Новости и события

Анализ материала лезвия ножниц по металлу

Материал лезвий ножниц по металлу напрямую влияет на производительность резки, износостойкость, срок службы и качество обработки. Различные области применения требуют разных характеристик лезвий, поэтому необходимо выбирать соответствующий материал. Ниже представлен подробный анализ наиболее часто используемых материалов для лезвий ножниц по металлу.

1. Распространенные типы материалов лезвий для ножниц по металлу

Распространённые материалы для изготовления ножей включают углеродистую инструментальную сталь, легированную инструментальную сталь, высокоуглеродистую высокохромистую сталь, штамповую сталь для горячей обработки и сталь, полученную методом порошковой металлургии. Ниже представлена подробная классификация и характеристики распространённых типов стали.

1) Обзор наиболее часто используемых типов материалов для лезвий ножниц

Лезвие Материал	Типы	Функции	Основной Резка Материалы
Т8, Т10	Углеродистая инструментальная сталь	Низкая стоимость, высокая твердость, низкая прочность	Обычная углеродистая сталь, медь, алюминий и другие мягкие материалы
9CrSi	Легированная инструментальная сталь	Высокая твердость и износостойкость, высокая экономическая эффективность	Обычная средне- и низкоуглеродистая сталь
6CrW2Si	Легированная инструментальная сталь	Содержит вольфрам, обладает хорошей красностойкостью и износостойкостью.	Сталь средней прочности, легкая нержавеющая сталь
Cr12MoV	Высокоуглеродистая высокохромистая сталь	Отличная износостойкость и закаливаемость	Нержавеющая сталь, кремнистая сталь, высокопрочная сталь
H13 (4Cr5MoSiV1)	Штамповая сталь для горячей обработки	Отличная высокотемпературная прочность и сопротивление термической усталости	Горячекатаный лист, листовой прокат, горячерезной
СКД11/Д2	Высокоуглеродистая высокохромистая сталь	Высокая прочность, высокая износостойкость и стойкость к сколам	Нержавеющая сталь, высокопрочная сталь, кремнистая сталь
Сталь порошковой металлургии (например, ASP23)	Высококачественная легированная инструментальная сталь	Сверхвысокая твердость и чрезвычайно долгий срок службы	Высококачественная композитная пластина, износостойкая сталь

Гидравлические гильотинные ножницы SC обычно изготавливаются из таких материалов, как 9CrSi, 6CrW2Si, Cr12MoV и H13K. Лезвия имеют прямоугольное поперечное сечение и твёрдость от HRC50 до 62. Они обеспечивают высокоточную поверхность без заусенцев.

2) Подробные характеристики различных материалов лезвий

– Углеродистая инструментальная сталь Т8 и Т10

Функции:

Высокая твердость (после термообработки достигает HRC 58-62)
Низкая стоимость и хорошая обрабатываемость

Недостатки:

Хорошая износостойкость, плохая прочность
Склонен к растрескиванию, не подходит для высокоскоростной резки или резки твердых материалов, таких как нержавеющая сталь.

Приложения:

Резка мягких материалов, таких как обычная углеродистая сталь, алюминий и медь

– Инструментальная сталь 9CrSi

Функции:

Высокая твердость, хорошая износостойкость
Средняя прочность
Высокая экономическая эффективность

Приложения:

Обычные средне- и низкоуглеродистые стали Q235, Q345, нержавеющая сталь и т. д.
Типичная твердость: HRC 58-60

– Легированная инструментальная сталь 6CrW2Si

Функции:

Содержит вольфрам и кремний, обладает хорошей красностойкостью.
Высокая прочность и твердость, превосходные характеристики сдвига
Прочнее, чем 9CrSi

Подходящие области применения:

Непрерывная резка, горячая резка и резка легкой нержавеющей стали
Типичная твердость: HRC 60-62

– Высокоуглеродистая, высокохромистая инструментальная легированная сталь Cr12MoV

Функции:

Отличная износостойкость и закаливаемость
Умеренная вязкость, минимальная деформация при термообработке
Длительный срок службы

Приложения:

Листы из высокопрочной стали, нержавеющей стали, кремнистой стали и других материалов высокой твердости
Большие лезвия для гидравлических ножниц, лезвия для ножниц с ЧПУ
Типичная твердость: HRC 58-60

– Сталь для горячей штамповки H13 (4Cr5MoSiV1)

Функции:

Отличная высокотемпературная прочность, ударная вязкость и сопротивление термической усталости
Может использоваться в оборудовании для горячей резки

Приложения:

Горячая резка листового металла, например, горячекатаной полосы и горячекатаных стальных пластин
Типичная твердость: HRC 50-55 (после термообработки)

– SKD11 (японский стандарт JIS)/ D2 (американский стандарт)

Функции:

Высокоуглеродистая, высокохромистая легированная сталь, отличная износостойкость и закаливаемость
Высокая устойчивость к деформации, длительный срок службы

Приложения:

Резка высокопрочной стали, нержавеющей стали, титановых сплавов и композитных материалов
Типичная твердость: HRC 58-62

– Сталь порошковой металлургии (например, ASP23, ASP60)

Функции:

Сверхвысокая твердость, превосходная износостойкость и сопротивление сколам
Высококачественный материал лезвия

Приложения:

Высокоточные операции резки, требующие высокой износостойкости
Типичная твердость: HRC 62-65+

2. Важность материала лезвия ножницы по металлу

Качество материала лезвия ножниц по металлу является ключевым фактором, определяющим качество резки, эффективность, стоимость и срок службы оборудования. Свойства материала лезвия, являясь непосредственным «исполнительным компонентом» ножниц, напрямую влияют на общую производительность всего станка. Ниже представлен подробный анализ важности материала лезвия:

1) Ключевые факторы, определяющие качество сдвига

Хороший материал → Острая, износостойкая кромка лезвия → Гладкие поверхности реза без заусенцев.
Некачественный материал → Кромка лезвия легко затупляется или трескается → Кромка листа рвется и деформируется, что приводит к высокому проценту брака готовой продукции.

Пример применения:

При резке высокопрочных материалов, таких как нержавеющая сталь и кремнистая сталь, неправильный материал лезвия может легко привести к серьезным дефектам, таким как «закусывание» и «разрыв».

2) Влияние на срок службы лезвий и частоту их замены

Высококачественные материалы (такие как Cr12MoV и SKD11) имеют срок службы лезвия в 2–5 раз больше, чем обычные материалы (такие как T10 и 9CrSi), или даже дольше.
Материал определяет износостойкость лезвия, красностойкость (сохранение твердости при высоких температурах) и стойкость к сколам.
Высококачественные лезвия сокращают частоту их замены, что снижает трудозатраты, время простоя и расходы на ввод в эксплуатацию.

Заключение:

Чем лучше материал лезвия, тем он более пригоден для длительной, непрерывной и высокоинтенсивной резки.

3) Обеспечить безопасность и стабильную работу оборудования

Некачественные лезвия могут:

В процессе резки происходит внезапный скол или поломка, что приводит к удару и повреждению держателя лезвия и передаточного механизма.
Неоднородность материала или недостаточная термообработка могут привести к концентрации напряжений и усталостному разрушению.
Это может вызвать колебания сопротивления сдвигу, вибрацию оборудования и даже перегрузку гидравлической системы.

Высококачественный материал лезвия обеспечивает:

Более высокая прочность и более равномерное распределение структуры.
Это предотвращает концентрацию напряжений при сдвиговых ударах, эффективно защищая всю систему.

4) Непосредственно влияет на себестоимость и прибыль производства

Лезвия низкого качества, хоть и недорогие, могут легко привести к:

Частая замена
Отходы материала (плохая резка)
Ремонт и переделка готовой продукции
Чрезмерный износ оборудования и увеличение затрат на техническое обслуживание

Высококачественные материалы лезвий, хотя изначально и немного дороже, обеспечивают:

Более высокая эффективность сдвига
Более низкие удельные затраты
Более длительные периоды безотказной работы

Сравнение экономической выгоды:

Одно высококачественное лезвие = срок службы трех стандартных лезвий + Меньше простоев + Более высокая производительность

5) Влияние на безопасность производства

Некачественные лезвия, характеризующиеся неровным материалом и недостаточной прочностью, могут стать причиной образования трещин или разлета осколков при резке под высоким напряжением, что может привести к травме оператора.
Некачественные лезвия, особенно при резке высокопрочной стали или толстых листов, представляют значительную угрозу безопасности.

Высококачественные лезвия обладают:

Рациональное соотношение сплавов
Правильная термическая обработка
Хороший баланс прочности, прочности и твёрдости, обеспечивающий большую безопасность и надёжность.

Резюме: Важность материала лезвия

Качество резки: плавность, точность, контроль за заусенцами
Срок службы: циклы замены лезвий, контроль затрат
Защита оборудования: ударопрочность, снижение отказов и более длительный срок службы
Контроль затрат: сокращение времени простоя при доработке и обслуживании
Безопасность производства: предотвращение разбрызгивания и эксплуатационных рисков

3. Как выбрать материал лезвия ножниц?

Выбор материала лезвия для ножниц по металлу имеет решающее значение для обеспечения эффективности, качества и срока службы лезвия. Различные материалы, толщина листов, частота резки и условия эксплуатации требуют разных характеристик лезвия. Ниже приведены подробные рекомендации по выбору материала лезвия.

1) Выберите материал лезвия в соответствии с обрабатываемым материалом.

Типы материалов для резки	Рекомендуется лезвие материалы	Причины
Обычная углеродистая сталь (Q235, Q195 и т. д.)	Т10, 9CrSi	Низкая стоимость, умеренная твердость, высокая эффективность сдвига
Средне- и низколегированная сталь (Q345, 16Mn и т. д.)	6CrW2Si, Cr12MoV	Повышенная твердость и износостойкость, предотвращающие сколы кромок
Нержавеющая сталь (201, 304, 316)	Cr12MoV, SKD11	Коррозионная стойкость, антиадгезия и высокая износостойкость
Высокопрочная сталь, пружинная сталь	СКД11, АСП23	Чрезвычайно высокие требования к прочности для предотвращения сколов на кромках
Лист стальной кремнистый, холоднокатаный лист	Cr12MoV, сталь, полученная методом порошковой металлургии	Высокие требования к точности и высокая износостойкость
Мягкие металлы, такие как медь, алюминий и алюминиевые сплавы	Т8, Т10	Умеренная твердость для минимизации повреждения поверхности
Горячекатаный лист, горячекатаные материалы	H13, 5CrNiMo	Отличная высокотемпературная прочность и стойкость к термической усталости

2) Выбирайте в зависимости от частоты использования и интенсивности работы.

Частота использования/среда эксплуатации	Рекомендуется лезвие материалы	Описание
Низкая частота, периодический сдвиг	Т8, Т10, 9CrSi	Приоритет отдается контролю затрат и обеспечению достаточной долговечности.
Средняя частота, стандартный сдвиг	6CrW2Si, Cr12MoV	Стабильная производительность, баланс доступности и долговечности.
Высокочастотная, мощная резка	СКД11, АСП23	Высокая износостойкость, длительный срок службы и устойчивость к растрескиванию.
Высокотемпературная среда сдвига	Н13	Высокая термостойкость и устойчивость к деформации, пригодна для горячей резки.
Высокие требования к точности	SKD11, сталь порошковой металлургии	Отличная размерная стабильность, не подвержен износу и потускнению.

3) Выберите по типу устройства

Типы стригальных машин	Рекомендуется лезвие материалы	Функции
Обычные механические ножницы	Т8, Т10	Универсальный материал лезвия, высокая экономическая эффективность
Гидравлические ножницы	9CrSi, 6CrW2Si	Большая грузоподъемность, плавная резка
Высокоточный ножницы с ЧПУ	6CrW2Si, Cr12MoV и H13K (4Cr5MoSiV1)	Высокая точность, длительный срок службы, сниженная частота замены
Машина для горячей резки	H13 (4Cr5MoSiV1)	Высокая термостойкость и высокая устойчивость к термической усталости

4) Примечания

Твердость лезвия не обязательно лучше:

Более высокая твердость обеспечивает большую износостойкость, но также снижает прочность и склонна к сколам.
Чем тверже материал, тем тщательнее его термическая обработка и тем выше цена.
Выбор должен основываться на балансе между твердостью и прочностью.

Для материалов, склонных к «раздавливанию», таких как нержавеющая сталь и кремнистая сталь, рекомендуется использовать:

Cr12MoV или SKD11, которые предотвращают прилипание и меньше подвержены сколам.
Для применений, требующих длительного срока службы инструмента и неудобной частой смены инструмента, можно использовать порошковую металлургическую сталь (ASP23/ASP60), но она более дорогая.

Среды горячего сдвига:

Обычные лезвия, такие как T10, могут привести к разрушению при сдвиге или повреждению кромки из-за термической деформации или отжига.
Следует использовать штампованную сталь для горячей обработки H13.

4. Соображения по выбору материала лезвия

При выборе материала лезвий для стригальной машины важно всесторонне учитывать множество факторов, включая характеристики обрабатываемого материала, условия эксплуатации, совместимость с оборудованием и экономическую эффективность. Ниже приведены ключевые факторы при выборе материала лезвий:

1) Не гонитесь слепо за высокой твердостью

Распространенное заблуждение: мнение, что «чем тверже лезвие, тем лучше».

Реальность:

Хотя лезвия высокой твердости обладают превосходной износостойкостью, они также страдают от низкой прочности, повышенной хрупкости и склонности к сколам.
Необходимо соблюдать баланс между твердостью и прочностью, особенно при резке высокопрочной стали или других твердых материалов.

Рекомендации:

Для непрерывной высокочастотной резки выбирайте материал высокой твердости (например, Cr12MoV или SKD11).
Для периодической резки или резки более мягких материалов выбирайте материал средней твердости и высокой прочности (например, T10 или 9CrSi).

2) Подберите материал лезвия в соответствии с разрезаемым материалом.

Разные материалы предъявляют разные требования к лезвиям. Неправильное использование может привести к преждевременному износу лезвия, образованию трещин или некачественной резке.

Тип материала	Нерекомендуемые материалы	Причины
Нержавеющая сталь	Т10, 9CrSi	Подвержен износу и сколам
Высокопрочная сталь	Т10, Cr12	Неспособен выдерживать высокие сдвиговые нагрузки
Горячие ножницы	Обычная легированная сталь	Легко размягчается при отжиге, теряя прочность на сдвиг.

3) Учитывайте тип оборудования и его совместимость.

Различные стригальные машины предъявляют разные требования к конструкции лезвий и производительности:

Механические ножницы работают на высоких скоростях и имеют большую ударную силу, поэтому требуются лезвия с более высокой прочностью.
Гидравлические ножницы обеспечивают плавную резку и подходят для износостойких лезвий.
Листовые ножницы с ЧПУ обеспечивают высокую точность и требуют лезвий, устойчивых к деформации и обладающих повышенной износостойкостью.

Рекомендация:

Прежде чем выбрать материал лезвия, ознакомьтесь с типом оборудования и рекомендуемыми стандартами.
Решающее значение имеет совместимость твердости лезвий, размера и системы регулировки оборудования.

4) Объедините частоту использования с бюджетом затрат

Высокая частота использования → Выбирайте материал с более длительным сроком службы (например, SKD11 или ASP23).
Низкая частота использования → Выбирайте материал с более высокой экономической эффективностью (например, T10 или 9CrSi).

Хотя высококачественные лезвия стоят дороже, их требуется реже менять, что делает их более экономичными в долгосрочной перспективе.

Рекомендация:

Выбирайте лезвие на основе комплексной оценки «цена единицы материала × частота замены × потери от простоя».

5) Качество термообработки также важно.

Даже для одного и того же материала различные методы термообработки могут существенно различаться по своим характеристикам. Неправильная термообработка может привести к недостаточной твёрдости лезвия, его чрезмерной хрупкости и сокращению срока службы.

Рекомендация:

Приобретайте лезвия у известных брендов или опытных производителей.
Убедитесь, что они прошли тщательную термическую обработку и отпуск.

6) Обратите внимание на качество срезанной поверхности.

Если у вас высокие требования к качеству обрезной кромки (например, отсутствие заусенцев и деформаций):

Выбирайте материал лезвия с хорошей прочностью, острой кромкой и равномерной твердостью.

Обычные материалы включают Cr12MoV, SKD11 и сталь, полученную методом порошковой металлургии.

5. Резюме

Сравнительная таблица материалов и характеристик лезвий для ножниц по металлу:

Материалы	Твердость (HRC)	Стойкость к истиранию	Прочность	Термическая стабильность	Термическая стабильность
Т10	58-62	Середина	Низкий	Бедный	Бедный
9CrSi	58-60	Хороший	Середина	Середина	Середина
6CrW2Si	60-62	Хороший	Середина	Хороший	Хороший
Cr12MoV	58-60	Очень хороший	Относительно хорошо	Хороший	Хороший
Н13	50-55	Середина	Хороший	Отличный	Отличный
СКД11	58-62	Очень хороший	Отличный	Очень хороший	Очень хороший
АСП23	62-65+	Отличный	Прочность	Отличный	Отличный

Сводная таблица выбора материалов:

Приоритет требований	Рекомендуемые материалы
Приоритет стоимости	Т10, 9CrSi
Приоритет износостойкости	Cr12MoV, SKD11
Приоритет прочности	6CrW2Si, H13
Высокая термостойкость	H13, 5CrNiMo
Экстремальные жизненные требования	ASP23, Сталь порошковой металлургии

Краткое изложение соображений по выбору материала лезвия:

Ключевые моменты	Рекомендации
Не гонитесь слепо за твердостью	Твердость и прочность требуют баланса
Соответствие разрезаемому материалу	Неправильное соответствие может привести к сколам
Подберите оборудование	Структура, точность и скорость должны быть совместимы
Рассмотрите комплексные соображения по затратам	Высококачественные материалы стоят дороже, но более долговечны.
Обеспечить качество термообработки	Определяет истинную производительность лезвия
Соблюдайте требования к качеству резки	Для более высокой точности выбирайте материал с более высокими характеристиками.

Материал лезвий для ножниц по металлу играет решающую роль в качестве резки, сроке службы лезвий, стабильности оборудования и эффективности производства. Выбор правильного материала не только обеспечивает плавную, точную и аккуратную резку, но и значительно сокращает частоту замены лезвий и время простоя.

Если вы приобретаете или заменяете лезвия, пожалуйста, сообщите информацию о материале, толщине, модели оборудования и его чертежах, а также о частоте резки. Я могу предоставить вам более конкретные рекомендации по выбору материала.