
فولاذ الأدوات D2 | 1.2379 | SKD11
AOBO STEEL – مورد عالمي موثوق لأدوات الفولاذ
فولاذ الأدوات D2 هو فولاذ أدوات عالي الكربون والكروم، يُصلب بالهواء، ويُصنع على البارد. يتميز بخصائص: قابلية عالية للتصلب، وصلابة عالية ومقاومة عالية للتآكل، ومقاومة جيدة للأكسدة في درجات الحرارة العالية، ومقاومة للصدمات بعد الإخماد والتطبيع، وتشوه طفيف أثناء المعالجة الحرارية. تُستخدم هذه الخصائص في تصنيع قوالب وأدوات ومقاييس كبيرة المقطع ومعقدة الأشكال، تُصنع على البارد وتتطلب دقة عالية وعمرًا افتراضيًا طويلًا.
التصنيف في نظام ASTM A681 الأمريكي هو D2. كما أن الدرجة هي AISI D2 فولاذ الأدوات في نظام AISI. وتشمل التسميات المماثلة في المعايير الوطنية الأخرى ISO 160CrMoV12، واليابان/JIS SKD11، والولايات المتحدة/UNS T30402، وألمانيا/DIN X155CrMo12-1، وألمانيا/W-Nr. 1.2379، وجمهورية التشيك (CSN) 19221، والصين/GB. Cr12Mo1V1 أو Cr12MoV.
1. التطبيقات
- قوالب التقطيع واللكمات
- تشكيل القوالب واللكمات
- قوالب الرسم
- قوالب التصفيح
- شفرات القص وسكاكين التقطيع
- قوالب البثق البارد واللكمات
- لفات
- المقاييس وأدوات التلميع
- القوالب البلاستيكية
- التشذيب الساخن للمطروقات
- الأجزاء المكونة الهيكلية
2. تركيبة الفولاذ D21
| ج | كر | شهر | الخامس | من | سي | ص | س |
| 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% |
تكوين الدرجات المكافئة
| ج | سي | من | كر | شهر | الخامس | ص | س | |
| ألمانيا/W-Nr. 1.2379 | 1.45 – 1.60% | 0.10 – 0.60% | 0.20 – 0.60% | 11.00 – 13.00% | 0.70 – 1.00% | 0.70 – 1.00% | ≤0.030% | ≤0.030% |
| اليابان/JIS SKD11 | 1.40 – 1.60% | ≤0.40% | ≤0.60% | 11.00 – 13.00% | 0.80 – 1.20% | 0.20 – 0.50% | ≤0.030% | ≤0.030% |
| الصين/جي بي Cr12Mo1V1 | 1.40 – 1.60% | ≤0.60% | ≤0.60% | 11.00 – 13.00% | 0.70 – 1.20% | 0.50 – 1.10% | ≤0.030% | ≤0.030% |
3. المعالجة الحرارية للفولاذ D2
كما يصف ويليام إي. برايسون في كتابه المعالجة الحرارية واختيار وتطبيق فولاذ الأدوات، ال المعالجة الحرارية غالبًا ما يُقارن فولاذ الأدوات D2 بالطهي، حيث يُعدّ التحكم الدقيق في الوقت ودرجة الحرارة أمرًا بالغ الأهمية لتجنب نقص الطهي (مما يؤدي إلى نقص الصلابة) أو الإفراط في الطهي (مما يؤدي إلى تدمير البنية الجزيئية والتسبب في الهشاشة). توضح الخطوات التالية العملية.
درجات الحرارة الحرجة ودرجات الحرارة الأوستنيتية لفولاذ الأداة D2
| التيار المتردد1 | التيار المتردد3 | أر1 | أر3 | درجة حرارة الأوستنة |
| 788 درجة مئوية | 845 درجة مئوية | 769 درجة مئوية | 744 درجة مئوية | 1010−1024 درجة مئوية |
3.1 تحضير المواد والتسخين المسبق
قبل المعالجة الحرارية، يجب إزالة الشحوم من المادة تمامًا، ويُفضل تغليفها بورق فولاذ مقاوم للصدأ لحماية سطحها. ونظرًا لارتفاع نسبة الكروم وانخفاض موصليته الحرارية، يجب تسخينه تدريجيًا وبشكل متساوٍ إلى درجة الحرارة المستهدفة لتقليل خطر التشقق أثناء التسخين. درجة الحرارة المستهدفة هي 650 درجة مئوية (1200 درجة فهرنهايت)، ومدة التسخين تتراوح بين 10 و15 دقيقة.
الغرض من عملية التسخين المسبق بأكملها هو ضمان توزيع الحرارة بشكل موحد في جميع أنحاء المادة، مما يسمح بإطلاق الضغوط الداخلية قبل أن تصبح المادة ناعمة للغاية وتزداد مرونتها، وبالتالي منع التشوه.
3.2 الأوستنيت (التصلب)
هذه هي الخطوة الثانية في المعالجة الحرارية، حيث يتغير هيكل المادة من فيريت بيرلايت إلى أوستينيت، وتُذاب فيها أنواع مختلفة من كربيدات السبائك المعقدة. تبلغ درجة حرارة التسخين لهذه الخطوة 1010 درجات مئوية (1850 درجة فهرنهايت)، مع زمن نقع لمدة ساعة لكل بوصة (25 مم) من المقطع العرضي. يضمن هذا الزمن حدوث عملية الأوستينيتية بشكل موحد. مع ذلك، من المهم ملاحظة أن طول زمن النقع المفرط، حتى لو كان بضع دقائق فقط، قد يؤثر سلبًا على الفولاذ.
3.3 التبريد
فولاذ الأدوات D2 هو فولاذ مُقَسّى بالهواء يتميز بتقليل التشوه والتغيرات في الأبعاد أثناء تكوين المارتنسيت. تتضمن العملية الخطوات التالية: بعد النقع، تُبرَّد المادة بسرعة إلى حوالي 65 درجة مئوية (150 درجة فهرنهايت). خلال هذه العملية، عندما تصل درجة الحرارة إلى 565 درجة مئوية (1050 درجة فهرنهايت) وقبل أن تتحول المادة إلى هيكل مُقَسّى عند 205 درجة مئوية (400 درجة فهرنهايت)، يُمكن إزالة قطعة العمل من غلافها الرقيق ووضعها على رف تبريد. يجب توخي الحذر لتجنب وضع المادة مباشرة على سطح طاولة بارد، فقد يُسبب ذلك تقلبات موضعية في درجة الحرارة ويؤدي إلى تشوه. من منظور البنية المجهرية، تُحوِّل هذه العملية البنية الداخلية للفولاذ إلى مارتنسيت ذي حبيبات دقيقة، مما يُضفي على D2 مقاومة ممتازة للتآكل.
بعد الإطفاء المناسب، لا تزال المادة تحتوي على نسبة معينة من "الأوستينيت المتبقي"، مع محتوى المارتنسيت الأمثل الذي يتراوح من 95% إلى 96%.
3.4 التلطيف
يُحسّن التصلب صلابة الفولاذ، ويُقلل الإجهاد الداخلي، ويُحسّن صلابة فولاذ الأدوات D2 الثانوية. يجب إجراء التصلب فورًا عند انخفاض درجة حرارة المادة إلى ما بين 52 و65 درجة مئوية (125 و150 درجة فهرنهايت).
إذا تم تلطيف D2 مرة واحدة فقط، فإن درجة حرارة التلطيف هي 400 درجة فهرنهايت (205 درجة مئوية) لتحقيق صلابة روكويل 61-62HRC.
نوصي باستخدام عملية التلطيف الثانوي لـ D2، والتي يمكن أن تعمل على تحسين مقاومته للتآكل بنسبة 20-30%.
في عملية التطبيع الثانوي، تكون درجة حرارة التطبيع الأولى 960 درجة فهرنهايت (515 درجة مئوية) لمدة ساعتين لكل بوصة (25 مم) من المقطع العرضي. قبل التطبيع الثاني، أي خلال الفترة الفاصلة بين التطبيع الأول والثاني، يجب ترك المادة لتبرد إلى درجة حرارة الغرفة قبل التطبيع الثاني. قد تستغرق هذه الفترة عدة ساعات، وقد تستغرق أيضًا عدة أيام، ولكن النقطة الأساسية هي أنه يجب ألا تبدأ التطبيع الثاني عند درجة حرارة 150 درجة فهرنهايت (65 درجة مئوية)، وهي درجة حرارة مختلفة تمامًا عن التطبيع الفردي المذكور سابقًا. تبلغ درجة حرارة التطبيع الثاني 900 درجة فهرنهايت (480 درجة مئوية) لمدة ساعتين لكل بوصة من المقطع العرضي. يحقق التطبيع الثاني صلابة روكويل 58 HRC.
على الرغم من ضعف صلابة D2 الثانوية، يُمكن استخدام التطبيع عند درجات حرارة أعلى (مثلًا، حوالي 550 درجة مئوية/1020 درجة فهرنهايت) للوصول إلى صلابة 60 HRC، مما يُحسّن الاستقرار أثناء النترتة أو طرق التصلب السطحي الأخرى. مع ذلك، قد يؤدي هذا إلى زيادة نمو الأوستينيت والحبيبات المُحتفظ بها، مما قد يُقلل من صلابتها ويُسبب عدم استقرار في البنية الدقيقة.
جدول صلابة ودرجة حرارة التلطيف للفولاذ D2
| درجة حرارة التلطيف | روكويل سي |
| كما تم إخماده | 64 |
| 300 درجة فهرنهايت/150 درجة مئوية | 62 |
| 400 درجة فهرنهايت/205 درجة مئوية | 61 |
| 500 درجة فهرنهايت/260 درجة مئوية | 60 |
| 600 درجة فهرنهايت/315 درجة مئوية | 59 |
| 700 درجة فهرنهايت/370 درجة مئوية | 58 |
| 800 درجة فهرنهايت/425 درجة مئوية | 58 |
| 900 درجة فهرنهايت/480 درجة مئوية | 58 |
| 1000 درجة فهرنهايت/540 درجة مئوية | 55 |
3.5 المعالجة بالتبريد العميق/تحت الصفر (اختياري)2
صُممت هذه العملية لإزالة أو تقليل الأوستينيت المتبقي، وتعزيز ثبات أبعاد المادة. وبما أن فولاذ الأدوات D2 يحتفظ بكمية كبيرة من الأوستينيت (تصل إلى 20%) بعد المعالجة الحرارية القياسية، فقد يؤدي ذلك إلى عدم ثبات أبعاد المادة، حيث يتحول الأوستينيت المتبقي تلقائيًا إلى مارتنسيت غير مُقسّى بمرور الوقت في درجة حرارة الغرفة.
تتضمن العملية الخطوات التالية: بعد معالجة تخفيف الإجهاد (حوالي ١٥٠ درجة مئوية)، تُبرَّد المادة إلى درجة حرارة منخفضة للغاية (حوالي -٣٠٠ درجة فهرنهايت/-١٨٤ درجة مئوية)، قريبة من درجة حرارة المارتنسيت النهائية أو أقل منها. ولا تزال عملية المعالجة اللاحقة ضرورية لمنع الهشاشة الناتجة عن المارتنسيت الطازج المُشكَّل حديثًا.
تؤدي هذه العملية إلى إنشاء بنية جزيئية أكثر إحكاما داخل المادة (مما يقلل الاحتكاك والحرارة والتآكل)، ويقلل من الإجهاد المتبقي، ويعزز قوة الشد والصلابة والاستقرار الأبعادي، مما يحسن بشكل كبير من أداء المادة.
3.6 المشكلات المحتملة
- يمكن أن يُسبب الأوستينيت المتبقي عدم استقرار أبعاد المواد، خاصةً عند درجات حرارة الأوستينيت العالية. تُستخدم عمليات الإخماد المُتحكم بها، وأوقات التثبيت الدقيقة، والمعالجة الحرارية المزدوجة والثلاثية لإدارة هذه العملية.
- عوامل مثل التسخين والتبريد غير المنتظم، وتحولات الطور (وخاصةً تكوّن المارتنسيت)، والإجهاد المتبقي أثناء المعالجة الحرارية، قد تُسبب تشوّهًا وتشققًا في المواد. لذلك، من المهم ضمان التسخين البطيء والمنتظم، واستخدام وسائط إخماد مناسبة، ومعالجة لتخفيف الإجهاد.
- فولاذ D2 عرضة لإزالة الكربون. نوصي بتسخين مواد D2 في جو محايد مُتحكم به، أو في فراغ، أو في فرن ملح محايد لمنع إزالة الكربون.
3.7 التشكيل
يجب تسخين فولاذ الأدوات D2 ببطء وبشكل متساوٍ إلى 900 درجة مئوية (1650 درجة فهرنهايت) قبل التسخين إلى درجات حرارة التشكيل. يتميز فولاذ D2 بموصلية حرارية منخفضة، لذا يجب تسخينه ببطء. قد يؤدي التسخين السريع جدًا إلى تشقق المادة.
بعد التسخين المسبق، تتراوح درجة حرارة التشكيل الأولية لفولاذ D2 بين 980 و1095 درجة مئوية (1800 و2000 درجة فهرنهايت). بالنسبة للمقاطع الكبيرة أو التخفيضات الكبيرة، يُفضّل استخدام الحد الأعلى من هذا النطاق، بينما يكون الحد الأدنى أنسب للمقاطع الأصغر أو التخفيضات الخفيفة.
من المهم ملاحظة أن درجة حرارة تشكيل الفولاذ D2 يجب ألا تقل عن 900 درجة مئوية (1650 درجة فهرنهايت). في حال انخفاضها عن هذا المستوى، يجب إعادة تسخين الفولاذ قبل التشكيل.
قد يذوب فولاذ الأداة D2 جزئيًا عند حوالي 1150 درجة مئوية (2100 درجة فهرنهايت)، لذا يجب التحكم في درجة حرارة التشكيل بدقة.

إذا كنت ترغب في مناقشة أداة الفولاذ D2 معنا، يرجى ملء النموذج أدناه للاتصال بنا.
4. خصائص الفولاذ D2
4.1 الخصائص الميكانيكية الأساسية
| معامل المرونة | قوة خضوع الإزاحة 0.2% | قوة المردود | جامعة التكنولوجيا في سيدني |
| 203 جيجا باسكال | 411 ميجا باسكال | 350 ميجا باسكال | 758 ميجا باسكال |
يتميز بقوة ضغط عالية، خاصةً عند معالجته بدرجات حرارة منخفضة. ترتبط هذه القوة ارتباطًا مباشرًا بمستوى صلابته؛ فمع ارتفاع درجة حرارة المعالجة، تميل كلٌّ من الصلابة وقوة الضغط إلى الانخفاض.
4.2 بيانات اختبار الشد3
| معامل الصلابة | قوة الكسر | الإزاحة عند الكسر | طول القياس | إجهاد الكسر | تخفيض المساحة |
| 81 ميجا باسكال | 723 ميجا باسكال | 0.61 ملم | 30 ملم | 1.97% | 1.30% |
4.3 اللدونة والصلابة
- صلابة المادة D2 معتدلة، وهي متفوقة على الدرجات مثل فولاذ الأدوات D3بالمقارنة مع الفولاذ الآخر من سلسلة D ذات محتوى الكربون الأعلى، يتمتع الفولاذ D2 بتوازن جيد بين مقاومة التآكل والمتانة.
- غالبًا ما تُظهر اختبارات الشد نمط كسر مطيل، يتميز بهياكل تشبه الغمازة. ومع ذلك، قد تُظهر هذه المادة سطح كسر مسطحًا مع حد أدنى من الانكماش وانخفاضًا طفيفًا في المساحة (على سبيل المثال، حوالي 1.3% في بعض الاختبارات).
- تم قياس معامل الصلابة عند 81 ميجا باسكال، مع إجهاد كسر يبلغ 1.97%.
- يتميز فولاذ D2 بقوة وصلابة متباينة الخواص، تُعزى إلى استطالة كربيدات السبائك الأولية أثناء التشغيل الساخن. عادةً ما تكون أقصى قوة وصلابة لفولاذ D2 في اتجاه الدرفلة.
4.4 الاستقرار الأبعادي
- يُظهر تشوهًا ضئيلًا مقارنةً بالعديد من أنواع فولاذ الأدوات الأخرى. عند إخماده بالهواء من درجة حرارة التصلب المناسبة، يبلغ التمدد أو الانكماش حوالي 0.0005 بوصة لكل بوصة (أو مم/مم).
- يمكن لعوامل مثل هندسة الأجزاء والتشوهات الموجودة أن تؤثر على الحركة الكلية.
- بعد عمليات الطحن واللحام والتفريغ الكهربائي وغيرها، يُنصح بشدة بالمعالجة الحرارية لتخفيف الإجهاد. عادةً ما تكون درجة حرارة المعالجة الحرارية أقل من درجة الحرارة النهائية للمعالجة الحرارية بمقدار 14-28 درجة مئوية (25-50 درجة فهرنهايت).
4.5 مقاومة التآكل
يتميز بمقاومة ممتازة للتآكل، وغالبًا ما يُمثل معيارًا لأنواع فولاذ الأدوات الأخرى. تُعزى هذه المقاومة العالية للتآكل مباشرةً إلى الكمية الكبيرة من الكربيدات الصلبة الغنية بالكروم في بنيته المجهرية. هذا يجعل D2 مادةً مفضلةً للتشكيل في ظروف التآكل لفترات طويلة. يُلاحظ أن مقاومته للتآكل تُحسّن بنحو 30-40% مقارنةً بفولاذ الأدوات A2.
4.6 اعتبارات المعالجة للفولاذ D2
قابليته للتشغيل الآلي ضعيفة نسبيًا. إذا كان الفولاذ ذو محتوى الكربون 1% مصنفًا بـ 100، فإن D2 مصنف بـ 45 لقابليته للتشغيل الآلي في الحالة الملدنة. قد يكون من الصعب تشغيله وطحنه، وقابليته للحام بالطرق التقليدية ضعيفة جدًا.
5. مزايا وعيوب الفولاذ D2
5.1 المزايا
- مقاومة عالية للتآكل: يؤدي ارتفاع نسبة الكربون والكروم في فولاذ D2 إلى تكوين كمية كبيرة من الكربيدات الغنية بالكروم في بنيته الدقيقة، مما يمنحه مقاومة ممتازة للتآكل. وتتفوق مقاومته للتآكل على فولاذ A2 بمقدار 30% إلى 40%.
- خصائص التصلب الهوائي: الفولاذ D2 هو فولاذ متصلب بالهواء يسمح بأقل قدر من التشوه والإزاحة أثناء عملية التصلب، مما يجعله مناسبًا للتطبيقات ذات متطلبات التسامح الأبعادي العالية.
- الاستقرار الأبعادي: يتميز D2 بثبات أبعادي جيد عند المعالجة الحرارية، مع أدنى حد من التشوه. عند إخماده بالهواء من درجة حرارة التصلب المناسبة، يُتوقع أن يتمدد أو ينكمش بمقدار 0.0005 مم/مم تقريبًا.
- صلابة جيدة (متوسطة/مقبولة): على الرغم من اعتباره في كثير من الأحيان هشًا إلى حد ما مقارنة بالفولاذ الآخر، إلا أن D2 يتمتع بصلابة معتدلة أو عادلة لفئته.
- قوة وصلابة عالية: D2 فولاذ أدوات عالي القوة والصلابة، تتراوح صلابته بين 60 و62 HRC. وهو مقاوم للتليين.
- فعالية التكلفة: لا يعتبر محتوى الموليبدينوم والفاناديوم في الفولاذ D2 مرتفعًا بشكل خاص، لذا فهو يتمتع بمزايا التكلفة للمستخدمين.
- مقاومة التآكل ومقاومة جيدة للبقع: يتميز الفولاذ D2 بمقاومة جيدة للتآكل، ومحتواه العالي من الكروم يجعل الفولاذ D2 جديرًا بالتقدير لمقاومته للبقع بعد تقوية الأدوات وتلميعها.
- التصلب العميق: D2 فولاذٌ شديد التصلد. يُمكن تصليبه بالكامل في كتلة كبيرة (مثلاً، 75 مم × 150 مم × 250 مم أو 3 بوصات × 6 بوصات × 10 بوصات) عن طريق التبريد الهوائي بعد الأوستنيت.
- التصلب الثانوي: يتيح الموليبدينوم والفاناديوم الموجودان في الفولاذ D2 التصلب الثانوي بعد التلطيف.
5.2 العيوب
- قابلية منخفضة للتصنيع: يعتبر الفولاذ D2 صلبًا جدًا ويصعب تصنيعه.
- الهشاشة: يعتبر D2 هشًا إلى حد ما وله صلابة منخفضة.
- صعوبة اللحام: يُعرف فولاذ الأدوات D2 بصعوبة لحامه (غير قابل للحام). ويصعب بشكل خاص الحصول على وصلة ملحومة عالية الجودة بطرق اللحام التقليدية نظرًا لاحتوائه على نسبة عالية من الكربون وكمية كبيرة من الكربيدات.
- الأوستينيت المحتفظ به: بعد التصلب، يحتفظ D2 بكمية كبيرة من الأوستينيت (تصل إلى 20%) التي لا تتحول إلى مارتنسيت. قد يؤدي هذا إلى عدم استقرار أبعادي بمرور الوقت، إذ يمكن للأوستينيت المحتفظ به أن يتحول تلقائيًا إلى مارتنسيت غير مُقسّى في درجة حرارة الغرفة، مما يُسبب تغييرًا في الحجم الفيزيائي للمكون.
- تحسين الصلابة المحدودة من خلال تقليل الصلابة: لا يمكن تحسين صلابة الفولاذ D2 إلا إلى حد محدود، ومن الصعب التحكم في صلابته في درجات حرارة التلطيف العالية للغاية.
- ليس من الفولاذ المقاوم للصدأ مقاومة للتآكل: إن محتواه العالي من الكروم لا يكفي لتوفير مستوى مقاومة التآكل المميز للفولاذ المقاوم للصدأ، حيث يتم دمج الكثير من الكروم في كربيدات السبائك.
6. لحام الفولاذ D2
يحتوي فولاذ D2 على كمية كبيرة من الكربيدات، مما يُصعّب عملية اللحام. في حال الحاجة إلى لحام D2، يُنصح بشدة بتسخين فولاذ D2 مُسبقًا؛ وإلا فقد يحدث تشقق أو يُقلّل من عمر خدمة المادة.
6.1 التحضير والتسخين المسبق
قبل اللحام، قم بإزالة جميع الرقائق السائبة وطحن أي شقوق، ويفضل إنشاء قناة على شكل حرف "U" بدلاً من شكل "V"، حيث يمكن للزوايا الحادة أن تسبب التشقق.
يمكن ضبط درجة حرارة التسخين المسبق بين ١٤٠ و٤٥٠ درجة مئوية، حسب نوع الأداة. في حالة الإصلاحات الشديدة، يُنصح بتسخين مسبق لا يقل عن ٣٠٠ إلى ٤٠٠ درجة مئوية. يجب الوصول إلى درجة حرارة التسخين المسبق تدريجيًا وبشكل متساوٍ. من الضروري التأكد من أن درجة الحرارة أثناء عملية اللحام لا تختلف عن درجة حرارة التسخين المسبق بأكثر من ١٠٠ درجة مئوية.
6.2 مواد الحشو
- بالنسبة للربط العام للقطع المكسورة، أو كطبقة عازلة للإصلاحات الكبيرة، فإن سلك الحشو المصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ 312 (0.1% C، 1.6% Mn، 30% Cr، 9% Ni، 26 HRC، استطالة 25%) هو خيار ممتاز.
- عندما لا تكون الصلابة هي الاهتمام الأساسي ولكن التركيب الكيميائي هو الاهتمام الرئيسي، فإننا نقترح سلك حشو من الفولاذ المقاوم للصدأ 410 (0.1% C، 14.5% Cr، 40 HRC).
- بالنسبة لأدوات D2 المصقولة للغاية أو المحفورة ضوئيًا، يوصى باستخدام سلك حشو أداة من الفولاذ المقاوم للصدأ 420 المعدل (كروم 13% معدل، 52-56 HRC).
6.3 معالجة ما بعد اللحام
بعد لحام مادة D2، يجب تبريدها ببطء، على سبيل المثال، بدفنها في الفيرميكوليت أو الرمل الجاف. بالنسبة لأجزاء D2 المُصلبة التي تم لحامها، يلزم إجراء معالجة لتخفيف الإجهاد والتسخين. تبلغ درجة حرارة تخفيف الإجهاد 205 درجات مئوية (400 درجة فهرنهايت)، يليها التسخين عند درجة حرارة أقل بـ 14 درجة مئوية (25 درجة فهرنهايت) من درجة التسخين الأصلية.
7. قابلية تصنيع الفولاذ D2
كما ذُكر سابقًا، يُعدّ D2 فولاذًا عالي الكربون والكروم، ويُعتبر صعب التشغيل والطحن. تُوصف قابليته للتشغيل بأنها "ضعيفة للغاية" أو "منخفضة إلى منخفضة جدًا". بالمقارنة مع فولاذ الكربون 1% المُصنّف عند 100، يتمتع D2 بتصنيف قابلية تشغيل يبلغ 45. للمقارنة، يتميز فولاذ الأدوات O1 بقابلية تشغيل ممتازة، بينما يتميز D2 بمقاومة أفضل للتآكل.
تشمل طرق التشغيل التقليدية الطحن والحفر والخراطة. بعد التشغيل، قد تظهر على سطح D2 تغيرات مثل الخشونة (R)، والتشوه البلاستيكي (PD)، والشقوق الدقيقة (MCK)، والمارتنسيت غير المُقسّى (UTM)، والمارتنسيت المُقسّى بشكل مفرط (OTM).
8. كيف نقوم بتصنيع فولاذ الأدوات D2؟
نوفر بشكل أساسي فولاذ الأدوات المطروق D2. نستورد سبائك فولاذ D2 من مسبك فرن القوس الكهربائي (EAF)، مع إمكانية إضافة إعادة صهر الخبث الكهربائي (ESR) معالجة حسب طلب العميل. بعد التحقق من تركيب وبنية الكتل والسبائك، نبدأ عملية التشكيل بالطرق. بعد تشكيل قضبان مستديرة أو مسطحة، تخضع المادة للمعالجة الحرارية. وأخيرًا، بناءً على طلب العميل، تُجرى معالجة للسطح، بما في ذلك إزالة القشور أو التشطيب.
9. مقارنة D2 مع أنواع الفولاذ الأخرى
- الفولاذ D2 مقابل 440Cيتميز فولاذ D2 بمقاومة تآكل أقل بكثير من فولاذ 440C. في التطبيقات التي يُستخدم فيها فولاذ D2، لا تُعدّ مقاومة التآكل هي الاعتبار الرئيسي؛ بل تُعدّ مقاومة التآكل والثبات البُعدي من الأولويات الأساسية. يُعدّ فولاذ 440C مثاليًا عند الحاجة إلى توازن بين الصلابة العالية ومقاومة التآكل ومقاومة التآكل الجيدة، مما يجعله مناسبًا لأدوات القطع والأدوات الجراحية وتطبيقات المحامل في البيئات المسببة للتآكل.
- فولاذ D2 مقابل 4140يتميز فولاذ D2 بمقاومة ممتازة للتآكل وثبات أبعادي، مما يجعله خيارًا مثاليًا لفولاذ القوالب المشغول على البارد؛ إلا أن صلابته وقابليته للتشغيل الآلي ضعيفة. من ناحية أخرى، يُعد فولاذ 4140 فولاذًا هندسيًا أكثر تنوعًا، حيث يوفر توازنًا قويًا بين القوة والمتانة، وهو مناسب لمجموعة واسعة من مكونات الآلات، وخاصةً تلك التي تتطلب مقاومة جيدة للصدمات وسهولة في المعالجة. يمكن تعديل خصائصه بشكل أكبر من خلال معالجات حرارية متنوعة وتعديلات سطحية، مثل النترتة.
- فولاذ الأدوات D2 مقابل D3كلاهما ممثلان مهمان لسلسلة الفولاذ D. من حيث التركيب، يحتوي الفولاذ D2 على عنصري الموليبدينوم والفاناديوم، مما يجعله أغلى من الفولاذ D3؛ ومع ذلك، يتميز بأداء أكثر موثوقية.
10. أشكال وأبعاد التوريد
يتوفر فولاذ الأدوات D2 الذي نوفره بأشكال متنوعة، بما في ذلك القضبان المستديرة، والصفائح، والألواح، والقضبان المسطحة، والقضبان المربعة، والكتل. تتراوح أبعاد القضبان المسطحة بين: العرض 20-600 مم × السُمك 20-400 مم × الطول 1000-5500 مم. تتراوح أبعاد القضبان المستديرة بين القطر 20-400 مم × الطول 1000-5500 مم. يتم الحصول على أبعاد الكتل بقطع القضبان المسطحة.
للأحجام الصغيرة، مثل القضبان المستديرة التي يقل قطرها عن 70 مم، نستخدم عملية الدرفلة الساخنة. أما الأحجام التي تزيد عن 70 مم، فنقدم منتجات مزورة.
نقدم أيضًا عملية إعادة الصهر بالكهرباء (ESR)، المصممة خصيصًا لتلبية متطلبات عملائنا. ميزتها هي بنية داخلية أفضل، ولكنها تأتي بتكلفة أعلى. للاستفسار عن المتطلبات المحددة، يُرجى التواصل معنا.
اختبار UT: سبتمبر 1921-84 D/d، E/e.
معالجة السطح: سطح أسود أصلي، مقشر، ميكانيكي/مخروطي، مصقول، مؤرض، أو مطحون.
حالة المخزون: لا نحتفظ بمخزون من فولاذ D2. نرتب الإنتاج بناءً على طلبات العملاء.
مدة التسليم: مواد فرن القوس الكهربائي (EAF) تتراوح بين 30 و45 يومًا. ومواد فرن القوس الكهربائي (ESR) حوالي 60 يومًا.



- روبرتس، جي، وكراوس، جي، وكينيدي، ر. (1998). فولاذ الأدوات: الطبعة الخامسة (ص 203). ASM الدولية. ↩︎
- ريدون، إيه سي (المحرر). (2011). علم المعادن لغير المتخصصين (الطبعة الثانية، ص 231). ASM الدولية. ↩︎
- دي شينو، أ.، وسوجيموتو، ك. (محرران). (2017). الخصائص الميكانيكية والبنية الدقيقة للصلب المطروق (ص 151). MDPI. ↩︎
التعليمات
أحيانًا لا يُفضّل الناس استخدام فولاذ D2 في السكاكين نظرًا لضعف صلابته، مما يجعله عرضة للتشقق أو الكسر عند الاستخدام الشاق. كما يُعتبر شحذه صعبًا على نطاق واسع، خاصةً في المواقع التي لا تحتوي على أحجار ألماس.لماذا يعتبر الفولاذ D2 صعب الشحذ؟من أسباب انخفاض شعبيته أيضًا مشكلة الانطباع السائد عنه، والتي نجمت عن تشبع السوق بسكاكين أرخص، غالبًا ما تكون ذات معالجة حرارية رديئة أو غير متسقة، مما أدى إلى سمعة سيئة للفولاذ نفسه. كما يعتقد البعض أن سعره مبالغ فيه عند استخدامه في السكاكين الفاخرة. لمزيد من المعلومات، يُرجى قراءة هل الفولاذ D2 جيد للسكاكين؟
لا، فولاذ الأدوات D2 ليس مقاومًا للصدأ، ولكنه مقاوم للتآكل بدرجة متوسطة. يحتوي على نسبة عالية من الكروم، تُشبه الفولاذ المقاوم للصدأ، مما يمنحه هذه المقاومة المتوسطة، مما يجعله يُطلق عليه أحيانًا اسم "الفولاذ شبه المقاوم للصدأ". ومع ذلك، قد يصدأ أو يُكوّن بقع تآكل في البيئات الرطبة أو الرطبة أو الحمضية إذا لم يُعتنى به جيدًا.
نعم، عادةً ما يكون فولاذ الأدوات D2 باهظ الثمن. ويعود ارتفاع سعره إلى النسبة العالية من عناصر السبائك المُدرجة في تركيبه.
فولاذ الأدوات D2 هو نوع من الفولاذ مصمم خصيصًا للاستخدام في التشكيل. يتميز بصلابة استثنائية، ومقاومته للتآكل والتآكل. يتميز بأنه فولاذ أدوات عالي الكربون والكروم، ويتصلب بالهواء، ويشير حرف "D" في "D2" إلى انتمائه إلى سلسلة D من فولاذ الأدوات المُستخدم في التشكيل البارد.
صلابة عالية (عادة 62 Rockwell C).
مقاومة ممتازة للتآكل.
قوة الشد العالية.
مقاومة معتدلة للتآكل.
قابلية التصنيع ضعيفة.
كثافة عالية.
صلابة عميقة. يتميز تركيبه المجهري بوجود عدد كبير من كربيدات السبائك الكبيرة الغنية بالكروم.
عادةً ما يصل صلابة فولاذ الأدوات D2 إلى 62 روكويل سي (HRC). بعد المعالجة الحرارية المناسبة، تتراوح صلابته بين 55-62 أو 58-62 HRC. للحصول على أقصى مقاومة للتآكل، يمكن أن يؤدي التطبيع بين 149 و177 درجة مئوية (300 و350 درجة فهرنهايت) إلى صلابة تتراوح بين 62 و64 HRC.
نعم، يُعتبر فولاذ الأدوات D2 مناسبًا بشكل عام للسكاكين. صلابته العالية ومقاومته للتآكل تجعله حادًا لفترة أطول، وهو أمر مفيد بشكل خاص للسكاكين المستخدمة في المهام الشاقة، مثل سكاكين الأدغال. وهو الخيار المفضل للشفرات المصممة حسب الطلب بفضل ثباته الاستثنائي للحافة.
على الرغم من إمكانية استخدام فولاذ الأدوات D2 في أعمال البراري، إلا أن الآراء متباينة. ينصح بعض الخبراء بالحذر عند استخدام سكاكين الحقل نظرًا لانخفاض صلابتها، مما قد يجعلها عرضة للتشقق، وصعوبة شحذها بأدوات محدودة، مثل الحجر. يُفضل عمومًا الفولاذ ذو الصلابة العالية في هذه التطبيقات. مع ذلك، أفاد بعض المستخدمين بتجارب جيدة مع D2 في أعمال البراري، مشيرين إلى متانته وثباته على الحافة في مختلف الظروف الجوية. يُعتبر نوع CPM-D2 أفضل لسكاكين الحقل لأنه يقلل من التشقق.
نعم، يُعدّ فولاذ الأدوات D2 مادةً مناسبةً لتطبيقات ثقب الثقوب. ويُنصح به عادةً في المثاقب، إلى جانب فولاذ الأدوات M2 وA2، وخاصةً في مكابس الختم الإنتاجية. يمكن للمثاقب المصنوعة من فولاذ D2 تحقيق مئات الآلاف من الضربات قبل الحاجة إلى إعادة الطحن.
قد يكون شحذ فولاذ D2 صعبًا، خاصةً باستخدام أحجار السيراميك التقليدية، لكن أحجار الماس فعالة للغاية بفضل صلابته وكربيداته الكبيرة. يُنصح غالبًا باستخدام حافة ذات حبيبات أقل، مثل تشطيب بحبيبات 400، لأن فولاذ D2 عادةً ما يكون أداؤه جيدًا مع حافة "مسننة" ولا يتحمل الحواف الدقيقة بسهولة أنواع الفولاذ الأخرى. يمكن أن يؤدي شحذ الحافة بانتظام باستخدام أحجار السيراميك أو معجون الماس إلى إطالة المدة بين عمليات الشحذ الكاملة.
يُعد الفولاذ D2 صعبًا للتصنيع بسبب صلابته وقدرته على التصلب عند العمل.
توصيات عامة: يُنصح بمعالجة فولاذ D2 في حالته المُلبّسة (حوالي 25 HRC) كلما أمكن. استخدم أدوات الكربيد، خاصةً تلك المُطلية بطبقة PVD مثل TiAlN، لأن الفولاذ عالي السرعة (HSS) غير فعال.
الخراطة: سرعات قطع تتراوح بين ١٠٠ و١٣٥ مترًا/دقيقة (٣٣٠ و٤٤٠ قدمًا مربعًا/دقيقة) ومعدلات تغذية تتراوح بين ٠.٠٠٨ و٠.٠١٢ بوصة/دورة (IPR). يُنصح باستخدام سائل تبريد للتحكم في الحرارة.
الطحن: سرعات قطع تتراوح بين 60 و85 مترًا/دقيقة (200 و280 قدمًا/دقيقة) ومعدلات تغذية تتراوح بين 0.002 و0.004 بوصة لكل سن (IPT). استخدم أعماق قطع خفيفة (0.02 و0.05 بوصة لكل تمريرة). يُنصح باستخدام الطحن المتسلق للحصول على حواف أنظف.
الحفر: سرعات تتراوح بين 40-55 مترًا في الدقيقة (130-180 قدمًا مربعًا) وتغذية تتراوح بين 0.001-0.003 بوصة لكل بوصة، مع حفر بيك (0.1-0.2 بوصة لكل غطسة) لإزالة الرقائق ومنع كسر البت.
لمنع الصدأ على فولاذ الأداة D2، الذي يتمتع بمقاومة معتدلة للتآكل ولكنه ليس مقاومًا للصدأ:
قم بتنظيف وتجفيف الشفرة جيدًا بعد كل استخدام.
ضع طبقة خفيفة من الزيت (على سبيل المثال، زيت البندقية أو الباليستول) على الشفرة، خاصة إذا كانت معرضة لبيئات رطبة أو مليئة بالعرق.
تجنب تركه منقوعًا في الماء أو في بيئات تآكلية أخرى، ولا تضعه في غسالة الأطباق.
إن معالجة السطح المصقول يمكن أن تعمل أيضًا على تعزيز مقاومته للتآكل.
نعم، يُمكن لحام فولاذ الأدوات D2، ولكن الأمر صعب. فارتفاع نسبة الكربون فيه يجعل عملية اللحام محفوفة بالمخاطر، إذ قد يؤدي إلى التشقق والهشاشة في المنطقة المتأثرة بالحرارة (HAZ). للحام فولاذ D2، يجب أن يكون مُلَدَّنًا أولًا، ويتطلب تسخينًا مسبقًا إلى درجة حرارة تتراوح بين 370 و540 درجة مئوية أثناء عملية اللحام.
CPM-D2 هو نوع من فولاذ D2، وهو فولاذ مسحوق معدني (PM). تُحسّن عملية المسحوق المعدني (PM) المادة بتقليل حجم الكربيد وإنشاء بنية مجهرية أكثر تجانسًا. هذا يُحسّن بشكل كبير من متانتها وخصائص الشفرة العامة، مما يُقلل من التقطيع مقارنةً بسبيكة D2 القياسية. يُنظر إلى CPM-D2 على أنه يتميز بثبات أفضل للحواف. ويُعتبر من قِبل البعض متوازنًا بشكل ملحوظ، حيث يُوفر ثباتًا للحواف يفوق 3V، ومتانة تُقارب ضعف صلابة A2 (مع أن بعض البيانات تُشير إلى متانته المُشابهة لـ A2).
يتميز كلٌّ من فولاذ D2 والفولاذ المقاوم للصدأ بمقاومتهما للتآكل بفضل محتواهما من الكروم. ومع ذلك، يحتوي D2 عادةً على حوالي 12% من الكروم، بينما تتراوح نسب الكروم في أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ بين 10% و20%. هذا الاختلاف في التركيب يعني أن الفولاذ المقاوم للصدأ يتميز عمومًا بمقاومة أفضل للتآكل، بينما يتميز فولاذ الأدوات D2 بمقاومة تآكل وصلابة فائقة. غالبًا ما يُشار إلى D2 باسم "شبه المقاوم للصدأ".
يحتوي فولاذ الأدوات A2 على كمية أقل من الكروم (حوالي 5%) مقارنةً بفولاذ D2 (عادةً ما يتراوح بين 11 و13%). وبينما يتمتع كلا الفولاذين بمستويات صلابة متشابهة (A2 عند 57-62 HRC، وD2 عند 58-62 HRC)، يتميز A2 بسهولة تشغيله، وهو عادةً ما يكون أكثر مرونةً مع الأدوات من D2. مع ذلك، يتميز D2 بمقاومة ممتازة للتآكل، متفوقًا على A2 في هذا الجانب.
ألمانيا: 1.2379 (DIN 1.2379، EN X153CrMoV12).
اليابان: SKD11 (JIS SKD11).
المملكة المتحدة: BD2.
فرنسا: Z160CDV12.
روسيا: Ch12D1.
إسبانيا: F5211.
الصين: Cr12Mo1V1 أو Cr12MoV
D2 و8Cr13MoV فئتان مختلفتان من الفولاذ. ما هو فولاذ 8Cr13MoV؟ 8Cr13MoV هو نوع من الفولاذ المقاوم للصدأ يتفوق على D2 بكثير في مقاومة الصدأ. ومع ذلك، يُستخدم كلاهما في تصنيع أدوات القطع. يتميز فولاذ D2 بصلابة أعلى من 8Cr13MoV، حيث تتراوح صلابته بين 58 و60 HRC. يتميز فولاذ D2 بثبات الحواف، بينما يتميز فولاذ 8Cr13MoV بتوازن أفضل بين الميزات الأخرى، وخاصةً سهولة الشحذ ومقاومة التآكل.
صلابة غير كافية: يتمتع الفولاذ D2 بصلابة منخفضة نسبيًا، مما يجعله عرضة للكسر تحت تأثير الصدمات أو الضغوط العالية، وخاصة في البيئات ذات درجات الحرارة المنخفضة.
صعوبة التصنيع: يتميز معدن D2 بصلابة عالية، مما يجعل معالجته صعبة، ويتطلب معدات وتقنيات متخصصة، مما يزيد من تكاليف الإنتاج.
مقاومة التآكل المحدودة: على الرغم من احتوائه على نسبة عالية من الكروم، إلا أن مقاومة الفولاذ D2 للتآكل لا تزال أقل من مقاومة الفولاذ المقاوم للصدأ، وقد يصدأ عند تعرضه لبيئات رطبة أو تآكلية لفترات طويلة.
عرضة للتقطيع: إن الصلابة العالية لفولاذ D2 تجعل شفراته عرضة للتقطيع تحت تأثير الصدمات، وخاصة في الأدوات ذات الحواف الرفيعة أو الدقيقة.
التكلفة العالية: تكاليف إنتاج ومعالجة الفولاذ D2 مرتفعة نسبيًا، مما يجعله أكثر تكلفة مقارنة بالمواد الأخرى.
المعالجة الحرارية المعقدة: عملية المعالجة الحرارية للصلب D2 معقدة، وتتطلب التحكم الدقيق في درجة الحرارة والوقت؛ وإلا، فقد تؤدي إلى التشقق أو التشوه.
قابلية اللحام ضعيفة: يتمتع الفولاذ D2 بأداء لحام ضعيف، لأنه عرضة للتشقق أثناء اللحام، مما يتطلب اتخاذ احتياطات خاصة.
نعم، يُمكن تشغيل فولاذ الأدوات D2، ولكنه يُمثل تحديًا، خاصةً في حالته المُصلَّبة، نظرًا لصلابته العالية ومحتواه من الكربيد الكاشط. أما في حالته المُلَدَّسة، فيُسهِّل تشغيله.
هل تحتاج إلى فولاذ أداة D2 عالي الأداء؟
استفد من خبرة Aobo Steel التي تزيد عن 20 عامًا في مجال التشكيل. نوفر فولاذ أدوات D2 عالي الجودة، مما يضمن متانة استثنائية ومقاومة للتآكل ودقة عالية لجميع تطبيقاتك الصعبة. تعاون معنا للحصول على جودة تثق بها.
يرجى ملء النموذج أدناه للتواصل مع متخصصي الفولاذ D2 لدينا والحصول على عرض الأسعار المخصص لك!
