетуге жарамды ету, соғу, және құрал жоғары температурада кездесетін экструзия.

Айналымдылық:

• • Кейбір құралдар болаттары салыстырмалы түрде оңай өңделуге арналған, Процесс процестері кезінде құралдың тозуын азайту:

• • • O1 болат оның жақсы жұмыс қабілеттілігімен танымал, қатаю алдында күрделі формаларға айналдыруды жеңілдету.

Өлшемді тұрақтылық:

• • Дәлдік құралдары стресстен немесе температураның өзгеруіне байланысты олардың пішінін сақтайтын материалдарды қажет етеді:

• • • A2 болат Тамаша өлшемді тұрақтылыққа ие, Өлшеулер мен өлшеу құралдарын ұнатпауды қамтамасыз ету уақтылы дәлдіктерін сақтайды.

Қосымша қасиеттер:

• Коррозияға төзімділік: Кейбір құралдар болаттарлары, әсіресе хром мөлшері жоғары, тот баспайтын құрал сияқты, тот пен коррозияға төзімділік,
  Бұл ылғалды немесе коррозиялық ортада қолданылатын құралдар үшін өте маңызды.
• Жылу өткізгіштік: Бұл қасиет ыстықтың құрал арқылы қалай берілетініне әсер етеді, Салқындату тарифтері мен жылу кеңеюіне әсер ету:

• • H13 болат салыстырмалы түрде жоғары термиялық өткізгіштік бар, ыстық жұмыс қосымшалары кезінде жылуды таратуға көмектеседі.

• Шаршауға төзімділік: Шаршаудың жоғары кедергісі бар болаттардан циклдік жүктемеден тұратын құралдар:

• • S7 болат Осыған байланысты, Оны қайталанатын әсерге ұшыраған құралдар үшін қолайлы ету.

• Серпімді модуль: Бұл болаттың қаттылығын өлшейді, жүктеме астында қаншалықты өзгеретінін көрсететінін көрсетеді:

• • Жоғары жылдамдықты болаттар әдетте жоғары серпімді модульге ие, олардың пішінді кесу күштерінің астында ұстауға мүмкіндік береді.

Теңестіретін қасиеттері:

• Сауда-саттық: Бұл қасиеттер арасындағы оңтайлы тепе-теңдікке қол жеткізу жиі қиындық тудырады. Мысалы:

• • Қаттылықты арттыру, әдетте, қаттылықты азайтады, Болатты сығып алу.
  • Тозу кедергісін жақсарту ымыралануы мүмкін.

• Термиялық өңдеу: Құрал болатының қасиеттері термиялық өңдеу арқылы айтарлықтай өзгеруі мүмкін:

• • Сөндіру қаттылықты арттырады, бірақ егер температураны сақтамасаңыз, болат сынғышты жасай алады.
  • Тымбитора кейбір мартенситті қаттылыққа айналдыруға мүмкіндік беріп, аздап азаяды.

• Легирлеу элементтері: Хром сияқты нақты элементтерді қосу, вольфрам, молибден, және ванадий темірдің қасиеттерін тігушілер:

• • Хромий Қиындықты жақсартады, тозуға төзімділік, және коррозияға төзімділік.
  • Ванади Қатты карбидтерді құрайды, тозу кедергісін жақсарту.
  • Вольфрам және молибден Қиыршақтық пен жылу кедергісін арттыру.

Қорытынды кесте: Құрал болатының негізгі қасиеттері

Мүлік	Түсіндірме	Негізгі сыныптар
Қаттылық	Қысыммен деформацияға төзімділік	Д2, O1, H13
Қаттылық	Жарылпастан әсер ету мүмкіндігі	S7, A2
Тозуға төзімділік	Абразивті жағдай бойынша ұзақ өмір сүру	Д2, М2
Жылуға төзімділік	Жоғары температурада қасиеттерді сақтайды	H13, H21
Айналымдылық	Кесу және қалыптастыру жеңілдігі	O1, A2
Өлшемді тұрақтылық	Пайдалану кезінде немесе термиялық өңдеу кезінде минималды бұрмалау	A2, H13
Коррозияға төзімділік	Тотығуға және тотықтыруға төзімділік	A2, Д2
Әсерге қарсы тұрақтылық	Ауыр механикалық күйзелістерге төтеп береді	S1, S7
Жылу өткізгіштік	Жұмыс кезінде жылуды тиімді тарату	Н-сериялары
Шаршауға төзімділік	Қайталанған стресс-циклдер бойынша өнімділік	O-сериялары, S-сериясы

4. Құрал болатты термиялық өңдеу

Жылумен емдеу - бұл болат өндірудің сыни процесі, Қалаған механикалық қасиеттерді дамыту үшін болаттың микроқұрылымын өзгерту.

Мұнда термиялық өңдеу процестерінің егжей-тегжейлі көрінісі:

Термиялық өңдеудің маңыздылығы:

• • Жылумен емдеу - бұл болаттың қаттылығын арттырады, қаттылық, және қарсылық киіңіз, Бұл қасиеттерді нақты қосымшаларға сәйкес бөлу.
    Мысалы, Бұрғылау битін тиімді кесу үшін қатты қаттылық қажет, ал балғамен соққыға қарсы тұру керек.

Жылуды емдеудің негізгі процестері:

• • Сөндіру: Бұл болатты оны қайта түрлендіру нүктесінен жоғары температураға дейін қыздыруды қамтиды, содан кейін су сияқты тазалау ортасында салқындау, майлау, немесе ауа.
    Жедел салқындату көміртекті қатты ұстайды, Мартенсит құрылымы. Мысалы, O1 болат майды қаттылыққа қол жеткізу үшін майға шығаруы мүмкін 60-64 Ткект.
  • Тымбитора: Тоқтағаннан кейін, Болат сынғыш. Температура болатты төменгі температураға дейін қыздыруды қамтиды, әдетте 300 ° F аралығында 600 ° F-қа дейін, Қаттылықты сақтау кезінде бризмді азайту.
    A2 болат үшін 400 ° F температурада, мысалы, қаттылықты бере алады 55-59 Қиындықпен HRC.
  • Корпусты қатайту: Бұл процесс қатты қосады, Бұрышқа төзімді сыртқы қабат.
    Бұл карбюрация арқылы жасалады, нитраж, немесе цианин, мұнда көміртек немесе азот атомдары беткі қабатқа әсер етеді. M2 болат бетінің кері әсеріне қол жеткізе алады 70 Бұл әдіс арқылы HRC.
  • Криогендік күтім: Дәстүрлі жылу емдеуден басқа, Криогендік емдеу болатты өте төмен температураға дейін салқындатуды қамтиды (Көбінесе -300 ° F)
    Қауіпсіз Остенитді азайту арқылы қаттылық пен төзімділікті арттыру, Болаттан жасалған шаю циклы.

Термиялық өңдеудің әсері:

• • Қаттылық: Жылу өңдеу Болаттың қаттылығын едәуір арттырады, оны өткір жиекті сақтауға немесе шегінуге қабілетті ету.
    Мысалы, D2 Болат роквеллдің қаттылығына қол жеткізе алады 57-62 Дұрыс термиялық өңдеуден кейін.
  • Қаттылық: Қиындық артады, Қатаңдықты дұрыс теңдестірмесе, бұзуға болады.
    Мұнда температура өте маңызды, өйткені бұл мартенситтің кейбіреулеріне температуралы мартенсит сияқты микроқұрылымды айналдыруға мүмкіндік бере отырып, аздап азаяды.
  • Тозуға төзімділік: Термиялық өңдеу кезінде қатты карбидтердің пайда болуы, Әсіресе, жоғары жылдамдықты болаттарда, тозу кедергісін жақсартады,
    Құралдарды ұзақ уақытқа кесіп тастауға немесе жасауға мүмкіндік береді.
  • Өлшемді тұрақтылық: Дұрыс термиялық өңдеу құралдардың күйзелістерді немесе температураның өзгеруіне сәйкес олардың пішіндерін қамтамасыз етеді,
    өлшеу құралдары мен өлшеу құралдары сияқты дәл құралдар үшін өте маңызды.

Негізгі ойлар:

• Жылуды өңдеу атмосферасы: Жылумен өңдеу кезіндегі атмосфера болаттың қасиеттеріне әсер етуі мүмкін.
  Мысалы, Азотқа бай атмосфера бетінің кермектігін нитридинг арқылы жақсартады.
• Орташа сөндіру: Орташа тексеруді таңдау салқындату жылдамдығына әсер етеді және, , сорт, Болаттың соңғы қасиеттері.
  Су ең жылдам салқындату жылдамдығын қамтамасыз етеді, Бірақ май немесе ауа аз бұрмалау және крекинг үшін қолданылуы мүмкін.
• Температураны бақылау: Жылу мен салқындату температураларын дәл бақылауда, қалаған қасиеттерге қол жеткізу үшін, ақаулар пайда болмай, крекинг немесе бұрмалау сияқты қажет.
• Қыздырудан кейінгі өңдеу: Емдеуден кейін, Құралдар көбінесе стресстен арылту сияқты қосымша процестерге ұшырайды,
  бұл ішкі кернеулерді азайтуға болады, немесе өнімділікті одан әрі жақсарту үшін жабу немесе жылтырату сияқты беттік емдеу.

5. Құрал болат қосымшалары

Кесетін құралдар

• Бұрғылау: Түрлі материалдардағы тесіктер жасау үшін қолданылады. Жоғары жылдамдықты болат (Hss) Бұрғылау, мысалы, м2, қатты металдарды бұрғылау үшін қолданылады.
• Оқ берушілер: Қолданыстағы тесіктерді үлкейту және тегістеу үшін қолданылады. HSS рамерлері дәл және тегіс әрлеуді қамтамасыз етеді.
• Арамен жүздер: Ағаш кесу үшін қолданылады, металл, және басқа материалдар. D2 сияқты суық жұмыс құралдары көбінесе аралау пышақтарына төзімділігіне байланысты жиі қолданылады.

Өледі және соққылар

• Штамп: Металды белгілі бір пішіндерге айналдыратын. D2 және A2 сияқты суық жұмыс құралдары, олардың қатты қаттылығы мен тозуға байланысты өлімге өте ыңғайлы.
• Соғу: Жоғары қысыммен қысу арқылы металды қалыптастыру үшін қолданылады. H13 сияқты ыстық жұмыс құралдары ең жақсы жылу кедергісіне байланысты өлуге жарамды.
• Тұратын: Белгілі бір көлденең профильдер жасау үшін металды өлімге мәжбүрлеу үшін қолданылады.
  Ыстық жұмыс құралдары болаттары көбінесе жоғары температураға төтеп беруге байланысты экструзия үшін қолданылады.

Қалыптар

• Инъекциялық қалыптау: Балқытылған пластиктерді қалыпқа салу арқылы пластикалық бөлшектерді өндіретін.
  Арнайы мақсаттағы бұйымдар P20 сияқты болаттар 718 әдетте, олардың дұрыс еместігі мен коррозияға төзімділігіне байланысты инъекциялық қалыптар үшін қолданылады.
• Кастинг өледі: Балқытылған металды қалыпқа мәжбүрлеу арқылы металл бөліктер шығаратын. H13 сияқты ыстық жұмыс құралы болаттар жоғары беріктігі мен жылу кедергісіне байланысты өлімге арналған қалыптар үшін өте ыңғайлы.

Өлшеу және өлшеу құралдары

• Калиперлер: Объектілердің өлшемдерін өлшеу үшін қолданылады. Суық жұмыс құралдары A2 сияқты болаттар көбінесе олардың өлшемді тұрақтылығына байланысты калибрлер үшін қолданылады.
• Микрометрлер: Нақты қашықтықты өлшеу үшін қолданылады. Суық жұмыс құралдары жоғары өлшемді тұрақтылықпен болаттар микрометрлер үшін өте қолайлы.
• Өлшеуіштер: Бөлшектердің өлшемдерін тексеру үшін қолданылады. D2 сияқты суық жұмыс құралдары жоғары тозуға байланысты өлшеу үшін жиі қолданылады.

Тау-кен және мұнай ұңғымаларының құралдары

• Бұрғылау биттері: Тас пен топырақта тесіктерді бұрғылау үшін қолданылады. М2 сияқты жоғары жылдамдықты болаттар көбінесе бұрғылау биттері үшін, олардың жоғары жылдамдықпен кесуге байланысты.
• Дауыспен: Мұнай мен газды өндіруде қолданылады. H13 сияқты ыстық жұмыс құралдары болаттар.

Басқа құралдар

• Пішка: Түрлі материалдарды кесу үшін қолданылады. D2 және A2 сияқты суық жұмыс құралдары көбінесе қатты қаттылығы мен тозуға байланысты пышақтар үшін қолданылады.
• Қайшы: Қағаз кесу үшін қолданылады, мата, және басқа жұқа материалдар. A2 сияқты салқын жұмыс құралдары.
• Кескіштер: Ағаш пен тас кесуге және қалыптастыру үшін қолданылады. S7 сияқты соққыларға қарсы құралдар болаттары олардың жоғары қаттылығына және әсерге төтеп беруге байланысты архиспельдерге жарамды.

6. Дұрыс құрал болатты таңдау

Қарастырылатын факторлар

• Жұмыс түрі: Кестеу, қалыптастыру, немесе басқа да нақты операциялар.
• Жұмыс шарттары: Температура, стресс, және қоршаған орта факторлары.
• Жұмыс істеп жатқан материал: Өңделетін материалдың қасиеттері.
• Құны vs. Өнімділікті талдау: Құрал болатының құнын теңдестіру.

Нақты қажеттіліктерге байланысты таңдау туралы нұсқаулық

1. Қолданбаны анықтаңыз: Құралды нақты пайдалануды анықтаңыз.
2. Жұмыс жағдайларын бағалау: Температураны бағалаңыз, стресс, және қоршаған орта факторлары.
3. Материалдық қасиеттерді қарастырыңыз: Жұмыс істейтін материалдың қасиеттерін түсіну.
4. Құны мен өнімділігін бағалау: Әр түрлі болаттардың құнын олардың нәтижелері бар.
5. Мамандардан кеңес алыңыз: Ең жақсы таңдауды қамтамасыз ету үшін металлургтерден немесе болат жеткізушілерден кеңес алыңыз.

8. Қиындықтар мен пікірлер

Құны

• Қымбат материал: Құрал болат қымбат болуы мүмкін, Әсіресе жоғары өнімді бағалар үшін.
  Дегенмен, Бастапқы инвестициялар көбінесе құрсаулы өмірі бойынша және жұмыс уақытының қысқаруы тұрғысынан жиі төлейді.
• Экономикалық әсер: Сіздің қолданбаңыздағы құралдар болатын пайдаланудың жалпы құны туралы ескеріңіз.
  Мысалы, D2 болат W1 болатқа қарағанда қымбатырақ болуы мүмкін, Оның жоғары тозу кедергісі уақыт өте келе техникалық қызмет көрсету шығындарына әкелуі мүмкін.

Қолдау

• Тұрақты тексеру: Күтпеген сәтсіздіктердің алдын алу үшін тозу және зақым келтіру үшін құралдарды үнемі тексеріп отырыңыз.
• Дұрыс сақтау: Құралдарды құрғатыңыз, тот пен коррозияның алдын алу үшін бақыланатын орта. Тиісті сақтау сіздің құралдарыңыздың қызмет ету мерзімін ұзартуы мүмкін.
• Тазалау және майлау: Олардың өнімділігін сақтау үшін құралдарды тазалаңыз және майлаңыз. Тұрақты техникалық қызмет көрсету сіздің құралдарыңыздың ұзақ өмірін едәуір жақсарта алады.

Қоршаған ортаға әсер

• Қайта өңдеу: Қалдықтар мен қоршаған ортаға әсерді азайту үшін ескі құрал болатты қайта өңдеуді қарастырыңыз. Көптеген құралдар болат өндірушілері қайта өңдеу бағдарламаларын ұсынады.
• Тастау: Қоршаған ортаға зиян келтіру үшін дұрыс тастау жөніндегі нұсқауларды орындаңыз. Дұрыс тастау қауіпті материалдардың қауіпсіз өңделуін қамтамасыз етеді.

9. Болашақ тенденциялар

Болат металлургия құралындағы жетістіктер

• Жаңа қорытпалар: Жақсартылған қасиеттері бар жаңа қорытпаларды әзірлеу, мысалы, тозуға төзімділік пен ыстыққа төзімділік.
  Мысалы, Зерттеушілер нанотехнологияны қолдануға зерттеу жүргізуде, бұл болаттарда ультра жұқа астық конструкцияларын құру.
• Микроқұрылымды басқару: Өнімділікті оңтайландыру үшін болаттан жасалған микроқұрылымды басқарудың алдыңғы қатарлы әдістері.
  Микроэллоидинг және бақыланатын салқындату ставкалары нақты микроқұрылымдарға қол жеткізу үшін пайдаланылуда.

Жаңа қорытпалар мен емдеуді дамыту

• Беттік емдеу: Тоңызды және коррозияға төзімділікті арттыру үшін жаңа беткі қабаттар. Плазмалық нитридинг және гауһар тәрізді көміртек (Дл) Қамау танымал болуда.
• Қоспа өндірісі: 3D басып шығаруды қолдану.
  Қоспаны өндіріс дәстүрлі өндірістік әдістермен қол жеткізу қиын күрделі дизайндар құруға мүмкіндік береді.

10. Қорытынды

Құрал болат өндіріс және өнеркәсіп саласындағы маңызды материал болып табылады, Ерекше қаттылықты ұсынады, тозуға төзімділік, және күш.
Құрал болатының әртүрлі түрлерін түсіну, Олардың қасиеттері, және олардың қосымшалары сіздің нақты қажеттіліктеріңіз үшін дұрыс материалды таңдау үшін өте маңызды.
Пайдалану түрі сияқты факторларды қарастыру арқылы, Жұмыс шарттары, және материалдық қасиеттері, Сіз оңтайлы өнімділік пен экономикалық тиімділікті қамтамасыз ететін ақпараттық шешімдер жасай аласыз.
Технология алға жылжуда, Болатердің болашағы перспективалы көрінеді, жаңа қорытпалармен және емдеумен олардың мүмкіндіктерін арттырады.

Бұл мақалада ставкалар әлемі туралы құнды түсініктер берді және сіздің жобаларыңызда оның әлеуетін зерттеуге шақырады деп сенеміз.
Егер сізде сұрақтар туындаса немесе қосымша көмек қажет болса, ТЕГІН Бізге хабарласыңыз.