Thép công cụ là trung tâm của sản xuất hiện đại, nơi mà độ chính xác và độ bền được mong muốn và yêu cầu.
Nó là một loại thép chuyên dụng được thiết kế để chịu được sự khắc nghiệt của các quy trình sản xuất và công nghiệp.
Được biết đến với độ cứng đặc biệt của nó, chống mài mòn, và sức mạnh, Thép công cụ rất quan trọng trong các ngành công nghiệp khác nhau, Từ ô tô và hàng không vũ trụ đến thiết bị điện tử và hàng tiêu dùng.
Bài viết này đào sâu vào các loại thép công cụ, của cải, và ứng dụng, Cung cấp cái nhìn sâu sắc về tầm quan trọng của nó và các yếu tố cần xem xét khi chọn đúng cấp độ cho nhu cầu của bạn.
1. Thép công cụ là gì?
Thép công cụ là một loại chuyên dụng của thép carbon và hợp kim, được thiết kế dành riêng cho việc sản xuất các công cụ. Đây là những gì làm cho nó độc đáo:

- Cacbon là xương sống của thép công cụ, đóng góp vào độ cứng và sức mạnh của nó. Tiêu biểu, Thép công cụ chứa giữa 0.7% ĐẾN 1.5% cacbon.
- Các yếu tố hợp kim Giống như crom, vonfram, molypden, và vanadi được thêm vào để tăng cường các tính chất cụ thể:
-
- crom tăng khả năng cứng, chống mài mòn, và khả năng chống ăn mòn. Ví dụ, Thép như D2 có thể chứa lên đến 12% crom.
- Vonfram và molybdenum Tăng cường độ dẻo dai và khả năng chống nhiệt, Quan trọng cho các ứng dụng công việc tốc độ cao và nóng. Thép M2, một thép tốc độ cao phổ biến, có xung quanh 6% vonfram.
- Vanadi tạo thành các cacbua cứng, Cải thiện khả năng chống mài mòn. Aisi A11, Ví dụ, chứa 1.5% vanadi.
Lịch sử của công cụ thép dấu vết trở lại cuối thế kỷ 19 khi nhu cầu về các công cụ bền hơn dẫn đến sự phát triển của thép tốc độ cao.
Theo thời gian, Sự phát triển của Thép công cụ đã chứng kiến sự ra đời của các lớp khác nhau, mỗi thiết kế riêng cho các ứng dụng cụ thể:
- W1, W2 (Thép làm cứng nước): Đơn giản, Tùy chọn chi phí thấp cho các công cụ cơ bản, thường chứa 0.90-1.40% cacbon.
- A2, D2, O1 (Thép làm việc lạnh): Được thiết kế cho các ứng dụng mà công cụ không có nóng, với A2 cung cấp điện trở hao mòn cao do nó 5% hàm lượng crom.
- H13, H19 (Thép làm việc nóng): Những thứ này có thể chịu được nhiệt độ lên tới 1200 ° F, với H13 chứa 5% crom và 1.5% molypden.
2. Các loại thép công cụ
Thép công cụ là một loại thép đa năng, Mỗi loại được chế tạo để đáp ứng các nhu cầu công nghiệp cụ thể thông qua sự kết hợp độc đáo của các yếu tố hợp kim và phương pháp điều trị nhiệt.
Ở đây, một cuộc thám hiểm chi tiết về các loại khác nhau:
Thép công cụ làm cứng nước (Loại w):
-
- Của cải: Có hàm lượng carbon cao (tiêu biểu 0.90-1.40%), Những loại thép này có thể được làm cứng bằng cách dập tắt trong nước, Cung cấp sự đơn giản và hiệu quả chi phí.
-

Thép công cụ làm cứng nước - Sử dụng chung: Chúng là sự lựa chọn cho các công cụ cơ bản như diễn tập, mũi doa, cú đấm, và những người dọn dẹp nơi độ cứng cao quan trọng hơn độ dẻo dai.
- Ví dụ:
-
-
- W1 chứa 1.00-1.10% cacbon, Lý tưởng cho các công cụ đòi hỏi một bước tiến cứng như máy khoan và cú đấm đơn giản.
- W2 có hàm lượng carbon cao hơn một chút (1.10-1.40%), cung cấp độ cứng thậm chí còn lớn hơn nhưng với chi phí giảm độ dẻo dai.
-
Thép công cụ làm việc lạnh:
-
- Thể loại phụ:
-
-
- Loại d (Crom cao carbon cao):
-
-
-
-
- Đặc trưng: Với hàm lượng crom cao (11-13%), Những loại thép này cung cấp khả năng chống mài mòn tuyệt vời, Quan trọng cho các ứng dụng trong đó công cụ phải chịu đựng mài mòn.
- Ứng dụng: Chúng được sử dụng rộng rãi trong chết để trống, hình thành, và đúc, cũng như trong lưỡi cắt và cú đấm.
- Hợp kim đáng chú ý:
-
-
-
-
-
-
- D2 chứa 12% crom, cung cấp độ cứng của Rockwell C 57-62, Làm cho nó trở nên lý tưởng cho các công cụ yêu cầu khả năng chống mài mòn cao.
-
-
-
-
-
- Loại o (Dầu cứng):
-
-
-
-
- Đặc trưng: Dầu dập tắt giảm thiểu biến dạng và nứt, Cung cấp sự cân bằng của khả năng chống mài mòn và độ dẻo dai.
- Ứng dụng: Dụng cụ cắt, dập cái chết, và các công cụ hình thành được hưởng lợi từ các thuộc tính của thép loại O.
- Hợp kim đáng chú ý:
-
-
-
-
-
-
- O1 thép, với 0.90% carbon và 0.50% mangan, đạt được độ cứng của 60-64 HRC sau khi làm dịu dầu, làm cho nó phù hợp cho các công cụ đòi hỏi khả năng gia công và độ bền tốt.
-
-
-
-
-
- Loại A (Làm cứng không khí):
-
-
-
-
- Đặc trưng: Không khí cứng cung cấp khả năng chống mài mòn cao với độ dẻo dai tốt, giảm thiểu biến dạng trong quá trình xử lý nhiệt.
- Ứng dụng: Chết vì trống, hình thành, và đúc, cũng như đồng hồ đo, được hưởng lợi từ các thuộc tính của thép loại A.
- Hợp kim đáng chú ý:
-
-
-
-
-
-
- A2 thép, với 5% crom, cung cấp sự ổn định kích thước tuyệt vời và độ cứng của 55-59 HRC sau khi xử lý nhiệt thích hợp, làm cho nó trở thành một lựa chọn phổ biến cho các công cụ chính xác.
-
-
-
Thép công cụ chống sốc (Loại s):
-
- Sự miêu tả: Được thiết kế cho các công cụ phải đối mặt với các tác động đột ngột hoặc tải sốc, Những loại thép này vượt trội trong việc hấp thụ năng lượng mà không bị gãy.
- độ dẻo dai: Họ tự hào về độ dẻo dai cao, Với thép S7, Ví dụ, đạt được sự dẻo dai của 25-30 ft-lbs, cao hơn đáng kể so với nhiều thép công cụ khác.
- Công dụng: Đục, cú đấm, Bộ đinh tán, và các công cụ cho lợi ích làm việc lạnh nặng từ sự kháng cự của thép loại S.
- Ví dụ:
-
-
- S7 Thép được biết đến với độ dẻo dai đặc biệt, Làm cho nó trở nên lý tưởng cho các công cụ trải nghiệm tải trọng cao.
-
Thép công cụ làm việc nóng:
-
- Thể loại:
-
-
- H1-H19: Mỗi lớp có mức độ kháng nhiệt khác nhau, phù hợp với các phạm vi nhiệt độ khác nhau.
-

-
- Của cải: Những con thép này duy trì độ cứng và độ cứng của chúng ở nhiệt độ cao, Làm cho chúng hoàn hảo cho môi trường nhiệt độ cao.
-
- Ứng dụng: Chúng được sử dụng trong quá trình đúc chết, rèn chết, công cụ đùn, và khuôn nhựa nơi công cụ gặp nhiệt độ lên tới 1200 ° F.
- Hợp kim đáng chú ý:
-
-
- H13 chứa 5% crom và 1.5% molypden, duy trì 90% độ cứng của nó ở 1100 ° F, làm cho nó trở thành một công việc trong việc đúc chết.
- H19 cung cấp khả năng chịu nhiệt cao hơn, Thích hợp cho các điều kiện làm việc nóng đòi hỏi khắt khe nhất, chịu được nhiệt độ lên tới 1200 ° F.
-
Thép tốc độ cao (HSS):
-
- Thể loại phụ:
-
-
- Loại m (Thép tốc độ cao Molybdenum):
-
-
-
-
- Đặc trưng: Điện trở nhiệt cao, cho phép cắt tốc độ lên đến 500 ft/phút mà không mất độ cứng đáng kể.
- Ứng dụng: Công cụ cắt cho máy tiện, máy phay, và các cuộc tập trận được hưởng lợi từ khả năng cắt của thép loại M ở tốc độ cao.
- Ví dụ:
-
-
-
-
-
-
- M2 thép, với 6% vonfram và 5% molypden, là một lựa chọn đa năng cho các công cụ cắt mục đích chung, đạt được độ cứng của 60-65 HRC.
-
-
-

-
-
- T-loại (Thép cao cấp vonfram):
-
-
-
-
- Đặc trưng: Vô cùng khó khăn, với khả năng chịu nhiệt tuyệt vời, thường được sử dụng cho các ứng dụng hạng nặng.
- Ứng dụng: Các công cụ để cắt các vật liệu cứng ở tốc độ cao, như thép không gỉ hoặc titan, Trường hợp độ cứng cực kỳ quan trọng.
- Ví dụ:
-
-
-
-
-
-
- T1 thép, với 18% vonfram, có thể đạt được độ cứng của hơn 70 HRC, làm cho nó phù hợp để cắt các công cụ trong điều kiện đòi hỏi.
-
-
-
Thép công cụ mục đích đặc biệt:
-
- Tổng quan: Những thép này được thiết kế cho các ứng dụng thích hợp trong đó thép công cụ tiêu chuẩn có thể không đủ, Cung cấp các thuộc tính độc đáo phù hợp với các nhu cầu cụ thể.
- Ví dụ:
-
-
- Thép đúc nhựa: Giống P20, được tối ưu hóa cho việc tạo khuôn với khả năng đánh bóng tốt và khả năng chống ăn mòn.
P20 chứa 0.35-0.45% cacbon, 1.40-2.00% mangan, Và 0.30-0.50% crom, làm cho nó trở nên lý tưởng cho các khuôn trong đó khả năng chống ăn mòn là chìa khóa. - Thép công cụ gia công miễn phí: Được thiết kế để dễ dàng gia công, giống O6, trong đó chứa lưu huỳnh để tăng cường khả năng gia công, đạt được độ cứng của 55-62 HRC.
- Thép đúc nhựa: Giống P20, được tối ưu hóa cho việc tạo khuôn với khả năng đánh bóng tốt và khả năng chống ăn mòn.
-
Bảng so sánh: Các loại thép công cụ
| Kiểu | Các tính năng chính | Ứng dụng |
|---|---|---|
| Loại w (Làm cứng nước) | Tiết kiệm chi phí, Độ cứng cao | Dụng cụ cầm tay, Công cụ chế biến gỗ |
| Công việc lạnh (ồ, MỘT, D) | Kháng mòn cao, ổn định kích thước | Dập khuôn, Cắt tỉa công cụ, Dao rạch |
| Loại s (Sốc chống sốc) | Độ dẻo dai cao, chống va đập | Đục, Jackhammer bit, cú đấm |
| Loại H. (Công việc nóng) | Kháng mỏi nhiệt, cường độ cao | Khuôn đúc, Công cụ rèn nóng |
| HSS (M, T) | Khả năng chịu nhiệt, Tốc độ cắt cao | Cuộc tập trận, nhà máy cuối, Công cụ cắt chính xác |
| Mục đích đặc biệt | Được điều chỉnh cho các nhiệm vụ cụ thể | Khuôn nhựa, Công cụ công nghiệp thích hợp |
3. Tính chất của thép công cụ
Các thuộc tính của Công cụ Thép là những gì làm cho nó không thể thiếu trong thế giới sản xuất và sản xuất công cụ. Ở đây, một cái nhìn sâu sắc về các thuộc tính chính:
Độ cứng và độ dẻo dai:
-
- độ cứng: Công cụ thép cứng là khả năng chống lại vết lõm, gãi, hoặc biến dạng. Khách sạn này rất quan trọng đối với các công cụ cần duy trì một bước cắt sắc bén hoặc chống mài mòn. Ví dụ:
-
-
- Thép D2 có thể đạt được độ cứng của Rockwell C 57-62, làm cho nó trở nên lý tưởng cho các ứng dụng yêu cầu khả năng chống mài mòn cao.
-
-
- độ dẻo dai: Trong khi độ cứng là điều cần thiết, Độ bền đảm bảo rằng thép có thể hấp thụ năng lượng mà không bị gãy. Sự cân bằng giữa độ cứng và độ bền là rất quan trọng:
-
-
- Thép A2 Cung cấp một sự cân bằng tốt, với độ cứng của 55-59 HRC sau khi ủ, Nhưng với độ bền cao hơn so với D2, làm cho nó phù hợp cho các công cụ trải nghiệm tải trọng tác động.
-
Chống mài mòn:
-
- Khách sạn này rất quan trọng đối với các công cụ trải qua quá trình mài mòn, Giống như các công cụ cắt, chết, và đấm.
Sự hiện diện của cacbua cứng, được hình thành bởi các yếu tố như crom, vanadi, và vonfram, tăng cường đáng kể khả năng chống mài mòn:
- Khách sạn này rất quan trọng đối với các công cụ trải qua quá trình mài mòn, Giống như các công cụ cắt, chết, và đấm.
-
-
- Thép tốc độ cao như M2, với 6% vonfram và 5% molypden, có thể giữ lại cạnh của chúng ngay cả sau khi sử dụng kéo dài do sự hình thành các cacbua cứng trong quá trình xử lý nhiệt.
-
Khả năng chịu nhiệt:
-
- Đối với các công cụ hoạt động trong môi trường nhiệt độ cao, Điện trở nhiệt là chìa khóa để tránh làm mềm hoặc biến dạng:
-
-
- Thép công cụ làm việc nóng Giống như H13 duy trì 90% độ cứng của chúng ở 1100 ° F, Làm cho chúng phù hợp để đúc chết, rèn, và đùn trong đó công cụ gặp nhiệt độ cao.
-
Khả năng gia công:
-
- Một số thép công cụ được thiết kế để được gia công một cách dễ dàng, Giảm hao mòn công cụ trong quá trình định hình:
-
-
- Thép O1 được biết đến với khả năng gia công tốt của nó, làm cho nó dễ dàng định hình thành các hình thức phức tạp trước khi làm cứng.
-
Ổn định kích thước:
-
- Các công cụ chính xác yêu cầu các vật liệu duy trì hình dạng của chúng dưới sự căng thẳng hoặc thay đổi nhiệt độ:
-
-
- Thép A2 có sự ổn định thứ nguyên tuyệt vời, Đảm bảo rằng các công cụ như đồng hồ đo và dụng cụ đo lường duy trì độ chính xác của chúng theo thời gian.
-
Tài sản bổ sung:
- Chống ăn mòn: Một số thép công cụ, đặc biệt là những người có hàm lượng crom cao hơn như thép công cụ không gỉ, cung cấp khả năng chống rỉ sét và ăn mòn,
điều quan trọng đối với các công cụ được sử dụng trong môi trường ẩm hoặc ăn mòn. - Độ dẫn nhiệt: Thuộc tính này ảnh hưởng đến cách truyền nhiệt thông qua công cụ, ảnh hưởng đến tốc độ làm mát và mở rộng nhiệt:
-
- Thép H13 có độ dẫn nhiệt tương đối cao, giúp tiêu tan nhiệt trong các ứng dụng làm việc nóng.
- Chống mỏi: Các công cụ trải qua quá trình tải theo chu kỳ được hưởng lợi từ thép có khả năng chống mỏi cao:
-
- Thép S7 vượt trội về vấn đề này, làm cho nó phù hợp cho các công cụ chịu tác động lặp đi lặp lại.
- Mô đun đàn hồi: Điều này đo độ cứng của thép, cho biết nó sẽ biến dạng bao nhiêu dưới tải:
-
- Thép tốc độ cao thường có mô đun đàn hồi cao hơn, cho phép họ duy trì hình dạng của họ dưới lực cắt.
Tính chất cân bằng:
- sự đánh đổi: Đạt được sự cân bằng tối ưu giữa các tính chất này thường là một thách thức. Ví dụ:
-
- Tăng độ cứng thường làm giảm độ bền, Làm cho thép giòn hơn.
- Tăng cường khả năng chống mài mòn có thể làm tổn hại đến khả năng gia công.
- Xử lý nhiệt: Các tính chất của thép công cụ có thể được thay đổi đáng kể thông qua xử lý nhiệt:
-
- Làm nguội Tăng độ cứng nhưng có thể làm cho thép giòn nếu không theo sau là ủ.
- ủ Giảm độ giòn bằng cách cho phép một số martensite biến thành các cấu trúc vi mô khó khăn hơn nhưng với chi phí của một số độ cứng.
- Các yếu tố hợp kim: Việc bổ sung các yếu tố cụ thể như crom, vonfram, molypden, và Vanadi điều chỉnh các thuộc tính của thép:
-
- crom Tăng cường tính cứng, chống mài mòn, và khả năng chống ăn mòn.
- Vanadi tạo thành các cacbua cứng, Cải thiện khả năng chống mài mòn.
- Vonfram và molybdenum Tăng độ dẻo dai và khả năng chịu nhiệt.
Bảng tóm tắt: Thuộc tính chính của thép công cụ
| Tài sản | Sự miêu tả | Lớp quan trọng |
|---|---|---|
| độ cứng | Khả năng chống biến dạng dưới áp lực | D2, O1, H13 |
| độ dẻo dai | Khả năng chịu được tác động mà không bị nứt | S7, A2 |
| Chống mài mòn | Tuổi thọ trong điều kiện mài mòn | D2, M2 |
| Khả năng chịu nhiệt | Giữ lại các thuộc tính ở nhiệt độ cao | H13, H21 |
| Khả năng gia công | Dễ cắt và định hình | O1, A2 |
| Ổn định kích thước | Biến dạng tối thiểu trong quá trình sử dụng hoặc xử lý nhiệt | A2, H13 |
| Chống ăn mòn | Khả năng chống oxy hóa và rỉ sét | A2, D2 |
| Chống va đập | Chịu được những cú sốc cơ học nặng | S1, S7 |
| Độ dẫn nhiệt | Tắt nhiệt hiệu quả trong quá trình hoạt động | dòng H |
| Chống mỏi | Hiệu suất trong chu kỳ căng thẳng lặp đi lặp lại | O-series, Dòng S |
4. Xử lý nhiệt của thép công cụ
Xử lý nhiệt là một quá trình quan trọng trong sản xuất thép công cụ, Biến đổi cấu trúc vi mô thép để phát triển các tính chất cơ học mong muốn.
Ở đây, một cái nhìn chi tiết về các quy trình xử lý nhiệt:
Tầm quan trọng của xử lý nhiệt:
-
- Xử lý nhiệt giúp tăng cường độ cứng của công cụ thép, sự dẻo dai, và chống mài mòn, Điều chỉnh các thuộc tính này cho phù hợp với các ứng dụng cụ thể.
Ví dụ, Một mũi khoan đòi hỏi độ cứng cao để cắt hiệu quả, Trong khi một cái búa cần sự dẻo dai để chịu được các tác động.
- Xử lý nhiệt giúp tăng cường độ cứng của công cụ thép, sự dẻo dai, và chống mài mòn, Điều chỉnh các thuộc tính này cho phù hợp với các ứng dụng cụ thể.
Quá trình xử lý nhiệt cơ bản:
-
- Làm nguội: Điều này liên quan đến việc làm nóng thép đến nhiệt độ trên điểm biến đổi quan trọng của nó, tiếp theo là làm mát nhanh trong môi trường làm nguội như nước, dầu, hoặc không khí.
Bẫy làm mát nhanh chóng carbon trong một khó khăn, Cấu trúc Martensite giòn. Ví dụ, Thép O1 có thể được làm nguội trong dầu để đạt được độ cứng của 60-64 HRC. - ủ: Sau khi làm nguội, Thép là giòn. Nhiệt độ liên quan đến việc hâm nóng thép ở nhiệt độ thấp hơn, Thông thường từ 300 ° F đến 600 ° F, để giảm độ giòn trong khi duy trì một số độ cứng.
Nhiệt độ ở 400 ° F cho thép A2, Ví dụ, có thể mang lại độ cứng của 55-59 HRC với độ bền được cải thiện. - Trường hợp cứng: Quá trình này thêm một khó khăn, Lớp ngoài chống mòn trong khi giữ cho cốt lõi khó khăn.
Nó được thực hiện bằng cách chứa khí, thấm nitơ, hoặc Cyaniding, nơi các nguyên tử carbon hoặc nitơ khuếch tán vào lớp bề mặt. Thép M2 có thể đạt được độ cứng bề mặt của hơn 70 HRC thông qua phương pháp này. - Điều trị lạnh: Ngoài các phương pháp điều trị nhiệt truyền thống, Điều trị lạnh liên quan đến việc làm mát thép đến nhiệt độ rất thấp (thường dưới -300 ° F.)
để tăng cường hơn nữa độ cứng và khả năng chống mài mòn bằng cách giảm Austenite giữ lại, một pha mềm hơn trong thép.
- Làm nguội: Điều này liên quan đến việc làm nóng thép đến nhiệt độ trên điểm biến đổi quan trọng của nó, tiếp theo là làm mát nhanh trong môi trường làm nguội như nước, dầu, hoặc không khí.
Ảnh hưởng của xử lý nhiệt:
-
- độ cứng: Xử lý nhiệt làm tăng đáng kể độ cứng của thép, làm cho nó có khả năng duy trì một cạnh sắc nét hoặc chống lại vết lõm.
Ví dụ, Thép D2 có thể đạt được độ cứng của Rockwell C 57-62 Sau khi xử lý nhiệt thích hợp. - độ dẻo dai: Trong khi độ cứng được tăng lên, Độ bền có thể bị xâm phạm nếu không cân bằng đúng.
Nhiệt độ là rất quan trọng ở đây, Khi nó làm giảm độ giòn bằng cách cho phép một số martensite biến đổi thành các cấu trúc cứng hơn như martensite nóng tính. - Chống mài mòn: Sự hình thành các cacbua cứng trong quá trình xử lý nhiệt, đặc biệt là trong thép tốc độ cao, cải thiện đáng kể khả năng chống mài mòn,
cho phép các công cụ cắt hoặc hình thành vật liệu trong thời gian dài. - Ổn định kích thước: Xử lý nhiệt thích hợp đảm bảo rằng các công cụ duy trì hình dạng của chúng dưới sự thay đổi ứng suất hoặc nhiệt độ,
Điều quan trọng đối với các công cụ chính xác như đồng hồ đo và dụng cụ đo lường.
- độ cứng: Xử lý nhiệt làm tăng đáng kể độ cứng của thép, làm cho nó có khả năng duy trì một cạnh sắc nét hoặc chống lại vết lõm.
Những cân nhắc chính:
- Không khí điều trị nhiệt: Bầu không khí trong quá trình xử lý nhiệt có thể ảnh hưởng đến các đặc tính của thép.
Ví dụ, Bầu không khí giàu nitơ có thể tăng cường độ cứng bề mặt thông qua nitriding. - Làm nguội môi trường: Việc lựa chọn phương tiện dập tắt ảnh hưởng đến tốc độ làm mát và, do đó, Các thuộc tính cuối cùng của thép.
Nước cung cấp tốc độ làm mát nhanh nhất, Nhưng dầu hoặc không khí có thể được sử dụng để ít biến dạng và nứt. - Kiểm soát nhiệt độ: Kiểm soát chính xác nhiệt độ sưởi ấm và làm mát là điều cần thiết để đạt được các đặc tính mong muốn mà không đưa ra các khuyết tật như nứt hoặc cong vênh.
- Điều trị sau nhiệt: Sau khi xử lý nhiệt, Các công cụ thường trải qua các quy trình bổ sung như giảm căng thẳng,
có thể làm giảm căng thẳng nội bộ, hoặc các phương pháp điều trị bề mặt như lớp phủ hoặc đánh bóng để tăng cường hơn nữa hiệu suất.
5. Ứng dụng thép công cụ
Dụng cụ cắt
- Cuộc tập trận: Được sử dụng để tạo lỗ trong các vật liệu khác nhau. Thép tốc độ cao (HSS) cuộc tập trận, chẳng hạn như M2, thường được sử dụng để khoan kim loại cứng.
- Reamers: Được sử dụng để phóng to và làm mịn các lỗ hiện có. Các reamers HSS cung cấp kết thúc chính xác và trơn tru.
- Cưa lưỡi: Được sử dụng để cắt gỗ, kim loại, và các vật liệu khác. Thép công cụ làm việc lạnh như D2 thường được sử dụng cho lưỡi cưa do khả năng chống mài mòn cao.

Chết và đấm
- Dập: Được sử dụng để tạo thành kim loại tấm thành các hình dạng cụ thể. Thép công cụ làm việc lạnh như D2 và A2 là lý tưởng để dập cái chết do độ cứng cao và khả năng chống mài mòn của chúng.
- rèn: Được sử dụng để định hình kim loại bằng cách nén nó dưới áp suất cao. Thép công cụ làm việc nóng như H13 phù hợp để rèn chết do khả năng chống nhiệt tuyệt vời của chúng.
- Phun ra: Được sử dụng để buộc kim loại thông qua một khuôn để tạo ra các cấu hình cắt ngang cụ thể.
Thép công cụ làm việc nóng thường được sử dụng cho chết đùn do khả năng chịu được nhiệt độ cao.
khuôn mẫu
- ép phun: Được sử dụng để sản xuất các bộ phận bằng nhựa bằng cách tiêm nhựa nóng chảy vào khuôn.
Thép công cụ có mục đích đặc biệt như P20 và 718 thường được sử dụng cho các khuôn phun do khả năng đánh bóng tốt và khả năng chống ăn mòn của chúng. - Đúc chết: Được sử dụng để sản xuất các bộ phận kim loại bằng cách buộc kim loại nóng chảy vào khuôn. Thép công cụ làm việc nóng như H13 là lý tưởng cho các khuôn đúc chết do độ bền cao và khả năng chống nhiệt của chúng.
Đồng hồ đo và dụng cụ đo lường
- Calipers: Được sử dụng để đo kích thước của các đối tượng. Thép công cụ làm việc lạnh như A2 thường được sử dụng cho calipers do sự ổn định chiều của chúng.
- Micromet: Được sử dụng để đo khoảng cách chính xác. Thép công cụ làm việc lạnh với độ ổn định chiều cao là lý tưởng cho micromet.
- Đồng hồ đo: Được sử dụng để kiểm tra kích thước của các bộ phận. Thép công cụ làm việc lạnh như D2 thường được sử dụng cho đồng hồ đo do khả năng chống mài mòn cao của chúng.
Khai thác và các công cụ giếng dầu
- Mũi khoan: Được sử dụng để khoan lỗ trên đá và đất. Thép tốc độ cao như M2 thường được sử dụng cho các bit khoan do khả năng cắt ở tốc độ cao.
- Công cụ hạ cấp: Được sử dụng trong khai thác dầu khí. Thép công cụ làm việc nóng như H13 phù hợp với các công cụ hạ cấp do khả năng chống nhiệt và sức mạnh tuyệt vời của chúng.
Các công cụ khác
- Những con dao: Được sử dụng để cắt các vật liệu khác nhau. Thép công cụ làm việc lạnh như D2 và A2 thường được sử dụng cho dao do độ cứng và khả năng chống hao mòn cao của chúng.
- Kéo: Được sử dụng để cắt giấy, vải vóc, và các vật liệu mỏng khác. Thép công cụ làm việc lạnh như A2 là lý tưởng cho kéo do sự cân bằng của độ cứng và độ cứng của chúng.
- Đục: Được sử dụng để chạm khắc và định hình gỗ và đá. Thép công cụ chống sốc như S7 phù hợp với đục do độ bền cao và khả năng chịu được tác động của chúng.
6. Chọn đúng công cụ thép
Các yếu tố cần xem xét
- Loại hoạt động: Cắt, hình thành, hoặc các hoạt động cụ thể khác.
- Điều kiện hoạt động: Nhiệt độ, nhấn mạnh, và các yếu tố môi trường.
- Tài liệu đang được làm việc: Các thuộc tính của vật liệu đang được xử lý.
- Chi phí so với. Phân tích hiệu suất: Cân bằng chi phí của thép công cụ với các yêu cầu về hiệu suất.
Hướng dẫn về cách chọn dựa trên các nhu cầu cụ thể
- Xác định ứng dụng: Xác định việc sử dụng cụ thể của công cụ.
- Đánh giá điều kiện hoạt động: Đánh giá nhiệt độ, nhấn mạnh, và các yếu tố môi trường.
- Xem xét tính chất vật chất: Hiểu các thuộc tính của vật liệu đang được làm việc.
- Đánh giá chi phí và hiệu suất: So sánh chi phí của các thép công cụ khác nhau với lợi ích hiệu suất của chúng.
- Tham khảo ý kiến chuyên gia: Tìm kiếm lời khuyên từ các nhà luyện kim hoặc nhà cung cấp thép công cụ để đảm bảo lựa chọn tốt nhất.
7. Thép công cụ vs. thép không gỉ: Sự khác biệt chính
Thép công cụ và thép không gỉ đều được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng công nghiệp và sản xuất, nhưng chúng phục vụ các mục đích riêng biệt do các tác phẩm và tính chất độc đáo của chúng.
Dưới đây là sự khác biệt giữa hai loại thép này.
Các yếu tố thành phần và hợp kim
| Thép công cụ | thép không gỉ |
|---|---|
| Chứa mức độ cao của cacbon (0.5–2%) Đối với độ cứng và khả năng chống mài mòn. | Chứa ít nhất 10.5% crom cho kháng ăn mòn. |
| Có thể bao gồm các yếu tố như vonfram, molypden, vanadi, Và coban để tăng cường độ cứng, sự dẻo dai, và khả năng chịu nhiệt. | Hợp kim với niken, mangan, Và molypden Để cải thiện sức mạnh, độ dẻo, và kháng gỉ. |
Thuộc tính chính
Thép công cụ
- độ cứng: Độ cứng đặc biệt làm cho nó lý tưởng để cắt, tạo hình, và hình thành các ứng dụng.
- Chống mài mòn: Khả năng chống mài mòn và hao mòn bề mặt cao.
- Khả năng chịu nhiệt: Giữ lại các thuộc tính dưới nhiệt độ cực cao, Làm cho nó phù hợp cho các công cụ nhiệt độ cao như rèn chết.
- độ dẻo dai: Một số lớp, chẳng hạn như thép chống sốc (Loại s), có thể chịu được tác động nặng nề.
thép không gỉ
- Chống ăn mòn: Khả năng chống gỉ và oxy hóa vượt trội, Ngay cả trong môi trường khắc nghiệt.
- độ dẻo: Dễ uốn và dễ hình thành hơn so với thép công cụ.
- Sức mạnh: Cân bằng sức mạnh vừa phải với độ dẻo dai tốt, Lý tưởng cho các ứng dụng cấu trúc và trang trí.
- Kháng cáo thẩm mỹ: Một kiểu dáng đẹp, Kết thúc được đánh bóng làm cho nó trở thành một lựa chọn phổ biến cho hàng tiêu dùng và kiến trúc.
8. Những thách thức và cân nhắc
Trị giá
- Vật liệu đắt tiền: Thép công cụ có thể tốn kém, Đặc biệt đối với các lớp hiệu suất cao.
Tuy nhiên, Khoản đầu tư ban đầu thường được đền đáp về tuổi thọ công cụ dài hơn và giảm thời gian chết. - Tác động kinh tế: Xem xét hiệu quả chi phí tổng thể của việc sử dụng thép công cụ trong ứng dụng của bạn.
Ví dụ, Mặc dù thép D2 có thể đắt hơn thép W1, Khả năng chống hao mòn vượt trội của nó có thể dẫn đến chi phí bảo trì thấp hơn theo thời gian.
BẢO TRÌ
- Kiểm tra thường xuyên: Thường xuyên kiểm tra các công cụ cho các dấu hiệu hao mòn để ngăn chặn những thất bại bất ngờ.
- Lưu trữ thích hợp: Lưu trữ các công cụ trong một khô, môi trường được kiểm soát để ngăn ngừa rỉ sét và ăn mòn. Lưu trữ thích hợp có thể kéo dài tuổi thọ của các công cụ của bạn.
- Làm sạch và bôi trơn: Công cụ sạch và bôi trơn để duy trì hiệu suất của chúng. Bảo trì thường xuyên có thể cải thiện đáng kể tuổi thọ của các công cụ của bạn.
Tác động môi trường
- Tái chế: Xem xét việc tái chế thép công cụ cũ để giảm chất thải và tác động môi trường. Nhiều nhà sản xuất thép công cụ cung cấp các chương trình tái chế.
- Xử lý: Thực hiện theo các hướng dẫn xử lý thích hợp để giảm thiểu tác hại môi trường. Xử lý đúng cách đảm bảo rằng các vật liệu nguy hiểm được xử lý an toàn.
9. Xu hướng tương lai
Những tiến bộ trong công cụ luyện kim thép
- Hợp kim mới: Phát triển các hợp kim mới với các đặc tính nâng cao, chẳng hạn như khả năng chống mài mòn và khả năng chống nhiệt.
Ví dụ, Các nhà nghiên cứu đang khám phá việc sử dụng công nghệ nano để tạo ra các cấu trúc hạt siêu mịn trong thép công cụ. - Kiểm soát cấu trúc vi mô: Các kỹ thuật nâng cao để điều khiển cấu trúc vi mô của thép công cụ để tối ưu hóa hiệu suất.
Tốc độ làm mát vi mô và kiểm soát đang được sử dụng để đạt được các cấu trúc vi mô cụ thể.
Phát triển hợp kim hoặc phương pháp điều trị mới
- Xử lý bề mặt: Các phương pháp điều trị bề mặt mới để tăng cường khả năng chống mài mòn và chống ăn mòn. Nitriding plasma và carbon giống như kim cương (DLC) Lớp phủ đang trở nên phổ biến.
- Sản xuất phụ gia: Sử dụng in 3D để tạo các bộ phận thép công cụ phức tạp với hình học chính xác.
Sản xuất phụ gia cho phép tạo ra các thiết kế phức tạp rất khó đạt được với các phương pháp sản xuất truyền thống.
10. Phần kết luận
Thép công cụ là một vật liệu quan trọng trong sản xuất và công nghiệp, Cung cấp độ cứng đặc biệt, chống mài mòn, và sức mạnh.
Hiểu các loại thép công cụ khác nhau, tài sản của họ, và các ứng dụng của họ là rất quan trọng để chọn đúng tài liệu cho nhu cầu cụ thể của bạn.
Bằng cách xem xét các yếu tố như loại hoạt động, điều kiện hoạt động, và tính chất vật chất, Bạn có thể đưa ra các quyết định sáng suốt để đảm bảo hiệu suất tối ưu và hiệu quả chi phí.
Khi công nghệ tiếp tục tiến bộ, Tương lai của công cụ thép có vẻ đầy hứa hẹn, với các hợp kim và phương pháp điều trị mới, tăng cường khả năng của nó hơn nữa.
Chúng tôi hy vọng bài viết này đã cung cấp những hiểu biết có giá trị về thế giới thép công cụ và khuyến khích bạn khám phá tiềm năng của nó trong các dự án của bạn.
Nếu bạn có bất kỳ câu hỏi hoặc cần hỗ trợ thêm, cảm thấy tự do liên hệ với chúng tôi.




