هل الفولاذ D2 جيد للسكاكين؟

ما هو الفولاذ D2؟ فولاذ الأدوات D2 هو فولاذ عالي الكربون والكروم، يُصلب بالهواء، يتميز بمقاومة ممتازة للتآكل، وصلابة عالية، وثبات أبعاد جيد. وهو أكثر أنواع الفولاذ استخدامًا في فولاذ الأدوات للعمل على البارد. كما أن سكاكين فولاذ الأدوات D2 شائعة الاستخدام في حياتنا اليومية. وكما أن للعملة وجهان، فإن مزايا سكاكين فولاذ الأدوات D2 في تطبيقات معينة قد تكون عيوبًا في تطبيقات أخرى. بناءً على خصائص فولاذ D2 وخبرتنا، نُحلل مزايا وعيوب استخدام سكاكين فولاذ الأدوات D2. يمكن لقراء هذه المقالة تحديد كيفية استخدام سكاكين فولاذ الأدوات D2 بناءً على تطبيقاتها الخاصة.

مزايا الفولاذ D2 للسكاكين

1. مقاومة عالية للتآكل. يتمتع الفولاذ D2 بخصائص عالية للغاية يرتدي resistance, and knives made from it can maintain a sharp cutting edge for an extended period, thereby exhibiting exceptional resistance to dulling caused by wear. The reason is the تركيبة الفولاذ D2يحتوي على نسبة عالية من الكربون والكروم. تُشكل هذه العناصر جزءًا كبيرًا من حجم كربيدات الكروم شديدة الصلابة من نوع M7C3 في بنيته المجهرية، بصلابة تصل إلى 1800 HV (صلادة فيكرز).
2. صلابة عالية. بعد المعالجة الحرارية، the hardness of D2 steel can be achieved at 60 to 62 HRC (Rockwell C). Some sources claim that after quenching, it can even reach a hardness of 64 HRC. And surface hardness after ion nitriding can reach 750-1200 HV (approx. 61-64 HRC).¹ The higher the hardness, the better the wear resistance. Learn more about this topic by reading صلابة الفولاذ D2.
3. مقاومة التليين (الصلابة الساخنة)على الرغم من استخدام فولاذ D2 في العمل البارد، إلا أن الاحتكاك يُولّد حرارةً حتميةً عند استخدامه لأغراض القطع. لذلك، يتميز فولاذ D2 بمقاومة تليين جيدة في درجات الحرارة العالية، ويحافظ على ثبات الحافة، وهي ميزةٌ تُميّز سكاكين فولاذ الأدوات D2.

حدود استخدام فولاذ الأدوات D2 للسكاكين

الآن بعد أن ناقشنا المزايا، دعونا نتحدث عن قيود سكاكين الفولاذ D2.

1. صلابة/هشاشة منخفضةيتميز فولاذ D2 بصلابة منخفضة، وهو أكبر عيوبه عند استخدامه كنصل سكين. قد تكون شفرات سكاكين D2 عرضة للتشقق أو الكسر، خاصةً عند تعرضها لإجهاد جانبي، أو حمل صدمات، أو عند ملامستها لمواد صلبة متقطعة. كما أنها تميل إلى التلف بسبب التشقق على سطح مستوٍ، ولا تُظهر أي تشوه بلاستيكي تقريبًا قبل الكسر.² إذا كانت التطبيقات تتطلب مقاومة الصدمات، فإننا نوصي باستخدام درجات فولاذية أخرى بدلاً من محاولة تعزيز صلابة الفولاذ D2 من خلال معالجة حرارية للفولاذ D2 أو طرق أخرى، حيث أن هذه الجهود تتجاوز القدرات الكامنة للفولاذ D2.
2. صعوبة في التشغيل والطحنيصعب تشكيل فولاذ D2. ويعود ذلك إلى محتواه العالي من الكربيد الصلب، وهو أيضًا إحدى مزايا فولاذ D2 المذكورة سابقًا، كوجهين لعملة واحدة. تبلغ درجة قابليته للتشكيل 45% مقارنةً بالفولاذ الكربوني 1%، المصنف 100%. قد تؤدي صعوبة تشكيل فولاذ D2 إلى ارتفاع تكاليف الاستخدام.
3. مقاومة منخفضة للتآكليتمتع فولاذ D2 بمقاومة معينة للتآكل، لكنها ليست عالية. فهو ليس فولاذًا مقاومًا للصدأ تمامًا. في ظل الظروف القاسية، يظل فولاذ D2 عرضة للصدأ. ترجع مقاومة فولاذ D2 للتآكل بشكل رئيسي إلى محتواه العالي من الكروم. يرتبط جزء كبير من الكروم في D2 بالكربيدات، مما يحد من قدرته على تكوين طبقة سلبية متينة ضد التآكل.
4. قابلية اللحامفولاذ D2 ضعيف القابلية للحام، ويعود ذلك أيضًا إلى محتواه العالي من الكربيد. قد يُسبب هذا إزعاجًا عند استخدامه كسكين.

If you want to learn more about the disadvantages, please read: ما هي عيوب الفولاذ D2؟

مقارنة مع أنواع الفولاذ الأخرى المستخدمة في صناعة السكاكين

1. مقارنة بين الفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي (مثل 420 و440C)تُستخدم هذه المواد عادةً في أدوات المائدة لأنها توازن بين مقاومة التآكل وثبات الحواف الجيد وصلابتها. على الرغم من أن الفولاذ المقاوم للصدأ D2 قد يوفر مقاومة فائقة للتآكل في بعض الحالات، إلا أنه يضعف بشكل كبير من حيث مقاومة التآكل والمتانة العامة مقارنةً بالفولاذ المقاوم للصدأ المخصص لأدوات المائدة. لمزيد من المعلومات، يُرجى قراءة D2 مقابل 440C.
2. مقارنة بالفولاذ عالي السرعة (مثل M2)M2 فولاذ عالي السرعة متعدد الاستخدامات، يُفضّل غالبًا في أدوات القطع نظرًا لتوازنه بين مقاومة التآكل، والصلابة الحرارية، والمتانة. يتميز فولاذ M2 بمتانة أعلى من فولاذ D2. في التطبيقات التي تتطلب مقاومة للصدمات، يُعدّ M2 خيارًا أفضل من D2. لمزيد من المعلومات، يُرجى قراءة ما هو الفرق بين الفولاذ D2 و M2.
3. مقارنة بفولاذ الأدوات المستخدم في مسحوق المعادن (P/M) (مثل CPM 10V، وP/M M4، وP/M T15)تُقدم هذه المواد تحسينات كبيرة مقارنةً بفولاذ D2 المُعالج تقليديًا من حيث المتانة ومقاومة التآكل. يُحقق فولاذ P/M توزيعًا أدق وأكثر تجانسًا للكربيدات، مما يُقلل من التأثير السلبي للكربيدات الخشنة على المتانة مع زيادة مقاومة التآكل إلى أقصى حد. بالنسبة للسكاكين عالية الأداء، غالبًا ما يتغلب فولاذ الأدوات P/M على القيود الرئيسية لفولاذ D2.³

ملخص

يُعد فولاذ الأدوات D2 خيارًا مثاليًا للسكاكين، حيث تُعدّ قدرته على الحفاظ على الحدة ومقاومة التآكل من أهم مزاياه. ومع ذلك، تجدر الإشارة إلى عيوبه أيضًا. فبالنسبة للسكاكين متعددة الأغراض، وخاصةً تلك التي قد تتعرض للرفع أو التقطيع أو أحمال الصدمات الأخرى، فإن صلابته المنخفضة وقابليته للتشقق تجعله خيارًا أقل مثالية مقارنةً بفولاذ الأدوات الأكثر صلابة (مثل بعض سلاسل S أو M) أو الفولاذ المقاوم للصدأ المخصص لأدوات المائدة. كما أن صعوبة الطحن والحاجة إلى المعالجة الحرارية الدقيقة للتخفيف من الأوستينيت المحتجز تجعل D2 مادة أكثر صعوبة في العمل بها لصانعي السكاكين. في تطبيقات السكاكين الصناعية، يُعد D2 أكثر ملاءمة لأدوات القطع الصناعية مثل شفرات القص وسكاكين التقطيع وسكاكين الورق. وذلك لأنه في هذه التطبيقات، حتى لو تشققت الشفرة، فلن تُسبب أضرارًا كبيرة أو حوادث.

1. ألتان، T.، وتيكايا، AE (محرران). (2012). تشكيل الصفائح المعدنية: العمليات والتطبيقات (ص 324). ASM الدولية. ↩︎
2. دي شينو، أ.، وسوجيموتو، ك. (محرران). (2017). الخصائص الميكانيكية والبنية الدقيقة للصلب المطروق. إم دي بي آي. ↩︎
3. مسكيتا، را (2014). فولاذ الأدوات: الخصائص والأداء. دار نشر سي آر سي. ↩︎