S2 Pulver

Översikt över S2-pulver

S2-pulver är ett pulver av höghastighetsverktygsstål som är idealiskt för tillverkning av skärverktyg som kräver hög hårdhet, hållfasthet och slitstyrka vid förhöjda temperaturer. Det innehåller volfram, molybden, vanadin och ytterligare legeringar som ger utmärkt varmhårdhet och motståndskraft mot termisk utmattning.

Viktiga egenskaper och fördelar med S2-pulver:

S2 Pulvers egenskaper och kännetecken

Fastigheter	Detaljer
Sammansättning	Fe-1C-5Cr-2.35Mo-6.4W-1.4V-2Si alloy
Täthet	7,7 g/cc
Partikelns form	Oregelbunden, kantig
Storleksintervall	10-150 mikrometer
Skenbar densitet	Upp till 50% av verklig densitet
Flytbarhet	Låg till måttlig
Hårdhet	62-64 HRC vid värmebehandling
Tålighet	Mycket bra

S2-pulver producerar skärverktyg, matriser och maskinkomponenter med förlängd livslängd under kontinuerlig hög temperatur och intermittenta chockbelastningar.

S2 Pulversammansättning

Typisk sammansättning av pulver av snabbstål S2:

S2 Pulversammansättning

Element	Vikt %
Järn (Fe)	Balans
Kol (C)	0.9-1.2%
Krom (Cr)	3.8-4.5%
Volfram (W)	6.4%
Molybden (Mo)	1.9-2.2%
Vanadin (V)	1.3-1.6%
Mangan (Mn)	0.2-0.5%
Kisel (Si)	0.9-1.4%

• Järn ger den ferritiska matrisen
• Kol, volfram och krom bildar hårda karbider
• Vanadin och molybden förbättrar slitstyrkan
• Mangan och kisel underlättar bearbetningen

Sammansättningen är optimerad för att uppnå en exceptionell kombination av varmhårdhet, rödhårdhet och seghet som krävs för höghastighetsbearbetning.

S2 Pulver Fysikaliska egenskaper

S2 Pulver Fysikaliska egenskaper

Fastighet	Värden
Täthet	7,7 g/cc
Smältpunkt	1320-1350°C
Termisk ledningsförmåga	37 W/mK
Elektrisk resistivitet	0,6 μΩ-m
Maximal driftstemperatur	600°C
Curie-temperatur	770°C

• Hög densitet möjliggör miniatyriserade komponenter
• Bibehåller hårdhet och styrka vid förhöjda temperaturer
• Blir paramagnetisk över Curie-punkten
• Klarar långvarig drift upp till 600°C
• God värmeledningsförmåga minskar spänningarna vid värmeutvidgning

Dessa egenskaper ger en balanserad kombination av varmhårdhet och motståndskraft mot termisk chock, vilket krävs vid höghastighetsbearbetning.

S2 Pulver Mekaniska egenskaper

S2 Pulver Mekaniska egenskaper

Fastighet	Värden
Hårdhet	62-64 HRC
Tvärgående brotthållfasthet	4500-4800 MPa
Tryckhållfasthet	3800-4100 MPa
Draghållfasthet	2050-2250 MPa
Sträckgräns	1930-2050 MPa
Töjning	8-10%
Slagseghet	10-14 J/cm2

• Exceptionell hårdhet vid värmebehandling
• Hög hållfasthet med rimlig duktilitet
• Mycket god tryck- och tvärgående brotthållfasthet
• Utmärkt röd hårdhet vid förhöjda temperaturer
• Styrkan beror på värmebehandlingsprocessen

S2-pulver producerar skärverktyg och matriser med hårdhet, styrka och termiska egenskaper som krävs för att bearbeta krävande material i höga hastigheter och temperaturer.

S2 pulverapplikationer

Typiska användningsområden för S2 snabbstålspulver är bl.a:

S2 pulverapplikationer

Industri	Exempel på användningsområden
Fordon	Skärande och fräsande verktyg
Flyg- och rymdindustrin	Borrar, pinnfräsar
Tillverkning	Stansar, formverktyg
Olja och gas	Borrhålsverktyg, borrkronor
Allmän maskinbearbetning	Svarv-, borr- och hyvelverktyg

Vissa specifika produktanvändningar:

• Skärande insatser, indexerbara verktyg
• Brotschar, brotschar, gängtappar, gängskär
• Kapsågar och industriknivar för metall
• Extruderingsverktyg och dragverktyg
• Kallstuknings- och smidesverktyg
• Mätdon, slitstarka komponenter

S2:s unika egenskaper gör det till förstahandsvalet för tillförlitliga skärverktyg och komponenter som används i krävande metallbearbetningsapplikationer.

Specifikationer för S2-pulver

Viktiga specifikationer för S2 snabbstålspulver:

S2 Pulverstandarder

Standard	Beskrivning
ASTM A600	Specifikation för verktygsstål snabbstål
JIS G4403	Höghastighetsverktygsstål
DIN 1.2363	Motsvarar höghastighetsstål AISI S7
UNS T11302	Beteckning för AISI S2-sortering
ISO 4957	Specifikation för verktygsstål

Dessa definierar:

• Gränsvärden för kemisk sammansättning för S2
• Nödvändiga mekaniska egenskaper i värmebehandlat tillstånd
• Godkända produktionsmetoder som gasatomisering
• Protokoll för test av efterlevnad
• Krav på kvalitetssäkring
• Korrekt förpackning och identifiering

Pulver som produceras enligt dessa standarder säkerställer lämplighet för verktygstillämpningar med hög slitstyrka under termiska utmattningsförhållanden.

S2 Pulver Partikelstorlekar

Partikelstorleksfördelning för S2-pulver

Partikelstorlek	Egenskaper
10-22 mikrometer	Ultrafin kvalitet ger högsta densitet
22-53 mikrometer	Vanligast förekommande storleksintervall
53-105 mikrometer	Grovare storlek ger god flytbarhet

• Finare partiklar möjliggör större förtätning under sintringen
• Grovare partiklar förbättrar pulverflödet in i verktygshålrummen
• Storleken väljs utifrån de egenskaper som krävs för den slutliga detaljen
• Både gas- och vattenatomiserade partiklar används

Genom att kontrollera storleksfördelningen optimeras pressbeteendet, sintringens densitet och den slutliga komponentens prestanda.

S2 Pulver skenbar densitet

S2 Pulver skenbar densitet

Skenbar densitet	Detaljer
Upp till 50% av verklig densitet	För oregelbunden pulvermorfologi
4,0-5,0 g/cc	Högre för sfäriskt, lägre för oregelbundet pulver

• Sfärisk pulverform ger hög skenbar densitet
• Oregelbundet pulver har lägre densitet runt 45-50%
• Högre skenbar densitet förbättrar verktygsfyllningen och detaljkvaliteten
• Möjliggör komprimering av komplexa verktygsgeometrier

Högre skenbar densitet leder till bättre produktionshastighet och prestanda för komponenterna.

S2 Pulver Produktionsmetod

S2 Pulverproduktion

Metod	Detaljer
Atomisering av gas	Inert gas under högt tryck bryter upp smält legeringsström till fina droppar
Induktionssmältning i vakuum	Insatsmaterial med hög renhet som smälts under vakuum
Flera omsmältningar	Förbättrar kemisk homogenitet
Siktning	Klassificerar pulver i olika fraktioner av partikelstorlek

• Gasatomisering ger sfärisk pulverform
• Vakuumsmältning eliminerar gasformiga föroreningar
• Flera omsmältningar förbättrar enhetligheten
• Efterbearbetning möjliggör anpassning av partikelstorlek

Helautomatiserade processer i kombination med strikt kvalitetskontroll säkerställer tillförlitliga och konsekventa egenskaper hos S2-pulver som är avgörande för verktygens prestanda.

Prissättning för S2-pulver

Prissättning för S2-pulver

Faktor	Påverkan på priset
Renhetsgrad	Högre renhetsklasser kostar mer
Partikelstorlek	Ultrafint pulver dyrare
Orderkvantitet	Priset sjunker med större volymer
Ytterligare tjänster	Anpassning medför extra kostnader

Indikativ prissättning

• S2 sfäriskt pulver: $18-22 per kg
• S2 oregelbundet pulver: $12-16 per kg
• Prissättning av stora volymer upp till 30% lägre

Priset beror på renhet, partikelegenskaper, orderkvantitet och eventuella ytterligare anpassningskrav.

S2 pulver leverantörer

S2 pulver leverantörer

Företag	Plats
Höganäs	Sverige
Carpenter Pulverprodukter	USA
Erasteel	USA, Europa
Industrier för smältdegel	USA
voxco	Tyskland
Jingdong Nya material	Kina

Viktiga faktorer för val av leverantör:

• Pulverkvaliteter erbjuds
• Produktionskapacitet
• Partikelegenskaper och konsistens
• Testkapacitet och kvalitetskontroll
• Prissättning och ledtider
• Teknisk kundservice

S2 Pulverhantering och förvaring

S2 Pulverhantering

Rekommendation	Anledning
Säkerställ korrekt ventilation	Förhindra exponering för fina metallpartiklar
Använd lämplig personlig skyddsutrustning	Undvik intag genom näsa/mun
Markutrustning	Förhindrar statisk gnistbildning
Undvik antändningskällor	Risk för brännbart damm
Använd verktyg som inte slår gnistor	Förhindra risken för antändning
Följ säkra protokoll	Minska brand-, explosions- och hälsorisker

Rekommendationer för lagring

• Förvara förslutna behållare skyddade mot fukt och kontaminering
• Håll förvaringstemperaturen under 27°C
• Begränsa exponeringen för oxiderande syror och klorföreningar

Korrekta försiktighetsåtgärder vid hantering och förvaring bidrar till att bevara renheten och förhindra säkerhetsrisker.

Inspektion och provning av S2-pulver

Testning av S2-pulver

Test	Detaljer
Kemisk analys	Verifierar sammansättningen med hjälp av optisk/ICP-spektroskopi
Analys av partikelstorlek	Bestämmer storleksfördelningen med hjälp av laserdiffraktion eller siktning
Skenbar densitet	Mätt enligt ASTM B212 med Hall-flödesmätare
Morfologi för pulver	SEM-bildtagning för att bestämma partikelform
Test av flödeshastighet	Gravitationsflöde genom specificerad tratt
Tappdensitetstest	Densitet uppmätt efter mekanisk knackning av pulverprov

Testningen säkerställer att pulvret uppfyller kraven på kemisk sammansättning, fysiska egenskaper, partikelstorleksfördelning, morfologi, densitet och flödeshastighet.

Fördelar och nackdelar med S2-pulver

Fördelar med S2-pulver

• Exceptionell varmhårdhet och rödhårdhet
• Hög hållfasthet och slitstyrka vid förhöjda temperaturer
• God seghet och motståndskraft mot termisk chock
• Motstår uppmjukning och formförändringar upp till 600°C
• Dimensionsstabilitet under termisk cykling
• Kostnadseffektivt jämfört med exotiska PM-verktygsstål

Begränsningar av S2-pulver

• Måttlig korrosionsbeständighet utan ytbehandling
• Begränsad kallformbarhet och skjuvhållfasthet
• Kräver noggrann värmebehandling av erfarna leverantörer
• Ej svetsbar med konventionell smältsvetsning
• Stora tvärsnitt kan drabbas av försprödning
• Innehåller dyra legeringselement

Jämförelse med H13 verktygsstålpulver

S2 vs H13 Verktygsstål Pulver

Parameter	S2	H13
Hårdhet	62-64 HRC	54-57 HRC
Varm hårdhet	Utmärkt	Bra
Tålighet	Mycket bra	Bra
Motståndskraft mot termisk chock	Utmärkt	Måttlig
Kall styrka	Bra	Utmärkt
Kostnad	Hög	Låg

• S2 har mycket högre varmhårdhet och motståndskraft mot termisk chock
• H13 ger bättre kallhållfasthet och seghet
• S2 är dyrare på grund av högre legeringsinnehåll
• S2 föredras för höghastighetsbearbetning
• H13 lämpar sig för verktyg för kall- och varmpressning

Vanliga frågor om S2-pulver

F: Vilka är de viktigaste användningsområdena för S2 verktygsstålpulver?

A: Huvudapplikationerna omfattar skärande verktyg som borrar, fräsar, skär, gängtappar, matriser, sågar, hyvelverktyg samt strängsprutningsverktyg, smidesverktyg, mätare och komponenter som behöver varmhårdhet och motståndskraft mot termisk chock.

F: Vilken värmebehandling används för S2 verktygsstålspulver?

S: S2 verktygsstål värmebehandlas vanligtvis genom austenitisering mellan 1150-1200°C följt av luft-, olje- eller polymerkylning och sedan anlöpning mellan 540-650°C för att uppnå en hårdhet mellan 62-64 HRC.

F: Hur förbättrar volfram egenskaperna hos S2-stål?

A: Volfram bildar hårda volfram-järn-kolkomplex som ger exceptionell hårdhet, hållfasthet och slitstyrka vid förhöjda temperaturer som krävs för höghastighetsbearbetning.

F: Vilka säkerhetsåtgärder bör vidtas när man arbetar med S2-pulver?

A: Korrekt ventilation, skyddsutrustning, inert atmosfär, jordning, undvikande av antändningskällor, användning av gnistfria verktyg och säker förvaring skyddad från föroreningar och fukt.