S7工具鋼可以應(yīng)用在哪些地方？

S7具有出色的韌性和強(qiáng)度，常用于沖頭、鑿子、塑料模具、壓縮模具、風(fēng)鎬、鍛模、刀架和飛機(jī)起落架部件。

與水和油硬化鋼相比，作為空氣硬化鋼，其變形或翹曲的風(fēng)險(xiǎn)較小。

S7 是不銹鋼的嗎？

不，S7空氣硬化工具鋼不是不銹鋼。不銹鋼的最低鉻含量為 10.5%，該鋼種的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 3 - 3.5%。

S7工具鋼耐腐蝕嗎？

雖然 S7 因含有其他合金而具有一定的耐腐蝕性，但其耐腐蝕性仍達(dá)不到實(shí)際不銹鋼的水平。

為了提高耐腐蝕性，可以對(duì)表面進(jìn)行額外的氮化或黑色氧化物處理或涂層處理。與所有鋼材一樣，定期維護(hù)、涂上保護(hù)涂層以及保持工具干燥清潔可以延長(zhǎng)其使用壽命。 

S7工具鋼可以磁化嗎？

作為含鐵的黑色材料，S7 工具鋼可以被磁化，適合磁力夾緊。

S7工具鋼的熱處理

S7 工具鋼退火

將材料均勻加熱至1508 - 1562°F (820 - 850°C) 的溫度，然后以50 - 68°F (10 - 20°C)的速度在爐內(nèi)緩慢冷卻至1112°F (600°C)，并通過(guò)在空氣中進(jìn)一步冷卻材料完成該過(guò)程。

S7工具鋼應(yīng)力消除

為了減輕加工應(yīng)力，實(shí)現(xiàn)淬火過(guò)程中的高精度，首先對(duì)材料進(jìn)行粗加工，然后均勻加熱至 1200 - 1250°F (649 - 677°C) 的溫度并保持 2 小時(shí)。最后在靜止空氣中冷卻零件并完成加工。

硬化S7工具鋼

將零件預(yù)熱至 1200 - 1300°F (649 - 704°C)，然后升溫至 1598 - 1652°F (870 - 900°C)，保溫 2 小時(shí)，然后在靜止空氣中冷卻。淬火后立即回火。

淬火S7工具鋼

作為經(jīng)典的空氣硬化鋼，S7 適用于大多數(shù)在空氣中淬火的應(yīng)用。 

• 空氣（此方法應(yīng)用于最大厚度小于 2 英寸 (50.8 毫米) 的部件）
• 干石灰或灰燼，適用于較大的部件和更均勻的冷卻
• 油（一旦溫度達(dá)到 120 - 150°F (49 - 66°C) 即可回火）

S7工具鋼回火

要將 S7 用于冷加工應(yīng)用，需在 400 - 500°F (204 - 260°C) 的溫度下回火零件，保持該溫度 11/2 至 2 小時(shí)，然后冷卻至環(huán)境溫度并進(jìn)行第二次回火。

對(duì)于熱加工應(yīng)用，將材料加熱至 900 - 1000°F (482 - 538°C) 的溫度，然后保持該溫度 11/2 至 2 小時(shí)并冷卻至環(huán)境溫度。與之前一樣，建議對(duì)零件進(jìn)行第二次回火。
 

S7 工具鋼的尺寸變化

應(yīng)力集中點(diǎn)（例如尖角）會(huì)使零件變形或斷裂。細(xì)長(zhǎng)的零件可能會(huì)彎曲或彎曲。由于不同厚度的零件冷卻速度不同，因此零件內(nèi)部厚度不同且熱量不均勻，可能會(huì)導(dǎo)致零件變形。

S7工具鋼深冷處理

對(duì) S7 工具鋼進(jìn)行深冷處理將增強(qiáng)其耐磨性、尺寸穩(wěn)定性以及殘余奧氏體向馬氏體的轉(zhuǎn)變。

第一次回火后，將材料冷卻至約 -100°F (-73°C)，并根據(jù)尺寸和厚度保持 2 - 4 小時(shí)。然后讓零件升溫至室溫，并進(jìn)行另一次回火循環(huán)，以緩解深冷處理產(chǎn)生的任何應(yīng)力并優(yōu)化其機(jī)械性能。

S7 工具鋼電火花加工 (EDM)

EDM 是一種非常有效的方法，可以創(chuàng)建復(fù)雜的形狀、小細(xì)節(jié)和復(fù)雜的幾何形狀，由于其硬度和潛在的加工硬化，這些形狀、細(xì)節(jié)和幾何形狀可能對(duì)正常機(jī)械加工具有挑戰(zhàn)性，尤其是在對(duì) St7 工具鋼進(jìn)行熱處理之后。 

使用正確的電極和加工參數(shù)對(duì)于實(shí)現(xiàn)所需的表面光潔度非常重要。

熱影響區(qū)可能需要額外的熱處理或回火，以減少硬度和微觀結(jié)構(gòu)的局部變化。EDM

工藝后，應(yīng)去除重鑄層（薄薄的白色層）。

S7工具鋼表面處理

表面處理有很多種，這取決于所需的表面效果和 S7 的用途。

以下是可以應(yīng)用于 S7 的幾個(gè)表面處理示例。

S7 工具鋼氮化

為了提高耐磨性和疲勞壽命，S7 可以進(jìn)行氮化處理。氮化金屬會(huì)將氮引入材料表面，使表面變硬，并使其具有更好的耐磨性。

黑色氧化物（發(fā)藍(lán)）S7 工具鋼

雖然主要是表面處理，但可以增強(qiáng)部件的耐腐蝕性。它通常用作工具或槍支的點(diǎn)綴，因?yàn)樗共牧媳砻娉尸F(xiàn)藍(lán)黑色。 

S7 工具鋼的 PVD ??和 CVD 沉積

為了增強(qiáng)耐磨性和摩擦力并通過(guò) PVD ??增強(qiáng)耐腐蝕性，物理氣相沉積 (PVD) 和化學(xué)氣相沉積 (CVD) 會(huì)在材料表面沉積一層薄涂層，以提供額外的保護(hù)。

噴丸/噴丸處理 S7 工具鋼

噴丸處理是一種沖擊處理，將多個(gè)高速噴丸噴到材料表面，留下小凹痕，用壓縮層代替表面的拉伸應(yīng)力。它使材料固化，使表面更耐用，可以防止疲勞和應(yīng)力腐蝕失效，還可以優(yōu)化零件的形狀和重量。

注意：應(yīng)佩戴護(hù)目鏡、面罩、頭盔、手套和防護(hù)服等防護(hù)裝備，并提供足夠的通風(fēng)或除塵設(shè)施。應(yīng)

安裝適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)裝置以防止噴丸溢出，定期維護(hù)設(shè)備，噴丸應(yīng)無(wú)污染物。

S7工具鋼的可加工性

在退火狀態(tài)下，S7 相對(duì)容易加工。它可以加工硬化，從而影響鋒利度，也使加工更具挑戰(zhàn)性。 

鍛造S7工具鋼

將材料均勻加熱至 1950 - 2050°F (1066 - 1121°C) 的溫度范圍。確保溫度不低于 1700°F (927°C)，根據(jù)需要經(jīng)常重新加熱。用石灰、灰燼或其他絕緣材料冷卻小鍛件。大型鍛件應(yīng)放入加熱至約 1400°F (760°C) 的爐中，并浸泡直至零件均勻加熱。關(guān)閉爐子并讓鍛件緩慢冷卻，完成該過(guò)程。

注意：這不是退火。鍛造后應(yīng)退火鍛件，有關(guān)退火，請(qǐng)參閱上面的“退火”。

焊接S7工具鋼

要焊接 S7 工具鋼，建議均勻預(yù)熱部件以降低開(kāi)裂風(fēng)險(xiǎn)。填料應(yīng)與基材相似，并控制熱輸入以避免熱影響區(qū)變形和晶粒過(guò)度生長(zhǎng)。要完成該過(guò)程，應(yīng)考慮對(duì)部件進(jìn)行焊后熱處理以恢復(fù)其原有/所需的性能。

S7工具鋼耐磨性

S7 工具鋼的耐磨性為 3，其中 1 為低，6 為高。

S7工具鋼抗拉強(qiáng)度

S7 工具鋼的抗拉強(qiáng)度約為 110.2 KSI（0.145KSI = 1MPa）。該值是抗拉試驗(yàn)的結(jié)果，用于顯示材料開(kāi)始拉伸或伸長(zhǎng)直至斷裂之前需要多大的力。

S7工具鋼加工硬度

S7 工具鋼的工作硬度為 572 - 627 BHN（56 - 60 HRC）。 

S7工具鋼比熱容

S7 工具鋼在室溫下的比熱容為 0.460J/g-°C (0.110BTU/lb-°F)。該值表示將 1 磅材料加熱 1 華氏度需要多少熱量。
 

AISI S7 工具鋼連續(xù) TTT 圖

下圖顯示了不同溫度下隨時(shí)間變化的微觀變化，這些變化在熱處理過(guò)程中非常重要。它們顯示了硬化、退火和正火等工藝的最佳條件。
 

AISI S7 工具鋼等溫 TTT 圖

下圖顯示了在恒定溫度下微觀層面上隨時(shí)間的結(jié)構(gòu)變化。它顯示了不同相（例如珠光體、馬氏體和貝氏體）在什么溫度下開(kāi)始形成。
 

工具鋼S7的特性

S7工具鋼熱作

S7 可用于涉及高沖擊和震動(dòng)的熱加工應(yīng)用。對(duì)于熱加工工具，回火溫度最高可達(dá) 1000°F (538°C)，但確保工具的工作溫度不超過(guò) 1000°F (538°C)。

S7工具鋼冷作

S7 可用于剪切刀片、沖頭、鑿子等冷作工具以及其他需要高抗沖擊性的工具。

S7工具鋼密度

通常，S7 工具鋼在室溫下的密度為 0.282 lb/in3 (7.8g/cm3)。

工具鋼 S7 的熱導(dǎo)率

室溫下，S7 的熱導(dǎo)率為 31.0 W/(m*K) (215 BTU/(h-ft*°F))。
 

S7工具鋼熱膨脹系數(shù)

該圖表顯示了溫度變化時(shí) S7 工具鋼的膨脹或收縮程度，這在高溫或劇烈的溫度變化下工作時(shí)非常重要。
 

工具鋼 S7 的彈性模量（楊氏模量）

鋼的應(yīng)力和應(yīng)變之間的關(guān)系在彈性模量（楊氏模量）中描述，可以在下表中找到相應(yīng)的值和溫度。
 

彈性模量

價(jià)值	在溫度為
25700 肯尼亞先令	750°F
27800 肯尼亞先令	390°F
28600 肯尼亞先令	68 華氏度

工具鋼S7是刀鋼嗎？

S7 可用于制作刀具，盡管它不具備高碳鋼可能具有的刀刃保持力。它們適合需要承受高沖擊或沖擊的應(yīng)用，因?yàn)?S7 具有出色的抗沖擊性。通過(guò)適當(dāng)?shù)募庸ず蜔崽幚?，這種鋼種可用于制作具有特定任務(wù)的刀具。

S7工具鋼結(jié)論

S7 適用于需要高韌性和抗沖擊性的應(yīng)用，例如動(dòng)態(tài)負(fù)載下的應(yīng)用。

空氣硬化特性非常有利，因?yàn)椴牧?零件不會(huì)變形或彎曲，并且它們可以提高該等級(jí)的尺寸穩(wěn)定性。