Proszek S2

Przegląd proszku S2

Proszek S2 to proszek ze stali narzędziowej szybkotnącej idealny do produkcji narzędzi skrawających wymagających wysokiej twardości, wytrzymałości i odporności na zużycie w podwyższonych temperaturach. Zawiera wolfram, molibden, wanad i dodatkowe stopy zapewniające doskonałą twardość na gorąco i odporność na zmęczenie cieplne.

Kluczowe właściwości i zalety proszku S2:

Właściwości i charakterystyka proszku S2

Właściwości	Szczegóły
Skład	Fe-1C-5Cr-2.35Mo-6.4W-1.4V-2Si alloy
Gęstość	7,7 g/cc
Kształt cząsteczki	Nieregularny, kanciasty
Zakres rozmiarów	10-150 mikronów
Gęstość pozorna	Do 50% rzeczywistej gęstości
Płynność	Niski do umiarkowanego
Twardość	62-64 HRC po obróbce cieplnej
Wytrzymałość	Bardzo dobry

Proszek S2 umożliwia produkcję narzędzi skrawających, matryc i elementów maszyn o wydłużonej żywotności w warunkach ciągłego działania wysokiej temperatury i okresowych obciążeń udarowych.

Skład proszku S2

Typowy skład proszku stali szybkotnącej S2:

Skład proszku S2

Element	Waga %
Żelazo (Fe)	Równowaga
Węgiel (C)	0.9-1.2%
Chrom (Cr)	3.8-4.5%
Wolfram (W)	6.4%
Molibden (Mo)	1.9-2.2%
Wanad (V)	1.3-1.6%
Mangan (Mn)	0.2-0.5%
Krzem (Si)	0.9-1.4%

• Żelazo zapewnia ferrytyczną matrycę
• Węgiel, wolfram i chrom tworzą twarde węgliki
• Wanad i molibden zwiększają odporność na zużycie
• Mangan i krzem ułatwiają obróbkę

Skład został zoptymalizowany w celu uzyskania wyjątkowej kombinacji twardości na gorąco, twardości czerwonej i wytrzymałości niezbędnej do obróbki z dużą prędkością.

Proszek S2 Właściwości fizyczne

Proszek S2 Właściwości fizyczne

Nieruchomość	Wartości
Gęstość	7,7 g/cc
Temperatura topnienia	1320-1350°C
Przewodność cieplna	37 W/mK
Rezystywność elektryczna	0,6 μΩ-m
Maksymalna temperatura pracy	600°C
Temperatura Curie	770°C

• Wysoka gęstość umożliwia miniaturyzację komponentów
• Zachowuje twardość i wytrzymałość w podwyższonych temperaturach
• Staje się paramagnetyczny powyżej punktu Curie
• Wytrzymuje długotrwałą pracę w temperaturze do 600°C
• Dobra przewodność cieplna zmniejsza naprężenia związane z rozszerzalnością cieplną

Właściwości te zapewniają zrównoważone połączenie twardości na gorąco i odporności na szok termiczny wymaganej w zastosowaniach wymagających obróbki z dużą prędkością.

Właściwości mechaniczne proszku S2

Właściwości mechaniczne proszku S2

Nieruchomość	Wartości
Twardość	62-64 HRC
Wytrzymałość na zerwanie poprzeczne	4500-4800 MPa
Wytrzymałość na ściskanie	3800-4100 MPa
Wytrzymałość na rozciąganie	2050-2250 MPa
Granica plastyczności	1930-2050 MPa
Wydłużenie	8-10%
Odporność na uderzenia	10-14 J/cm2

• Wyjątkowa twardość po obróbce cieplnej
• Wysoka wytrzymałość przy rozsądnej plastyczności
• Bardzo dobra wytrzymałość na ściskanie i pękanie poprzeczne
• Doskonała czerwona twardość w podwyższonych temperaturach
• Wytrzymałość zależy od procesu obróbki cieplnej

Proszek S2 wytwarza narzędzia skrawające i matryce o twardości, wytrzymałości i właściwościach termicznych potrzebnych do obróbki wymagających materiałów przy wysokich prędkościach i temperaturach.

Zastosowania proszku S2

Typowe zastosowania proszku ze stali szybkotnącej S2 obejmują:

Zastosowania proszku S2

Przemysł	Przykładowe zastosowania
Motoryzacja	Narzędzia tnące i frezujące
Lotnictwo i kosmonautyka	Wiertła, frezy palcowe
Produkcja	Stemple, matryce formujące
Ropa i gaz	Narzędzia wiertnicze, wiertła
Obróbka ogólna	Narzędzia do toczenia, wytaczania i strugania

Niektóre konkretne zastosowania produktu:

• Płytki skrawające, narzędzia wymienne
• Przeciągacze, rozwiertaki, gwintowniki, narzynki
• Piły do cięcia wzdłużnego metalu i noże przemysłowe
• Oprzyrządowanie do wytłaczania i ciągadła
• Matryce do kucia i kucia na zimno
• Wskaźniki, komponenty odporne na zużycie

Unikalne właściwości stali S2 sprawiają, że jest to najlepszy wybór dla niezawodnych narzędzi skrawających i komponentów wykorzystywanych w wymagających zastosowaniach związanych z obróbką metali.

Specyfikacja proszku S2

Kluczowe specyfikacje proszku ze stali szybkotnącej S2:

Normy dla proszków S2

Standard	Opis
ASTM A600	Specyfikacja stali narzędziowej szybkotnącej
JIS G4403	Stale narzędziowe szybkotnące
DIN 1.2363	Odpowiednik stali szybkotnącej AISI S7
UNS T11302	Oznaczenie dla gatunku AISI S2
ISO 4957	Specyfikacja stali narzędziowych

Definiują one:

• Granice składu chemicznego S2
• Wymagane właściwości mechaniczne w stanie po obróbce cieplnej
• Zatwierdzone metody produkcji, takie jak atomizacja gazu
• Protokoły testów zgodności
• Wymagania dotyczące zapewnienia jakości
• Właściwe opakowanie i identyfikacja

Proszek produkowany zgodnie z tymi normami zapewnia przydatność do zastosowań narzędziowych o wysokiej odporności na zużycie w warunkach zmęczenia cieplnego.

Rozmiary cząstek proszku S2

Rozkład wielkości cząstek proszku S2

Wielkość cząstek	Charakterystyka
10-22 mikronów	Klasa Ultrafine zapewnia najwyższą gęstość
22-53 mikronów	Najczęściej używany zakres rozmiarów
53-105 mikronów	Grubszy rozmiar zapewnia dobrą płynność

• Drobniejsze cząstki umożliwiają większe zagęszczenie podczas spiekania
• Grubsze cząstki poprawiają przepływ proszku do wnęk matrycy
• Rozmiar jest wybierany na podstawie wymaganych właściwości końcowej części
• Używane są zarówno cząstki rozpylone w gazie, jak i w wodzie

Kontrolowanie rozkładu wielkości optymalizuje zachowanie podczas prasowania, gęstość spieku i wydajność końcowego komponentu.

S2 Gęstość pozorna proszku

S2 Gęstość pozorna proszku

Gęstość pozorna	Szczegóły
Do 50% rzeczywistej gęstości	Dla nieregularnej morfologii proszku
4,0-5,0 g/cc	Wyższa dla proszków sferycznych, niższa dla proszków nieregularnych

• Sferyczny kształt proszku zapewnia wysoką gęstość pozorną
• Nieregularny proszek ma niższą gęstość około 45-50%
• Wyższa gęstość pozorna poprawia wypełnienie matrycy i jakość części
• Umożliwia zagęszczanie złożonej geometrii narzędzia

Wyższa gęstość pozorna prowadzi do lepszej wydajności i szybkości produkcji komponentów.

Metoda produkcji proszku S2

Produkcja proszku S2

Metoda	Szczegóły
Atomizacja gazu	Gaz obojętny pod wysokim ciśnieniem rozbija strumień stopionego stopu na drobne kropelki
Próżniowe topienie indukcyjne	Materiały wejściowe o wysokiej czystości topione w próżni
Wielokrotne przetapianie	Zwiększa jednorodność chemiczną
Przesiewanie	Klasyfikuje proszek na różne frakcje wielkości cząstek

• Atomizacja gazowa zapewnia sferyczny kształt proszku
• Topienie próżniowe eliminuje zanieczyszczenia gazowe
• Wielokrotne przetapianie poprawia jednorodność
• Przetwarzanie końcowe umożliwia dostosowanie rozmiaru cząstek

W pełni zautomatyzowane procesy w połączeniu ze ścisłą kontrolą jakości zapewniają niezawodne i spójne właściwości proszku S2 o krytycznym znaczeniu dla wydajności narzędzi.

Ceny proszków S2

Ceny proszków S2

Czynnik	Wpływ na cenę
Poziom czystości	Wyższe klasy czystości kosztują więcej
Wielkość cząstek	Drobny proszek jest droższy
Ilość zamówienia	Cena spada przy większych wolumenach
Usługi dodatkowe	Dostosowanie zwiększa koszty

Orientacyjne ceny

• Sferyczny proszek S2: $18-22 na kg
• S2 nieregularny proszek: $12-16 na kg
• Ceny dla dużych wolumenów do 30% niższe

Cena zależy od czystości, charakterystyki cząstek, ilości zamówienia i wszelkich dodatkowych wymagań dostosowawczych.

Dostawcy proszku S2

Dostawcy proszku S2

Firma	Lokalizacja
Höganäs	Szwecja
Produkty Carpenter Powder	USA
Erasteel	USA, Europa
Crucible Industries	USA
voxco	Niemcy
Nowe materiały Jingdong	Chiny

Kluczowe czynniki wyboru dostawcy:

• Oferowane gatunki proszków
• Zdolność produkcyjna
• Charakterystyka i konsystencja cząstek
• Możliwości testowania i kontrola jakości
• Ceny i czas realizacji
• Techniczna obsługa klienta

S2 Obsługa i przechowywanie proszków

S2 Obsługa proszków

Zalecenie	Powód
Zapewnienie odpowiedniej wentylacji	Zapobieganie narażeniu na drobne cząstki metalu
Stosowanie odpowiednich środków ochrony indywidualnej	Unikać połknięcia przez nos/usta
Sprzęt naziemny	Zapobieganie iskrzeniu statycznemu
Unikać źródeł zapłonu	Zagrożenie łatwopalnym pyłem
Używaj narzędzi nieiskrzących	Zapobieganie możliwości zapłonu
Przestrzeganie bezpiecznych protokołów	Ograniczenie ryzyka pożaru, wybuchu i zagrożenia dla zdrowia

Zalecenia dotyczące przechowywania

• Przechowywać zamknięte pojemniki z dala od wilgoci lub zanieczyszczeń
• Utrzymywać temperaturę przechowywania poniżej 27°C
• Ograniczenie ekspozycji na kwasy utleniające i związki chloru

Właściwe środki ostrożności podczas obsługi i przechowywania pomagają zachować czystość i zapobiegają zagrożeniom bezpieczeństwa.

Kontrola i testowanie proszków S2

Testowanie proszków S2

Test	Szczegóły
Analiza chemiczna	Weryfikacja składu za pomocą spektroskopii optycznej/ICP
Analiza wielkości cząstek	Określa rozkład wielkości za pomocą dyfrakcji laserowej lub przesiewania
Gęstość pozorna	Pomiar zgodnie z ASTM B212 przy użyciu przepływomierza Halla
Morfologia proszku	Obrazowanie SEM w celu określenia kształtu cząstek
Test natężenia przepływu	Grawitacyjne natężenie przepływu przez określony lejek
Test gęstości kranu	Gęstość zmierzona po mechanicznym stuknięciu próbki proszku

Testowanie zapewnia, że proszek spełnia wymagany skład chemiczny, właściwości fizyczne, rozkład wielkości cząstek, morfologię, gęstość i specyfikacje natężenia przepływu.

Zalety i wady proszku S2

Zalety proszku S2

• Wyjątkowa twardość na gorąco i czerwona twardość
• Wysoka wytrzymałość i odporność na zużycie w podwyższonych temperaturach
• Dobra wytrzymałość i odporność na szok termiczny
• Odporność na zmiękczanie i zmiany kształtu do 600°C
• Stabilność wymiarowa podczas cykli termicznych
• Opłacalność w porównaniu z egzotycznymi gatunkami stali narzędziowej PM

Ograniczenia proszku S2

• Umiarkowana odporność na korozję bez obróbki powierzchniowej
• Ograniczona formowalność na zimno i wytrzymałość na ścinanie
• Wymaga starannej obróbki cieplnej przez doświadczonych dostawców
• Niespawalne przy użyciu konwencjonalnego spawania
• Duże przekroje mogą ulegać kruchości
• Zawiera drogie pierwiastki stopowe

Porównanie z proszkiem ze stali narzędziowej H13

Proszek ze stali narzędziowej S2 vs H13

Parametr	S2	H13
Twardość	62-64 HRC	54-57 HRC
Twardość na gorąco	Doskonały	Dobry
Wytrzymałość	Bardzo dobry	Dobry
Odporność na szok termiczny	Doskonały	Umiarkowany
Wytrzymałość na zimno	Dobry	Doskonały
Koszt	Wysoki	Niski

• S2 ma znacznie większą twardość na gorąco i odporność na szok termiczny
• H13 zapewnia lepszą odporność na zimno i wytrzymałość
• S2 jest droższy ze względu na wyższą zawartość stopu
• S2 preferowany do obróbki z dużymi prędkościami
• H13 nadaje się do tłoczenia na zimno i na ciepło

Najczęściej zadawane pytania dotyczące proszku S2

P: Jakie są główne zastosowania proszku ze stali narzędziowej S2?

Główne zastosowania obejmują narzędzia skrawające, takie jak wiertła, frezy, płytki, gwintowniki, matryce, piły, narzędzia do strugania, a także narzędzia do wytłaczania, matryce do kucia, mierniki i komponenty wymagające twardości na gorąco i odporności na szok termiczny.

P: Jaka obróbka cieplna jest stosowana w przypadku stali narzędziowej S2 w proszku?

Stal narzędziowa S2 jest zwykle poddawana obróbce cieplnej poprzez austenityzację w temperaturze 1150-1200°C, a następnie hartowanie powietrzem, olejem lub polimerem, a następnie odpuszczanie w temperaturze 540-650°C w celu uzyskania twardości w zakresie 62-64 HRC.

P: W jaki sposób wolfram poprawia właściwości stali S2?

O: Wolfram tworzy twarde kompleksy wolframowo-żelazowo-węglowe, które zapewniają wyjątkową twardość na gorąco, wytrzymałość i odporność na zużycie w podwyższonych temperaturach potrzebnych do obróbki z dużą prędkością.

P: Jakie środki ostrożności należy stosować podczas pracy z proszkiem S2?

O: Właściwa wentylacja, odzież ochronna, obojętna atmosfera, uziemienie, unikanie źródeł zapłonu, używanie nieiskrzących narzędzi i bezpieczne przechowywanie z dala od zanieczyszczeń lub wilgoci.