DC53 مقابل D2 فولاذ الأدوات

شركة ديتو سبيشيال ستيل المحدودة، تم تطويرها في الأصل فولاذ الأدوات DC53 في اليابان كنسخة مُحسّنة من فولاذ DC1. يُعد DC53 أيضًا بديلاً عالي الجودة لـ فولاذ الأدوات D2سنقوم بمقارنة DC53 و D2 من حيث الاستخدام.

فولاذ الأدوات D2: المعيار الصناعي

فولاذ الأدوات D2 هو فولاذ عالي الكربون وعالي الكروم ويتصلب بالهواء فولاذ الأدوات للعمل البارد الذي يعمل كمعيار لقياس أداء الآخرين فولاذ الأدواتباعتباره أحد أنواع الفولاذ التقليدية للغاية، فقد استخدم البشر فولاذ الأدوات D2 لعقود من الزمن، وهو يوفر نسبة تكلفة إلى أداء عالية جدًا.

الخصائص الرئيسية لـ D2

• صلابة:أقصى صلابة للفولاذ D2 بعد التلدين 255 HB. بعد المناسب إخماد و التلطيف بعد المعالجة، تتراوح صلابته التشغيلية الطبيعية عادةً بين 58 و60 HRC، وقد تصل إلى 60-62 HRC. أما صلابته بعد التبريد، فتتراوح عادةً بين 61 و64 HRC.
• مقاومة التآكل ومقاومة التآكل:D2 لديه ممتاز يرتدي المقاومة ومقاومة التآكل بعد الإخماد، وهي واحدة من أهم خصائص الفولاذ D2.
• الصلابة:إن صلابة الفولاذ D2 أقل من المتوسط، ولكن لا يزال من الممكن استخدامها في تطبيقات محددة حيث تكون الصلابة عاملاً مؤثراً.
• قابلية التصنيع والطحنيُعرف فولاذ D2 على نطاق واسع بأنه فولاذ يصعب تشغيله بسبب صلابته العالية. ومن المثير للاهتمام، أن صلابته العالية تُعدّ ميزة في بعض التطبيقات، لذا فهو سلاح ذو حدين. فإذا كانت درجة قابلية التشغيل والطحن للفولاذ الذي يحتوي على نسبة كربون 1% 100 نقطة، فإن درجة قابلية التشغيل والطحن لفولاذ D2 هي 45 نقطة.
• المعالجة الحراريةD2 فولاذ مُصلد بالهواء، يتميز بثبات أبعادي ممتاز أثناء التبريد، بمعدل تمدد أو انكماش يبلغ حوالي 0.0005 بوصة لكل بوصة. تتراوح درجة حرارة الأوستنيت عادةً بين 1010 و1095 درجة مئوية (1850 و2000 درجة فهرنهايت). يتراوح نطاق درجة حرارة التلطيف بين 205 و540 درجة مئوية، ودرجة حرارة التلطيف النموذجية لـ D2 هي 200 درجة مئوية.
• سلوك الكسرهذه البيانات غير شائعة الاستخدام. في مراجعتنا للاختبارات التجريبية على مادة D2، لم يُلاحظ أي ترقق قبل الكسر، وكان نمط الكسر كسرًا سطحيًا أملسًا، وكان معدل انخفاض مساحة الكسر 1.3% فقط. مراجع: ألجارني، م. (2020). الخواص الميكانيكية وتوصيف البنية الدقيقة لفولاذ أدوات العمل الباردة AISI "D2" و"O1". في أ. دي شينو وك. سوجيموتو (المحرران)، الخواص الميكانيكية والبنية الدقيقة للفولاذ المطروق (ص 151).

فولاذ DC53: فولاذ مُحسّن لأدوات العمل الباردة

كما ذُكر في بداية هذه المقالة، يُعدّ DC53 نوعًا من الفولاذ يُستخدم عادةً كبديل لـ D2. وهو أيضًا فولاذ عالي المتانة يُستخدم في الأدوات الباردة.

الخصائص الرئيسية لـ DC53:

• صلابةمن أهم مزايا فولاذ DC53 قدرته على تحقيق صلابة تتراوح بين 62 و63 HRC بعد الإخماد والمعالجة الحرارية العالية عند درجة حرارة تتراوح بين 520 و530 درجة مئوية، وهي أعلى حتى من فولاذ SKD11. صلابة فولاذ DC53 الشائعة الاستخدام هي ≥58 HRC، مع درجة حرارة معالجة حرارية مقابلة تتراوح بين 550 و680 درجة مئوية.
• الصلابة:يتمتع DC53 بمتانة عالية، وبالمقارنة مع D2، يتمتع DC53 بمقاومة أكبر للتقطيع والكسر في التطبيقات التي تنطوي على أحمال التأثير أو الأحمال المتقطعة.
• مقاومة التآكل:يتميز DC53 بمقاومة أفضل للتآكل، خاصة في الظروف التي يسود فيها التآكل الكاشط.
• قابلية التصنيعمقارنةً بفولاذ D2، يتميز فولاذ DC53 بسهولة تشغيله، ما يجعله مناسبًا للقطع السلكي. هذا يمنحه ميزة من حيث تكلفة التصنيع ووقته عند تشغيل هندسة القوالب المعقدة التي تتطلب تشغيلًا بالتفريغ الكهربائي (EDM) أو قطعًا سلكيًا بالتفريغ الكهربائي.
• المعالجة الحرارية:يتضمن DC53 التبريد والتسخين بدرجة حرارة عالية. تتراوح درجة حرارة التبريد عادةً بين 1000 و1050 درجة مئوية، يليها تبريد بالهواء أو الزيت. يُعدّ التبريد بدرجة حرارة عالية عند 520-530 درجة مئوية أساسيًا لتحقيق التوازن الأمثل بين الصلابة والمتانة.
• التطبيقات: يُستخدم DC53 في قوالب الختم الدقيق، وقوالب السحب العميق، وقوالب لف الخيوط، وقوالب القطع البارد. كما أنه مناسب لقوالب الضغط الساخن.

مقارنة مباشرة: D2 مقابل DC53

عندما نضع D2 وDC53 جنبًا إلى جنب، تظهر بعض التمييزات المهمة:

• 1. الصلابة والأداءيمكن لكلا النوعين من الفولاذ تحقيق صلابة عالية جدًا. عادةً ما يعمل فولاذ D2 في نطاق 58-60 HRC، بينما يمكن أن يصل فولاذ DC53 إلى 62-63 HRC بعد المعالجة الحرارية العالية. في التطبيقات عالية التآكل، يتمتع فولاذ DC53 بميزة واضحة. بعد خضوعه لعمليات طلاء معينة، يمكن تعزيز صلابته بشكل أكبر، مما يزيد من مزاياه.
• 2. الصلابةيتميز فولاذ DC53 بمتانة أعلى من فولاذ D2. صُمم فولاذ DC53 لتحمل أحمال الصدمات بشكل أفضل، وهو أقل عرضة للتشقق أو الكسر الهش. قد لا تكون هذه الظروف مناسبة لفولاذ D2.
• 3. قابلية التصنيعكما ذُكر سابقًا، يتميز DC53 بسهولة تشغيل ممتازة لقطع الأسلاك مقارنةً بـ D2. يُصعّب تشغيل وطحن فولاذ D2. أما بالنسبة للقوالب الهندسية المعقدة التي تتطلب قطعًا دقيقًا، فيمكن لـ DC53 أن يُقلّل بشكل كبير من وقت التصنيع وتكاليف الأدوات.
• 4. مقاومة التآكل:كلا النوعين من الفولاذ لديهما مقاومة ممتازة للتآكل.
• 5. قابلية التشغيل الساخن: D2 هو في الأساس فولاذ أدوات للتشكيل البارد، ولكن يمكن استخدامه أيضًا في التشطيب الساخن للتشكيلات. أما DC53، فيمكن استخدامه في بعض التطبيقات عالية الحرارة، مثل قوالب الضغط الساخن.
• 6. التطبيقكلاهما من فولاذ العمل البارد متعدد الأغراض. مقارنةً بـ D2، يتميز DC53 بمتانة وأداء أفضل في قطع الأسلاك، لذا يُستخدم بشكل أكثر شيوعًا في قوالب وأدوات الختم الدقيقة ذات الأشكال الهندسية المعقدة التي تتطلب مقاومة عالية للتشقق. ويظل D2 خيارًا موثوقًا لعمليات القطع والتشكيل طويلة الأمد وكبيرة الحجم، خاصةً في التطبيقات التي تتطلب مقاومة للتآكل وثباتًا في الأبعاد.

في ملخصإذا كانت هناك حاجة إلى صلابة عالية ومقاومة عالية للتآكل، مع الحفاظ على المتانة (خاصةً القدرة على مقاومة التقطيع أو التشقق البسيط)، أو إذا كانت عملية التصنيع تعتمد بشكل كبير على القطع السلكي بتقنية التفريغ الكهربائي (EDM) في صناعة القوالب الدقيقة، فإن DC53 هو الخيار الأمثل بلا شك. أما إذا كانت هناك حاجة فقط إلى مقاومة عالية للتآكل وثبات أبعاد عالٍ، فيمكن اختيار D2، نظرًا لانخفاض سعره في السوق مقارنةً بسعر DC53.