W1工具鋼 靭性と歪みに関する制限を尊重すれば、合金鋼種の数分の一のコストで、優れた切削性能、高硬度、非常にシャープな刃先を提供します。実用的には、MWalloysのような管理された供給元からのW1は、ハンドツール、単純なダイ、ゲージ、および短納期の冷間加工工具に理想的な選択肢であることを意味します。一方、技術者は、衝撃荷重、複雑な形状、または厳しい寸法公差が重要になった場合、油硬化鋼または空気硬化鋼に移行する必要があります。.
実用的な工学用語でW1工具鋼とは何ですか？
分類と命名
W1は、AISI工具鋼分類の水硬性工具鋼に属します。W “の文字は、タングステンの含有量ではなく、水焼入れを意味します。主なポイント
- タイププレーン高炭素工具鋼。.
- AISI / SAE指定：W1.
- 代表的な規格：
- ASTM A681 工具鋼合金。.
- SAE J437 / J438.
- 製品形態：丸材、平板、板材、精密研削材、ドリルロッド、ワイヤー、時には鍛造ブロック。.
最新の仕様では、W1には炭素、マンガン、シリコン以外の合金はほとんど含まれていません。これは高級普通炭素鋼に近いものですが、工具の性能要件を満たすため、成分、清浄度、焼入れ性をより厳しく管理しています。.
W1がいまだに広く使われている理由
より上級のグレードがあるにもかかわらず、W1がいまだに多用されているのはそのためだ：
- 急冷すると非常に高い硬度に達する。
- 熱処理ルーチンは簡単で、基本的な設備で実施できる。
- 油焼入れや空気焼入れの工具鋼に比べ、キログラム当たりのコストは低いままです。
- 刃先は非常に鋭利に研磨でき、簡単に磨ける
- 多くのレガシー・ツールや印刷物は、いまだにW1と呼んでいる。
同時に、エンジニアはW1が持っていることを念頭に置かなければならない：
- 合金冷間加工鋼に比べて靭性が低い。
- 急冷時に亀裂や歪みが発生する危険性がある。
- D2やM2のような高合金鋼種に比べ、耐摩耗性はやや劣る。
- 高速度鋼に比べて非常に低い焼戻し温度
そのため、W1は、刃先の鋭さ、コスト、熱処理の容易さが、耐衝撃性や寸法安定性に関するニーズよりも優先される低・中荷重用途に適している。.
お客様のプロジェクトにW1工具鋼が必要な場合、MWalloysにご連絡ください。.
W1工具鋼の組成は性能にどのように影響しますか？
W1の典型的な化学組成
表中の数値は、一般的な業界資料とMWalloys社内のデータ範囲による。個々の生産者は若干異なる場合がある。.
| エレメント | 代表的な含有量（重量パーセント） | W1の行動における役割 |
|---|---|---|
| カーボンC | 0.70 - 1.00 | 達成可能な硬度、耐摩耗性、刃先の保持力を決定する。硬度が高いほど、硬い材料が得られるが、靭性は低くなる。. |
| マンガン Mn | 0.10 - 0.40 | 焼入れ性をわずかに改善し、製鋼時の脱酸を助ける。過剰レベルは靭性を低下させる。. |
| シリコン Si | 0.10 - 0.35 | 脱酸素剤。過剰に添加すると脆くなる。. |
| リン P | ≤ 0.025（最大） | 不純物；脆化を抑え、靭性を向上させるために厳しく管理されている。. |
| 硫黄S | ≤ 0.025（最大） | 不純物；熱間ショートやクラックを避けるために厳しく管理されている。. |
| クロム Cr | 時々 ≤ 0.20 | 一部の溶湯には、硬化性と摩耗性能を調整するための微量成分が含まれている。. |
| バナジウムV | 時々 ≤ 0.10 | 微量の添加物が粒度を整え、エッジの安定性を向上させる。. |
全てのW1材種にクロムやバナジウムが含まれているわけではありません。MWalloys社は、正確な範囲と残留含有量を示す熱証明書を提供することができ、これはユーザーが熱処理中に一貫した対応を必要とする場合に重要です。.
炭素含有量と硬度および靭性への影響
カーボン・レベルはW1のパフォーマンスの中心に位置する：
- およそ0.75パーセント以下の炭素
- 最大硬度がわずかに低下
- タフネスが向上
- 強度とある程度の延性の組み合わせが必要な工具に適している。
- 約0.90％の炭素
- 焼き入れ後の硬度が非常に高い
- エッジ保持力が大幅に向上
- 耐衝撃性の低下
実際には、ほとんどの市販のW1供給材は0.90%近くの炭素を含み、手工具や軽荷重用金型における刃先の保持力と靭性の最適な妥協点を目標としている。.
マンガンとケイ素の役割
W1は意図的に合金化を控えめにしている。マンガンとシリコンの含有率は低い：
- マンガン
- スルーセクションの硬化をわずかに助ける
- 硫黄と結合して硫化マンガンを生成し、ホットショートを抑える
- 過剰なレベルはタフネスを低下させる可能性がある。
- シリコン
- フェライトを強化する
- 製鋼時の脱酸を提供
- 気性抵抗を少し高めることができる
これらによりW1は、脆性硬度閾値以下の適度な靭性を保ちながら、水焼き入れ時に小断面で完全に変態するのに十分な焼入れ性を持つ。.
清浄度と包含管理
W1のような工具鋼は、鋭利な刃先や薄肉部で使用されることが多い。非金属介在物、特に大きな硫化物や酸化物粒子は、応力下で亀裂の原因となります。高品質のW1：
- 硫黄とリンを厳しく管理
- 二次精錬または管理された取鍋を使用
- 微小で微細に分散した介在物を対象とする。
調達の観点からは、MWalloysのようなサプライヤーにミル証明書や、重要な場合には超音波検査やマクロエッチ検査を依頼することで、使用中に予期せぬ脆性破壊が発生するリスクを減らすことができる。.
W1の機械的特性はどのようなものですか？
代表的な硬度範囲
W1が選ばれる理由の中心は、簡単な急冷で到達可能な高い硬度レベルにある。.
| コンディション | おおよその硬度 | 備考 |
|---|---|---|
| アニール | 175 - 217 HB | 硬化する前に機械で簡単に加工できるほど柔らかい。. |
| 焼き入れ、焼き戻しなし | 64 - 67 HRC | 最大硬度だが、脆いため実際にはほとんど保たれない。. |
| 150 - 200 °C で焼き戻し | 62 - 64 HRC | 極端な切れ味を必要とする切削工具によく見られる。. |
| 200 - 300 °C で焼き戻し | 58 - 62 HRC | パンチ、小型ダイにおける硬度と靭性の妥協。. |
| 350 - 400 °C | 52 - 58 HRC | 高い衝撃荷重が存在し、摩耗要求がわずかに低下する場合に使用される。. |
正確な値は、炭素含有量、断面寸法、焼入れの厳しさ、焼戻し時間によって異なる。薄い工具は焼き入れ中に速く冷却され、厚い部分と比較してわずかに高い硬度に達する可能性がある。.
強度、靭性、摩耗挙動
エンジニアが気にするのは、硬度の数値だけではない：
- 降伏および引張強さ
- 完全に硬化・焼戻しされた状態では、薄肉部では引張強さが2000MPaを超えることもある。.
- 降伏強度は硬度とともに上昇するが、延性は低下する。.
- タフネス
- W1は、およそ58HRC以下の硬度で中程度の靭性を示す。.
- 硬度が高くなると、シャルピーVノッチ値は急激に低下する。.
- 鋭いコーナー、薄いウェブ、急な断面変化などは、割れを避けるために焼入れを慎重に行う必要がある。.
- 耐摩耗性
- 主に高炭素マルテンサイトと分散炭化物に支配される。.
- 軽度から中程度の磨耗を伴う短期から中期の生産に適している。.
- クロムやモリブデンの炭化物が摩耗挙動を支配する高合金冷間加工鋼種とは比較にならない。.
簡単に言えば、W1は、激しい摩耗や強い衝撃のもとでの長寿命よりも、高い硬度とシャープなエッジが重要な工具に適している。.
寸法安定性と歪み
水焼き入れは、オーステナイトからマルテンサイト変態への大きな体積増加と相まって、部品に急峻な熱勾配をもたらす。その影響には次のようなものがある：
- 長さや平らさに歪みがある
- ピンまたはパンチのアウト・オブ・ラウンド状態
- 内部応力集中部での亀裂のリスク
厚さ約20mm以下の断面は、通常、確実に貫通硬化する。これより大きな断面では、表面から芯部にかけて硬度勾配が見られることがある。エンジニアは、W1工具をわずかにオーバーサイズで設計し、熱処理後に最終寸法を研削することが多い。.
後のセクションでは、寸法管理を改善するテクニックについて詳しく説明する。.
W1工具鋼は産業界でどのように熱処理されるべきでしょうか？
熱処理は性能に大きな影響を与える。以下のパラメータは、典型的な開始値を示すものであり、絶対的な規定値ではありません。最終的な設定は、常にサプライヤーのデータおよび工具寸法に合わせてください。.
一般的な熱処理サイクルの概要
| ステップ | 温度範囲 | 目的 | 備考 |
|---|---|---|---|
| アニーリング | 760 - 790 °C その後徐冷 | 素材の軟化、微細構造の微細化、応力の緩和 | 機械加工前に棒や板に塗布することが多い。. |
| ノーマライズ（オプション） | 800 - 830 °C 空冷 | 粒子を細かくし、構造を均質化する | 重鍛造の後に使われることもある。. |
| プリヒート | 400 - 650 °C | オーステナイト化域に入る際の熱衝撃を緩和する。 | 1段階または2段階の予熱が可能。. |
| オーステナイト化 | 770 - 820 °C | 溶解した炭素でオーステナイトを形成する | 均等化するのに十分な時間だけ保持する。. |
| クエンチ | 水または超高速ポリマー | マルテンサイトへの変態 | 攪拌は必要だが、反りを抑えるために穏やかに。. |
| 焼き戻し | 150 - 400 °C | 硬度と靭性のバランス、応力の緩和 | 手で温める状態になったら、すぐにテンパリングする。. |
各工程には、クラックのリスクや結果としての硬度に影響するニュアンスがある。.
アニーリング練習
MWalloys社のようなサプライヤーは、通常W1を球状化焼鈍または完全焼鈍の状態で出荷している。重切削加工を行う前に余分な軟化が必要な場合：
- 760 - 790 °Cまでゆっくりと加熱する。
- セクション全体の温度を均等にするのに十分な時間保持する
- 炉内で制御された速度で冷却、通常1時間当たり10～20℃で約540℃まで冷却する。
- その後、室温まで冷却する。
このサイクルにより、微細なパーライト組織または球状化組織が生成され、硬度は180～200HB程度となり、良好な被削性とその後の熱処理中の安定した挙動が得られる。.
オーステナイト化と焼き入れ
正しいオーステナイト化処理は、完全な変態と結晶粒の成長抑制のバランスをとることである：
- プリヒート
- 温度を徐々に約400～600℃まで上げる。.
- 大型部品や複雑な部品では、400℃付近で予熱した後、650℃付近で予熱するという2段階の予熱を行うことで、熱衝撃を軽減することができる。.
- オーステナイズ
- ほとんどのセクションの目標温度はおよそ770～800℃。.
- 厚さと炭素含有量が正確な選択に影響する。.
- 浸漬時間は通常10～20分で、コアが小さな道具で目標温度に到達してから。.
- 過度の時間や温度は、結晶粒の粗大化を促進し、より脆くなる。.
- クエンチ
- おおよそ20～30℃の攪拌水を使用する。.
- オーステナイト化炉からクエンチタンクに直接クエンチする。.
- 激しい攪拌を避けながら、ベーパーブランケットの残留性を減らすために、部品を穏やかな上下運動または円運動で動かす。.
- 温度が約100℃を下回り、部品が手で温かく感じられるようになったら取り出す。.
ショップによっては、クラックのリスクを減らすために、非常に薄い工具や複雑なW1工具にマイルドなオイルクエンチを採用することがある。このやり方は、硬度と貫通硬化の深さをわずかに低下させる可能性があるため、連続生産の前には工程の検証が不可欠である。.
テンパリング戦略
焼戻しは、急冷後、部品が手のひらで温まる状態になったらすぐに始めるべきである。完全硬化したW1を焼き戻しせずに放置すると、内部応力が保持されるために割れが発生する危険性がある。.
一般的なルール
- 150～200 °C での単一焼戻し
- 軽負荷で最大の刃先硬度と高い摩耗性能を必要とする切削工具に使用される。.
- 保持硬度は62HRCを超えることもある。.
- 200-300 °Cで焼戻し
- やや強い衝撃を受けるパンチや工具によく使われる。.
- 硬度は58～62HRCで、靭性が向上している。.
- 350-400 °C
- 他のグレードの方がヘビーデューティーな役割を果たすことが多いため、W1ではほとんど使われない。.
- 硬度はおよそ50HRC半ばまで低下し、より高い硬度条件と比較して靭性が向上する。.
保持時間は通常、温度で最低1時間の範囲にあり、厚さ25mmにつき少なくとも1時間が目安である。25mm以下の部分については、一般に1時間で十分である。.
重要な場合には、二重焼戻しを行うことで、特に研削後の残留応力をさらに緩和することができる。.
W1工具鋼は、一般的にどのような工具や部品に使用されますか？
応募要項
W1は、ユーザーが必要とするニッチを占めている：
- 非常に鋭い刃先
- 基本的な炉と水槽を使った熱処理ができる。
- 1個あたりの材料費が比較的安い
- 少量生産から中量生産における適度な耐摩耗性
一般的な工業用および作業場用には、以下のようなものがある：
- 木工用ハンドツール
- チゼル
- プレーンブレード
- スクレーパー
- 金属加工とメンテナンスにおける手工具
- 軟鋼手動ねじ切り用タップとダイス
- リーマー、ハンドブローチ
- スクライブ、パンチ、ドリフトピン
- シンプルな冷間工具
- 少量ブランキングおよび成形金型
- 剪断ブレードは、軽量で柔らかい金属を処理します。
- 摩擦や摩耗が控えめな曲げ工具
- 測定・レイアウトツール
- スクエア、ストレートエッジ
- 優れた安定性と研磨性を必要とするゲージ
これらの工具の多くは断面が比較的小さく、水硬性材種に適している。.
W1が依然として優勢なセクター
大量生産のダイやパンチでは高合金工具鋼がW1に取って代わることが多いが、W1はいくつかの分野で足場を固めている：
- 木工・大工用ハンドツール
- 模型製作、楽器製造、高級機械工房
- トーチや簡易炉を使用した現場での熱処理が一般的な保守・修理作業
- 熱処理の基本原理を実演する教育現場
このような環境では、小型工具でのトーチによる局部加熱を含む簡単な方法でW1を焼入れ・焼戻しできることは、高合金鋼種に要求される長時間の管理よりも魅力的である。.
W1が理想的でない状況
エンジニアがW1を避けるべき状況はいくつかある：
- 研磨シート材を扱う高生産プレス金型
- 大きな衝撃荷重や衝撃にさらされる工具
- 大きな断面変化や鋭い内角を持つ複雑な部品
- 熱処理後の寸法安定性が要求される部品
- 高温にさらされる熱間工具または高速切削工具
このような場合、油焼入れ（O1）、空気焼入れ（A2、A6）、または高合金冷間加工鋼（D2、M2）に移行すると、初期コストと熱処理要件は増加するものの、寿命は向上する。.
W1とO1、A2、その他の冷間工具鋼との比較は？
多くの場合、代替グレードとの比較が材料選定の判断材料となる。下表は代表的な特性をまとめたものである。.
比較概要
| グレード | 硬化媒体 | 典型的な合金含有量 | コスト・レベル | 耐摩耗性 | タフネス | 寸法安定性 | 代表的な用途 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| W1 | 水 | 低Mn、Siのプレーンカーボン | 最低 | 中程度 | 低～中程度 | 控えめ、歪みやすい | 手工具、簡単な金型、ゲージ |
| O1 | オイル | Cr、Mn、W、小V | 低～中 | W1より高い | W1より良い | より良いが、空気硬化には及ばない | 汎用冷間加工用ダイおよびパンチ |
| A2 | 空気 | Cr、Mo、Mn | ミディアム | 高い | グッド | 非常に良い | ブランキングダイ、パンチ、シャーブレード |
| D2 | 空気 | 高Cr、Mo、V | 中～高 | 非常に高い | 中程度 | グッド | 研磨サービスにおけるロングラン工具 |
| S7 | 空気またはオイル | Cr, Mo, Si | 中～高 | 中程度 | 非常に高い耐衝撃性 | グッド | 耐衝撃工具、ノミ、ラム |
| M2 | 空気 | 高 Mo、W、V | 高い | 高温で高い | 中程度 | グッド | 高速切削工具 |
主な収穫
- 材料費と熱処理の簡便さでW1が勝る。.
- O1は、小型のダイやパンチではW1に取って代わることが多い。.
- A2とD2は、生産量と摩耗の要求が、コストとより複雑な加工を正当化する場合に最適である。.
実用的な選択に関する考慮事項
印刷物で単に「工具鋼」と指定されている場合、エンジニアやバイヤーは多くの場合、自由に選択することができる。決定要素には以下が含まれる：
- セクションのサイズとジオメトリーの複雑さ
- 必要寿命（サイクルまたはメートル単位
- 利用可能な熱処理設備
- 熱処理後の公差要件
- 予算制約とスクラップ・コスト
多くのワークショップでは、W1が好まれている：
- ピースは小さく、大きなストレスはない
- 僅かな歪みは最終研磨で対応可能
- 短納期
- 熟練した工具職人は、研磨や鋭利化の際にW1の「感触」を重視します。
MWalloysの技術スタッフは、このようなトレードオフについて顧客と日常的に話し合い、グレードの選択をプロセス、設計、経済的目標に適合させる手助けをしている。.
W1で最も効果的な機械加工と研削方法は？
焼鈍状態での被削性
球状化焼鈍状態では、W1は炭素0.90%に近い高品質の普通炭素鋼とほぼ同様の加工が可能である。機械加工の特徴
- ドリル加工、旋盤加工、フライス加工、タッピング加工は、従来の高速度鋼や超硬工具を使用してスムーズに行えます。.
- チップの挙動は一貫しており、極端に不安定になることはない。.
- 合金含有量が低いため、切削速度は合金工具鋼で推奨される速度を超えることがあるが、それでも表面の加工硬化を避けるためには注意が必要である。.
大まかなプランニングのための典型的な推奨事項：
- 高速度鋼工具による切削速度：ターニングとフェーシングで18-25 m/min。.
- 超硬工具での切削速度セットアップ剛性により120-180m/min。.
- 適切な切削油剤を使用することで、工具寿命と表面の完全性が向上する。.
調達面では、この比較的容易な機械加工性が、熱処理前の製造コストを削減する。.
焼入れ状態での加工
約58HRC以上に硬化・焼戻しされると、W1は従来通りの加工が困難になる。オプションは以下の通り：
- 適切な砥石とクーラントを使用した研削
- 特定の形状における放電加工
- 高剛性機械での先進セラミックまたはCBN工具によるハードターニング
特にパンチ、ダイ、ゲージの最終寸法については、研削が最も信頼できる方法であることに変わりはない。.
研削に関する推奨事項
硬いW1での研削焼けやマイクロクラックを避けるため：
- 高炭素工具鋼に適した砥石仕様を選択し、多くの場合、比較的オープンな構造を持つ白色またはピンク色の酸化アルミニウム。.
- 研磨剤のピックアップを避けるため、適切なろ過を行い、適切な流量のクーラントを使用してください。.
- 特に鋭角なコーナーや薄いウェブの近くでは、1回の重い除去パスではなく、複数回の軽いパスを行う。.
- 材料が大きく削られる場合は、研磨の合間に部品を室温に戻してください。.
研削後の応力除去テンパーは、部品が高い残留応力を示し、機械加工後にわずかに動く場合に役立つことがある。.
焼入れ・焼戻し時のW1の安定性は？
歪みとひび割れを引き起こす要因
水硬 化鋼種は、本質的に油硬化鋼や空気硬化鋼 よりも高い焼入れ強度に直面する。歪みはいくつかの原因から生じる：
- クエンチ時の熱勾配
- オーステナイトからマルテンサイトへの変態ひずみ
- 不均一な断面厚さまたは非対称な形状
- 以前の機械加工や研削による残留応力
クラッキングのリスクが高まるのは、以下のような場合だ：
- 鋭い角や深いキー溝は応力を集中させる
- 断面積は部品によって大きく異なる
- 機械加工では、特に旋盤加工部分に高い引張表面応力が残った。
W1が熱処理に耐えるための設計手法
生存率と寸法管理を改善する：
- 可能な限り、内角には余裕のある半径を使用する。.
- 均一な断面を維持するか、少なくとも薄い領域と厚い領域の間の急激な移行を避ける。.
- 重要な表面には取り代を設け、熱処理後の最終研削を期待する。.
- 深いブラインドホールや、ルート半径の小さい鋭い溝は避ける。.
- バリは亀裂の原因となるため、急冷前にすべてのエッジのバリ取りを行う。.
設計を変更できない場合、グレードをO1またはA2に変更する方が、より良い技術的決定となる場合がある。.
動きをコントロールするプロセス戦略
ショップは、W1の振る舞いを抑えるために、プロセスコントロールのステップを実施することができる：
- 仕上げ加工前のストレスリリーフ
- おおよそ600～650℃まで加熱し、その後徐冷することで、機械加工による応力を軽減することができる。.
- 制御された予熱とオーステナイト化
- 温度のオーバーシュートを避け、セクションが飽和するのに十分な時間だけ保持することで、ひび割れを誘発する粗粒成長を防ぐことができる。.
- 方向性焼入れ
- 部品を一定の方向にクエンチ液に浸すことで、曲げやねじれを減らすことができる。.
- プレート、ブレード、薄い長方形は、平らに浸漬するのではなく、端から浸漬するのが効果的です。.
- 焼戻し中の矯正
- わずかな曲げ修正は、部品がまだ焼戻し温度であり、最終的な焼戻しが冷却される前に速やかに実施すれば、成功することもある。.
しかし、限界もある。これらの戦略にもかかわらず歪みリスクが許容できないと思われる場合は、設計やグレードの変更が必要になる。.
サプライヤーからW1を調達する際、バイヤーは何をチェックしなければならないのか？
発注書の主な仕様項目
一貫した品質と予測可能な熱処理反応を保証するために、購入者は次のことを定義する必要がある：
- 素材指定
- AISI W1または同等の国家規格番号。.
- 供給条件
- 焼きなまし、球状化焼きなまし、または特定の硬さまで硬化・焼戻し。.
- 寸法公差と仕上げ
- 熱間圧延、精密研削、冷間引抜き、剥離、センタレス研削。.
- 機械的特性要件
- 焼きなまし状態での最大硬度。.
- 焼入れされた棒または板がその状態で供給される場合に要求される硬度範囲。.
- 試験と認証
- 化学組成と硬度を記載した製粉試験報告書。.
- 重要な場合は、超音波検査またはその他のNDT要件。.
MWalloysは通常、完全なトレーサビリティを備えたW1を供給し、必要に応じて顧客固有の規格や企業仕様に適合させることができる。.
材料仕様表例
次の表は、技術的な購入説明によく見られる詳細レベルを示しています。.
| パラメータ | 典型的な要件 |
|---|---|
| 鋼種 | AISI W1、ASTM A681、MWalloys品質レベル |
| 製品形態 | 丸棒、挽き物、直径20 mm |
| 配送条件 | アニール済み ≤ 207 HB |
| 化学組成 | サプライヤーのW1範囲内、Cは0.85～0.95%、PとSは0.025%以下 |
| 長さ | 3 mランダム、またはご要望に応じてカット長さ |
| 真直度 | 例：最大偏差1000mmにつき1.0mm |
| 表面 | スケール、定義された限界より深い継ぎ目、亀裂、ラップがない。 |
| 認証 | EN 10204 3.1試験証明書または同等品 |
明確な定義は、論争を回避し、異なるヒートからのW1が下流の処理中に一貫した挙動を示すことを確認するのに役立つ。.
MWalloysはどのようにしてW1工具鋼を産業界に供給しているのですか？
この記事では技術的な側面に焦点を当てているが、サプライチェーンの信頼性はプロジェクトの成功に直接影響する。.
MWalloysの一般的な製品レンジ
MWalloysは通常、W1の在庫を以下の形態で保有している：
| フォーム | サイズ範囲（目安） | 典型的な状態 | 一般的な用途 |
|---|---|---|---|
| 丸棒/ドリルロッド | 直径2mm～100mm | アニール処理、精密研磨、冷間引抜 | パンチ、ピン、スモールシャフト、ハンドツール |
| フラットバー | 10 × 3 mm ～ 300 × 50 mm | 焼鈍、熱間圧延、研磨 | ダイス、シャーブレード、ウェアストリップ |
| プレート | 厚さ10～100mm | アニール処理、ご要望によりサイズにカット | 大型金型、プレート、治具 |
| カットした長さ | 図面によると | アニール | プロトタイプ、小ロット生産 |
リードタイムはサイズや仕上げの要求によって異なります。MWalloysは、ご要望に応じて、切断、基本的な機械加工、プリハードニングを提供し、社内に設備がないお客様をサポートすることができます。.
W1ユーザー向け付加価値サービス
エンジニアとバイヤーをサポートするために、MWalloysはしばしば提供しています：
- アプリケーションのニーズに関連したグレード選択時のガイダンス
- 断面サイズに基づく熱処理ウィンドウの推奨
- 国際的な同等品またはセカンド・ソースが必要な場合、同等の等級に関するアドバイス
- 試験証明書の解釈とプラント経験値との関連付けの支援
このパートナーシップ・スタイルのアプローチにより、お客様は、割れや硬度のばらつきなど、普通炭素水硬化工具に関連する典型的な落とし穴を回避することができます。.
W1は、腐食、表面仕上げ、溶接との関係でどのような挙動を示すのか？
腐食挙動
W1は、一部の品種では微量クロム以外の意図的な耐食合金を含まない。特性：
- 湿度の高い環境では、W1は保護しないとすぐに錆びてしまう。.
- 細かい研磨面や研磨されたエッジは、洗浄せずに湿気や指紋、切削液にさらされると腐食が早まります。.
- 長期保管には防錆油、VCI包装、湿度管理が必要。.
断続的な湿潤状態にさらされる工具の場合、黒色酸化物、リン酸塩皮膜、薄い硬質クロム層などの表面処理で実用的な保護が可能だが、皮膜が損傷した場合、母材鋼は依然として錆びる。.
表面処理とコーティング
いくつかの仕上げオプションは、パフォーマンスを向上させることができる：
- 窒化処理または軟窒化処理
- 硬い化合物層と拡散ゾーンを形成し、表面硬度と耐摩耗性を高める。.
- 処理温度は、バルク材の軟化を避けるため、先に使用した焼戻し範囲より低いままである。.
- 硬質クロムメッキ
- 特定の表面の耐摩耗性と耐食性を向上させる。.
- 水素脆性に注意が必要で、180～200℃付近でポストベークするとリスクが軽減される。.
- PVDコーティング
- 切削工具の刃先にTiN、TiCNまたは同様のコーティングを施すと、摩耗寿命が延びる。.
- 十分な効果を得るためには、表面がきれいで、研削焼けやマイクロクラックがないことが必要である。.
MWalloysは、顧客がターンキー・ソリューションを要求する場合、パートナー施設を通じてこのような処理を調整することができる。.
溶接性の考慮
W1のような平滑な高炭素工具鋼は、そのため従来の溶接には反応しにくい：
- 熱影響部での高いクラック感受性
- 溶接部近傍での著しい硬度変化
- 歪みと寸法管理不能のリスク
金型の修理などでW1での溶接が避けられない場合：
- 適度な温度に予熱することで、熱勾配を緩和し、ひび割れを防ぐ。
- 低水素溶接材料と制御された入熱が不可欠になる
- 溶接後の応力除去および局所的な再熱処理が溶接部のミクロ組織を改善
しかし、W1での高負荷工具の溶接よりも、設計変更や選択的なチップ交換の方が長期的な解決策になることが多い。.
コストとライフサイクルはW1の選択にどのように影響するのか？
材料費と加工費の比較
W1の魅力は、低合金含有量とシンプルな焼入れ方法から始まる：
- キログラム当たりの原料価格は、工具鋼の選択肢の中では低い方に位置している。.
- 熱処理は基本的な炉や水冷式クエンチタンクで行うことができ、設備コストを削減できる。.
- 高温と制御された雰囲気炉を必要とする高合金グレードに比べ、サイクル期間は比較的短い。.
それに対して、エンジニアは考えなければならない：
- 複雑な部品では、急冷中のクラックによるスクラップのリスクがある。.
- 歪みを修正するために追加のストックと研磨が必要。.
- 摩耗や衝撃荷重が大きい場合、工具寿命が短くなる。.
特に、断続的に使用されるハンドツールやメンテナンス用治具ではそうである。.
工具の寿命とメンテナンス
W1ベースの部品の工具寿命は、運転条件に大きく依存する：
- 軟らかい材料の軽負荷切削では、工具は長時間の使用でも十分に作動する。.
- 研磨環境では、D2や高速度鋼の同等品よりも刃先が急速に鈍る。.
- 厳しい使用条件では再研磨の頻度が増えるが、研ぎやすさがそれを補っている。.
メンテナンス・クルーがW1を高く評価するのは、そのためだ：
- 標準的な砥石や砥石で素早く研ぐことができる。.
- 注意深く研ぐと鋭い切れ味が出る。.
- 特定の工場で適切な熱処理体制が確立されれば、予測通りの挙動を示す。.
総所有コストを評価する場合、ダウンタイム、研ぎ作業、スクラップ部品などの要素が、材料価格と一緒に計算されなければならない。.
W1工具鋼に関するよくある質問
W1工具鋼水硬性と性能に関するFAQ
1.W1工具鋼の主な用途は？
W1 は、主に次のような手工具や簡単な冷間加工に使用される。 ノミ、パンチ、木工用ブレード, リーマ、ハンドタップに使用される。低コストと高い到達硬度を併せ持つため、極端な靭性が要求されない工具に最適です。.
2.W1は水硬性鋼ですか？
3.W1工具鋼は熱処理後、どのくらい硬くなりますか？
適切な急冷後、W1は最大硬度 64～67 HRC. .靭性のバランスを取るために焼戻しをした後、一般的に使用される。 58～64 HRC 工具が鋭い切れ味を必要とするか、より優れた耐衝撃性を必要とするかによって、その範囲は異なる。.
4.W1は水ではなく油で急冷できますか？
5.W1とO1工具鋼の違いは？
6.W1工具鋼は加工しやすいですか？
7.W1は錆びやすいですか？
8.W1は熱間工具に使用できますか？
鍛造用金型や熱間押出のような高熱を伴う用途には、以下のような熱間加工専用鋼を使用する必要があります。 H13.
9.W1の典型的な焼戻し範囲は？
ほとんどのW1工具は、以下の間で焼き戻されている。 150度と350度. .低温（150～200℃）での焼戻しは刃先の高硬度を維持し、高温（300℃以上）は衝撃を受ける工具の靭性を向上させる。.
