Gli acciai per utensili sono eroi non celebrati, che toccano indirettamente quasi ogni aspetto della vita moderna. Molti degli oggetti quotidiani che incontriamo sono punzonati, pressati, formati, disegnati o modellati utilizzando acciai per utensili che devono essere più forti, più duri e più resistenti degli oggetti che aiutano a creare.
Nel corso degli anni, i metallurgisti hanno messo a punto formule di acciaio legato per soddisfare esigenze specifiche o condizioni di lavoro. Di conseguenza, esistono dozzine di tipi di acciaio per utensili.
Le proprietà specifiche degli acciai per utensili S7, D2 e A2, che sono tra i più popolari nelle applicazioni industriali e manifatturiere di oggi, sono discusse in dettaglio più avanti. Tuttavia, il codice degli acciai per utensili AISI/SAE classifica gli acciai per utensili in base all’applicazione di base e alle caratteristiche del materiale.
Informazioni aggiuntive su materiali, lavorazione e applicazioni per una vasta gamma di tipi di acciai per utensili sono disponibili qui.
Proprietà dell’acciaio per utensili S7
L’acciaio per utensili S7 è una formulazione versatile adatta sia al lavoro a freddo che a caldo. Ha una concentrazione di carbonio relativamente bassa rispetto agli acciai D2 e A2 (0,45 – 0,55%) e molto meno cromo (3,00 – 3,50%). Presenta un’eccellente resistenza all’impatto e agli urti e una discreta resistenza al rammollimento alle alte temperature. S7 è relativamente meno resistente all’usura ma è molto tenace. Resiste bene alla distorsione durante il trattamento termico.
È la più morbida delle formulazioni di acciaio confrontate in questo articolo, raggiungendo una durezza tipica di lavoro tra 48 – 58 HRC. La sua durezza “sweet spot” è di 54 – 56 HRC e un carico di snervamento di 235 ksi con una tempra a 500 gradi Fahrenheit. A questi livelli raggiunge un buon equilibrio di forza e duttilità.
Le proprietà dell’acciaio per utensili S7 lo rendono un tipo preferito per rivettare, intagliare, tranciare, formare a freddo e piegare le matrici; rivettatrici a toro, rompitratta, tasselli, piastre di perforazione e mozzi.
Proprietà dell’acciaio per utensili D2
Questa formulazione di lavoro a freddo e a indurimento in aria presenta concentrazioni molto alte di carbonio e cromo (1,40 – 1,60% e 11,00 – 13,00%, rispettivamente). È altamente resistente all’usura e l’alta concentrazione di cromo conferisce una leggera resistenza alla corrosione.
D2 è meno tenace degli acciai per utensili S7 e A2 ma presenta una discreta stabilità durante il trattamento termico. È difficile da lavorare e rettificare e offre una resistenza medio-alta al rammollimento quando viene usato ad alte temperature. Il D2 può raggiungere una durezza temperata approssimativa tra 54 e 61 HRC e presenta un carico di snervamento a compressione approssimativo da circa 275 ksi a circa 319 ksi all’aumentare della durezza.
L’acciaio per utensili D2 è spesso usato per realizzare stampi di tranciatura, stampi di formatura a freddo, stampi di stampaggio, taglierine, punzoni, stampi di rifinitura e stampi di rullatura per applicazioni in cui non è necessaria una durezza eccezionale.
Proprietà dell’acciaio per utensili A2
A2 è anche un acciaio per utensili a indurimento in aria ma include meno della metà del cromo (4,75 – 5,50%) e un po’ meno carbonio (0,95 – 1,05%) del D2. È altamente resistente all’usura e moderatamente duro. Come il D2, è incredibilmente resistente alla distorsione durante il trattamento termico ed è moderatamente lavorabile e rettificabile.
Gli intervalli di durezza popolari per A2 sono compresi tra 57 – 62 HRC con una gamma di snervamento tra 185 ksi – 230 ksi.
Questa formulazione si trova comunemente in coniatura, estrusione, rifilatura, rulli di filettatura e grandi matrici di tranciatura; punzoni lunghi, rulli, mozzi master, mandrini, lame di cesoia, taglierine e utensili di precisione.
Gli acciai per utensili S7, D2 e A2 sono solitamente sempre temprati in forni sotto vuoto per preservare profili superficiali puliti e lisci.
Il ruolo del trattamento termico
Un trattamento termico corretto è vitale per le prestazioni dell’acciaio per utensili. Senza di esso, strumenti industriali critici come punzoni, forme, pezzi grezzi o cesoie non potrebbero eseguire con successo il loro lavoro ripetitivo.
Abbiamo un approccio diagnostico quando qualcuno viene da noi con una sfida di acciaio per utensili. I nostri metallurgisti, che conoscono bene le proprietà degli acciai per utensili S7, D2, A2 e altri, pongono molte domande, tra cui:
- Cosa deve fare il pezzo?
- Qual è la sua composizione materiale?
- Con quali materiali lavora?
- Quanto spesso viene usato?
- Se il pezzo si è guastato, come si è guastato?
- Quali dati specifici potete condividere riguardo al suo uso regolare o durante il suo guasto?
Possiamo aiutarvi a diagnosticare il problema sulla base di ciò che abbiamo imparato. Potrebbe essere necessario un leggero cambiamento nel design. Potrebbe essere necessario utilizzare un diverso acciaio per utensili con tolleranze più adatte alla vostra applicazione. Potrebbe essere necessario considerare processi di produzione alternativi. Qualunque sia il caso, vi guideremo noi.
Questo perché la nostra missione è di fornire una qualità superiore dei pezzi, aggiungendo valore alla vostra operazione. La nostra guida introduttiva al trattamento termico può aiutarvi a saperne di più su come raggiungiamo questa missione. Se hai altre domande su come affrontare la sfida dell’acciaio per utensili nel tuo impianto, contattaci subito.