高碳鋼是一種含碳量在0.6%到1.7%之間的鐵合金。這使得它比低碳鋼和中碳鋼硬度更高、強度更高。由於其保持鋒利、耐磨和刃口鋒利的能力,高碳鋼通常被稱為碳素工具鋼。然而,這種額外的硬度是有代價的,因為與較軟的鋼相比,這種材料的延展性會降低,而且更脆。
高碳鋼因其卓越的硬度和耐磨性,廣泛用於切割工具、刀具、彈簧、精密機械和工業刀片。在日本,這些鋼材被歸類為SK系列,包括SK2、SK4、SK5和SK7。每個等級都兼具獨特的硬度、韌性和可加工性,使其成為不同應用的理想選擇。
本文將探討高碳鋼的特性、成分、用途和加工方法,並聚焦在 SK2、SK4、SK5 和 SK7 之間的差異。我們還將重點介紹 CNC 加工如何確保這些鋼材的加工精度,以及為什麼 Richconn 可以成為您值得信賴的製造業合作夥伴。
內容
隱藏
1
了解 SK 系列(SK2、SK4、SK5、SK7)
2
高碳鋼SK2
2.1
化學成分:
2.2
材料特性:
2.3
應用:
3
高碳鋼SK4
3.1
化學成分:
3.2
材料特性:
3.3
應用:
4
高碳鋼SK5
4.1
化學成分:
4.2
材料特性:
4.3
應用:
5
高碳鋼SK7
5.1
化學成分:
5.2
材料特性:
5.3
應用:
6
SK2、SK4、SK5、SK7的比較
7
高碳鋼加工
8
高碳鋼的應用
8.1
切削刀具和刀片
8.2
汽車產業
8.3
航空航天零部件
8.4
木工和木工工具
8.5
刀具和消費品
8.6
工業機械及精密儀器
9
結論
10
常見問題
了解 SK 系列(SK2、SK4、SK5、SK7)
SK系列 是日本工業標準 (JIS) 的一部分 碳素工具鋼. 在這個命名系統中:
S 代表鋼鐵。
K 表示工具鋼應用,例如刀片、鋸子或刀具。
數 表示相對碳含量。數字越小,表示碳含量越高,因此硬度也越高。
這意味著 SK2 具有最高的碳含量和硬度,而 SK7 碳含量較低,因此韌性較高,但硬度較低。透過比較不同等級,工程師可以根據特定應用選擇最合適的鋼材,無論其需要強度、耐磨性或彈性。
高碳鋼SK2
化學成分:
碳(C):0.90-1.04%
矽(Si):0.35%以下
錳(Mn):0.50-0.80%
磷(P):0.030%以下
硫(S):0.030%以下
材料特性:
高硬度:SK2鋼的碳含量較高,因而硬度較高,適合製造需要高硬度的工具和零件。
韌性佳:SK2鋼含有一定量的錳,可以提高鋼的韌性,使其強硬的同時具有一定的韌性和耐磨性。
易機械加工:SK2鋼具有良好的機械加工性能,易於進行切削、鑽孔、銑削等機械加工操作。
易於淬火和回火:SK2鋼具有更好的淬火性能和回火穩定性,淬火後鋼的硬度和強度顯著提高。
耐腐蝕性差:SK2鋼的耐腐蝕性差,容易生鏽、腐蝕,需進行防腐處理。
應用:
SK2鋼主要用於製造要求高硬度和耐磨性的切削工具和刀具。
高碳鋼SK4
化學成分:
碳(C):0.95-1.04%
矽(Si):0.35%以下
錳(Mn):0.50-0.80%
磷(P):0.030%以下
硫(S):0.030%以下
材料特性:
高硬度:SK4鋼的碳含量高,因而硬度高,適合製造需要高硬度的工具和零件。
韌性佳:SK4鋼含有一定量的錳,可以提高鋼的韌性,使其強硬的同時具有一定的韌性和耐磨性。
易機械加工:SK4鋼具有良好的機械加工性能,易於進行切削、鑽孔、銑削等機械加工操作。
易於淬火和回火:SK4鋼具有良好的淬火性能和回火穩定性,淬火後鋼的硬度和強度顯著提高。
耐腐蝕性差:SK4鋼的耐腐蝕性差,容易生鏽、腐蝕,需進行防腐處理。
應用:
SK4鋼具有較高的硬度和一定的韌性,適用於製造要求高硬度和一定韌性的工具和零件。
高碳鋼SK5
化學成分:
碳(C):0.80-0.90%
矽(Si):0.35%以下
錳(Mn):0.50-0.80%
磷(P):0.030%以下
硫(S):0.030%以下
材料特性:
高硬度:SK5鋼的碳含量高,因而硬度高,適合製造需要高硬度的工具和零件。
韌性佳:SK5鋼含有一定量的錳,可以提高鋼的韌性,使其強硬的同時具有一定的韌性和耐磨性。
易機械加工:SK5鋼具有良好的機械加工性能,易於進行切削、鑽孔、銑削等機械加工操作。
易於淬火和回火:SK5鋼具有良好的淬火性能和回火穩定性,淬火後鋼的硬度和強度顯著提高。
耐腐蝕性差:SK5鋼的耐腐蝕性差,容易生鏽、腐蝕,需進行防腐處理。
應用:
SK5鋼具有適中的硬度和良好的韌性,適用於製造需要一定硬度和一定韌性的工具和零件。
高碳鋼SK7
化學成分:
碳(C):0.60-0.70%
矽(Si):0.35%以下
錳(Mn):0.50-0.80%
磷(P):0.030%以下
硫(S):0.030%以下
材料特性:
高硬度:SK7鋼的碳含量高,因而硬度高,適合製造需要高硬度的工具和零件。
韌性佳:SK7鋼含有一定量的錳,可以提高鋼的韌性,使其強硬的同時具有一定的韌性和耐磨性。
易機械加工:SK7鋼具有良好的機械加工性能,易於進行切削、鑽孔、銑削等機械加工操作。
易於淬火和回火:SK7鋼具有良好的淬火性能和回火穩定性,淬火後鋼的硬度和強度顯著提高。
耐腐蝕性差:SK7鋼的耐腐蝕性差,容易生鏽、腐蝕,需進行防腐處理。
應用:
SK7鋼具有較高的韌性和一定的硬度,適合製造要求高韌性和一定硬度的工具和零件。
SK2、SK4、SK5、SK7的比較
當選擇 高碳鋼,比較一下它們的特點很重要:
Property
SK2(非常硬)
SK4(硬)
SK5(平衡)
SK7(堅韌)
碳含量
0.90-1.04%
0.95-1.04%
0.80-0.90%
0.60-0.70%
硬度
很高
高
中等偏上
中度
韌性
低
Medium
良
高
可加工性
Medium
良
良
優
耐腐蝕性能
差
差
差
差
最佳使用
切割工具
刀片、鋸子
SK5刀片、工具
彈簧,木工用
該表表明 SK2 和 SK4 更適合 切削工具和刀片,而 SK5 在硬度和可加工性之間實現平衡。 SK7 是最靈活的,用於彈簧和需要韌性而不是極端硬度的應用。
高碳鋼加工
高碳鋼硬度高,需要精密的加工技術才能達到所需的尺寸和表面光潔度。數控加工通常是首選方法,因為它能確保精度、可重複性和效率。
磨削、鑽孔和銑削等工藝需要能夠承受材料硬度的專用工具。熱處理也是一個關鍵步驟,因為它可以使鋼材達到硬度和韌性的最佳平衡。
電鍍、塗漆或塗油等表面塗層有助於降低腐蝕風險,而腐蝕是所有SK鋼的已知弱點。對於鐘錶、刀具、航空航天工具和工業機械等應用而言,表面處理的品質與材料性能同樣重要。