الفولاذ D2 مقابل 440C: أيهما مناسب لتطبيقك

فولاذ الأدوات D2 و الفولاذ المقاوم للصدأ 440C كلاهما مواد عالية الأداء، ولكنها مختلفة في تطبيقها وخصائصها.

1. نظرة عامة على فولاذ الأدوات D2

فولاذ D2 هو فولاذ أدوات عالي الكربون والكروم، مُصلّب بالهواء. يتميز بخصائص مقاومة عالية للتآكل والتآكل. 

1.1 التكوين

الكربون (C)	الكروم (Cr)	الموليبدينوم (Mo)	الفاناديوم (V)	المنجنيز (Mn)	السيليكون (Si)	الفوسفور (P)	الكبريت (S)
1.40 – 1.60	11.00 – 13.00	0.70 – 1.20	0.50 – 1.10	0.10 – 0.60	0.10 – 0.60	≤ 0.030	≤ 0.030

1.2 الخصائص الرئيسية للفولاذ D2

• صلابة. عادة ما تكون 57-62 HRC (مقياس روكويل للصلادة).
• مقاومة التآكل. ممتاز.
• الاحتفاظ بالحافةممتاز، يحافظ على الحافة لفترة أطول من 440 درجة مئوية.
• الصلابةجيد، عمومًا أقل من 440 درجة مئوية.
• مقاومة التآكلجيد، لكنه أقل مقاومة للتآكل من 440 درجة مئوية.
• قابلية التصنيع.صعب تصنيعه آليا.

1.3 التطبيقات

• أدوات القطع الصناعية: اللكمات، القوالب، شفرات القص، قواطع الطحن، المثاقب.
• تتطلب شفرات السكاكين الثقيلة الاحتفاظ بالحافة لفترة طويلة.
• أدوات التشكيل: قوالب الختم، وأدوات البثق، وأدوات التشكيل.
• تآكل الأجزاء ومكونات الماكينة (على سبيل المثال، المحامل، ومسامير الحقن، والتروس، والأعمدة).
• قوالب بلاستيكية.

2. نظرة عامة على الفولاذ المقاوم للصدأ 440C

فولاذ 440C هو فولاذ مقاوم للصدأ مارتنسيتي عالي الكربون والكروم. يتميز بصلابة عالية، ومقاومة للتآكل والتآكل.

2.1 التكوين

الكربون (C)	الكروم (Cr)	المنجنيز (Mn)	السيليكون (Si)	الموليبدينوم (Mo)	الفوسفور (P)	الكبريت (S)
0.95 – 1.20	16.0 – 18.0	1.00 كحد أقصى	1.00 كحد أقصى	0.75 كحد أقصى	0.040 كحد أقصى	0.030 كحد أقصى

2.2 الخصائص الرئيسية للفولاذ المقاوم للصدأ 440C

• صلابة. عالية، عادة 58-60 HRC.
• مقاومة التآكلجيد، ولكن أقل قليلاً من D2.
• الاحتفاظ بالحافةجيد، ولكن أقل قليلاً من D2.
• الصلابة. جيد إلى جيد، أفضل بشكل عام من D2.
• مقاومة التآكل: ممتاز.
• قابلية التصنيع. سهولة التصنيع نسبيًا.

2.3 التطبيقات

• أدوات المائدة والسكاكين: سكاكين الطهاة المحترفين، سكاكين الصيد، أدوات المائدة اليومية للمطبخ، السكاكين عالية الأداء.
• الأدوات الجراحية: المشارط، وأدوات طب الأسنان، والمقصات الطبية.
• المحامل والبطانات (محامل كروية، محامل أسطوانية).
• الصمامات الصناعية: صمامات التحكم، صمامات البوابة، صمامات الفحص.
• المعدات البحرية: تجهيزات القوارب، أدوات التثبيت، المعدات تحت الماء.

3. المقارنة المباشرة

• صلابة: صلابة الفولاذ D2 تبلغ صلابة 440C 64 HRC، بينما تصل أقصى قيمة صلابة لـ 440C إلى 60 HRC. ومع ذلك، عمليًا، تختلف قيمة الصلابة المحددة باختلاف تركيب المادة و المعالجة الحرارية العملية، وترتبط أيضًا بالتطبيق المحدد للمادة.
• مقاومة التآكل: كلا الفولاذين عرض ممتاز يرتدي المقاومة بسبب تكوين الكربيدات الصلبة الناتجة عن محتواها العالي من الكربون والكروميتميز فولاذ D2 بأفضل مقاومة للتآكل بين جميع أنواع فولاذ الأدوات. وتُعدّ مقاومة فولاذ 440C للتآكل أساسيةً في استخدامه كأدوات قطع.
• الصلابة:بالمقارنة مع فولاذ الأدوات المقاوم للصدمات (سلسلة S)، لا يتمتع D2 ولا 440C بمتانة عالية بشكل خاصس. D2 لديه صلابة معتدلة، في حين أن 440C لديه صلابة منخفضة.
• مقاومة التآكليتميز 440C بمقاومة ممتازة للتآكل، وهو أيضًا الغرض الأصلي من تصميمه. 440C مناسب للاستخدام في البيئات المسببة للتآكل. على الرغم من أن D2 يتمتع بمقاومة جيدة للأكسدة والبقع، إلا أن مقاومته الكلية للتآكل لا تُضاهي 440C.
• قابلية التصنيع والطحن:كلا النوعين من الفولاذ يصعب تشغيلهما وطحنهما في الحالة المطفئة.
• قابلية اللحامباستخدام طرق اللحام التقليدية، يصعب لحام فولاذ D2 و440C نظرًا لكثرة الكربيدات في بنيتهما الداخلية. ومع ذلك، يُقال إن هناك طرق لحام متخصصة متاحة، ولكن لم تُتح لنا الفرصة لاستكشافها بعد.
• متطلبات الصيانةيتميز الفولاذ المقاوم للصدأ 440C بمقاومة ممتازة للتآكل، ما يجعله لا يتطلب التنظيف والتجفيف المتكرر، مما يُقلل من تكاليف الصيانة. أما الفولاذ D2، فيتميز بتكاليف صيانة أعلى، ويتطلب التزييت والتجفيف بانتظام لمنع الصدأ، خاصةً في البيئات الرطبة.
• يكلف. D2 هو عموما أكثر بأسعار معقولة من 440C.

4. اختيار الفولاذ المناسب

• إذا كان الغرض الرئيسي من الاستخدام هو إطالة عمر الأدوات في التشغيل البارد، وفي ظل غياب ظروف تآكلية قوية، مثل القطع أو التشكيل أو الختم بكميات كبيرة، فإن D2 هي المادة الأمثل. تتميز D2 بقدرتها على تحقيق أقصى مقاومة للتآكل بعد المعالجة الحرارية المزدوجة المناسبة، مما يجعلها اقتصادية للغاية للإنتاج طويل الأمد.
• إذا كان التطبيق يتطلب مقاومة للتآكل، وصلابة عالية، ومقاومة للبقع، مثل أدوات القطع في البيئات الرطبة أو المكونات الميكانيكية الصالحة للأغذية، فإن 440C هو الخيار الواضح. يتمتع 440C بمقاومة بيئية لا يمكن لـ D2 أن يضاهيها.
• إذا كانت المتانة أولوية قصوى في ظروف العمل، فلا يُعدّ D2 ولا 440C خيارًا جيدًا. فالكمية الكبيرة من الكربيدات داخلهما تجعلهما أقل متانة.
• إذا كانت ظروف العمل تتطلب متانة عالية، فلا يُعدّ D2 ولا 440C خيارًا جيدًا. فالكمية الكبيرة من الكربيدات داخلهما تُقلل من متانتهما. كما أن هذه الكربيدات تُصعّب لحامهما. هاتان المادتان غير مناسبتين للتطبيقات التي تتطلب اللحام.

بشكل أساسي، الميزة الأكثر بروزًا لـ D2 هي مقاومتها الممتازة للتآكل، بدلاً من مقاومة التآكل. 440C شديدة الصلابة، ومقاومة عالية للتآكل، ومقاومة للتآكل.