NÁSTROJOVÁ OCEL D3 | 1.2080 | SKD1

Aobo Steel - důvěryhodný globální dodavatel nástrojové oceli

Nástrojová ocel D3 vykazuje vysokou pevnost, dobrou prokalitelnost a vynikající odolnost proti opotřebení. Během kalení se minimálně deformuje. Má však nízkou rázovou houževnatost a je náchylná ke křehkému lomu. Rychle tvoří nerovnoměrné eutektické karbidy a má nízkou tepelnou vodivost a plasticitu za vysokých teplot.

Díky vynikající odolnosti proti opotřebení je ocel D3 oblíbenou volbou pro výrobu nástrojů a razníků pro ražení za studena, nástrojů pro řezání za studena, vrtacích pouzder, kalibrů, tažných nástrojů, razicích nástrojů, závitořezných desek, nástrojů pro hluboké tažení a závitořezných nástrojů. Tyto aplikace vyžadují vysokou odolnost proti opotřebení a obvykle zahrnují nižší rázové zatížení.

Nástrojová ocel D3 je široce používaná nástrojová ocel s vysokým obsahem uhlíku a chromu, určená pro tváření za studena. D3 je označení podle normy ASTM A681. Podobné jakosti v dalších běžných normách zahrnují Německo/W-Nr. 1.2080, USA/ASTM T30403, Japonsko/JIS SKD1, Českou republiku/CSN 19436 a Čínu GB. Cr12.

1. Aplikace

  • Vysoce namáhané řezací a děrovací nástroje pro tenké plechy
  • Vyřezávací a tvářecí nástroje
  • Formování rolí
  • Nástroje pro kreslení a hluboké kreslení
  • Řezací nože/řezačky a nůžky na řezání
  • Nástroje pro zpracování kamene
  • Nože na papír a plasty
  • Tlakové podložky
  • Termosetové plastové lisování
  • Vřetena, odvalovací frézy, hlavní nástroje, závitové kalibry, spřádací nástroje, extruzní matrice, složité razníky a písty.

2. Složení oceli D31

CCrMoPROTIMn SiP S
2,00 – 2,35%11.00 – 13.50%≤ 0,401 TP3T≤ 0,35%≤ 0,601 TP3T≤ 0,601 TP3T≤ 0,03%≤ 0,03%

Složení ekvivalentních stupňů

uhlík (C)křemík (Si)mangan (Mn)Chrom (Cr)fosfor (P)síra (S)
Německo/W-Nr. 1.2080(X210Cr12)1.90 – 2.200.10 – 0.600.20 – 0.6011.0 – 13.0≤ 0,030≤ 0,030
Japonsko JIS SKD11.90 – 2.200.10 – 0.600.20 – 0.6011.0 – 13.0≤ 0,030≤ 0,030
Čína GB Cr122.00 – 2.30≤ 0,40≤ 0,4011.50 – 13.00≤ 0,030≤ 0,030

3. Vlastnosti nástrojové oceli D3

3.1 Mechanické vlastnosti

Rázová houževnatostTvrdost (doporučená)Tvrdost (po kalení)Poissonův poměrModul pružnostiPevnost v tahu (UTS)Mez kluzu
28 J/cm²57–58 HRC64,5 HRC0,27–0,30190–210 GPa (30 × 10^6 psi)770–2050 MPa480–1550 MPa

3.2 Fyzikální vlastnosti

HustotaBod táníTepelná vodivostKoeficient tepelné roztažnostiElektrický odpor
7,7–7,87 × 1000 kg/m³ (0,278–0,284 lb/palec³)1421–1430 ℃ (2590 °F)16,6 W/(m*K) při 20 °C10,7–13,3 × 10⁻⁶ m/(m*K) (20–700 °C)54,8 µOhm-cm při 21 °C

3.3 Rovnováha mezi odolností proti opotřebení a houževnatostí u oceli D3

Při hodnocení vlastností nástrojové oceli D3 pro vaše aplikace je ústředním hlediskem její výjimečná odolnost proti opotřebení, která však s sebou nese kompromis v oblasti houževnatosti.

Výjimečná odolnost proti opotřebení: Po vhodném tepelném zpracování vytváří vysoký obsah uhlíku a chromu v oceli D3 v mikrostruktuře oceli velké množství velmi tvrdých karbidů (hlavně typu M7C3). Tyto karbidy jsou důvodem její vynikající odolnosti proti opotřebení.

Základní aspekty odolnosti: D3 má vynikající odolnost proti opotřebení, ale její houževnatost je snížená. Ve srovnání s jinými nástrojovými ocelemi pro práci za studena, jako jsou A2 nebo S7Ocel D3 obvykle vykazuje nižší houževnatost a rázovou houževnatost. Velké množství karbidů v oceli D3 působí jako body koncentrace napětí, což ji činí náchylnější ke křehkému lomu. Nástroje vyrobené z D3 jsou také náchylné ke křehkému lomu nebo odštípnutí břitu během nárazu.

3.4 Rozměrová stabilita během tepelného zpracování

Nástrojová ocel D3 má dobrou rozměrovou stabilitu a je často považována za standard pro vysokou rozměrovou stabilitu při kalení mezi nástrojovými ocelemi pro práci za studena, přičemž vykazuje menší změnu velikosti než mnoho jiných jakostí kalitelných v oleji. Tato vlastnost je částečně připisována jejímu složení, konkrétně obecné absenci molybdenu (Mo) a nižšímu obsahu vanadu (V) ve srovnání s... Nástrojová ocel D2, což také přispívá k jeho nižším požadovaným teplotám kalení.

3.5 Odolnost proti měknutí při zvýšených teplotách

Po vhodném kalení a popouštění vykazuje nástrojová ocel D3 dobrou odolnost proti měknutí za vysokých teplot v určitém rozsahu a v aplikacích si zachovává určitou tvrdost a ostří.

NÁSTROJOVÁ OCEL D3
Nástrojová ocel D3

Hledáte nástrojovou ocel D3 | 1.2080? Máme skladem kulatou ocel. Vyplňte prosím níže uvedený formulář a my vám rádi poskytneme nejnovější a nejlepší cenovou nabídku.

4. Tepelné zpracování

Komplexní Tepelné zpracování nástrojové oceli D3 Protokol zahrnuje čtyři hlavní fáze: předehřev, austenitizaci (kalení), kalení a popouštění. Každý krok hraje zásadní roli v dosažení požadované metalurgické struktury a mechanických vlastností.

4.1 Předehřívání

Předehřev oceli D3 se provádí za účelem snížení rizika deformace nebo praskání a pro zmírnění zbytkových pnutí způsobených předchozími obráběcími operacemi.

Teplota předehřevu je 650–705 °C (1200–1300 °F)Teplota, kterou běžně používáme, je 650 °C (1200 °F), při které se ocel udržuje po dobu 10 až 15 minut.

Ocel D3 má relativně nízkou tepelnou vodivost, takže ohřev musí být prováděn pomalu, aby se zabránilo nerovnoměrnému ohřevu mezi vnitřním a vnějším povrchem, což by mohlo způsobit praskliny.

4.2 Austenitizace (kalení)

Austenitizace se provádí za účelem transformace mikrostruktury D3 na austenit.

Teplota je 960 °C (1760 °F), což je o něco méně než D2. Doba namáčení musí být dostatečně dlouhá, aby se zajistilo, že jádro dosáhne cílové teploty. Upozorňujeme, že nadměrné teploty mohou vést k hrubému zrnu, zhrubnutí karbidů a zvýšenému množství zbytkového austenitu, což vše může negativně ovlivnit houževnatost a rozměrovou stabilitu. Aby se zabránilo oduhličení, lze použít neutrální atmosféru, ochrannou fólii nebo solné lázně.

4.3 Kalení

Tento krok zahrnuje přeměnu austenitu na tvrdý martenzit. Na rozdíl od mnoha jiných ocelí typu D se nástrojová ocel D3 obvykle kalí v oleji. Kalení v oleji poskytuje mírnější rychlost chlazení než kalení ve vodě nebo slané vodě, což pomáhá minimalizovat riziko deformace a praskání. Teplotu chlazení lze nastavit na pokojovou teplotu nebo doporučujeme 66–93 °C (150–200 °F).

Ochlazená ocel D3 by měla být ihned popuštěna; opožděné popouštění může ocel učinit extrémně křehkou a náchylnou k praskání a nestabilitě. Doporučujeme popouštění do 2 hodin od ochlazení.

4.4 Popouštění

Kalená ocel D3 je velmi tvrdá, ale také velmi křehká a nese vysoké vnitřní pnutí. Účelem popouštění je toto vnitřní pnutí odstranit, výrazně zlepšit houževnatost a upravit konečnou tvrdost oceli D3.

Doporučujeme zdvojnásobit nebo dokonce ztrojnásobit temperování oceli D3. To pomáhá zjemnit strukturu zrna, dále zlepšit odolnost proti opotřebení a podpořit transformaci zbytkového austenitu.

Tabulka tvrdosti a teploty popouštění pro nástrojovou ocel D3

Teplota temperováníRockwell C.
Jak uhašeno66
150 °C / 300 °F65
400 °F / 205 °C61
500 °F / 260 °C58
600 °F / 315 °C57
700 °F / 370 °C57
800 °F / 425 °C56
900 °F / 480 °C55
540 °C / 1000 °F52
Experimentální podmínky: 1. TEPLOTA PŘEDEHŘÁTÍ 650 °C 2. TEPLOTA KALENÍ 940 °C 3. KALENÍ V OLEJI 4. CHEMIE Uhlík 2,15% Mangan 0,40% Křemík 0,40% Chrom 12,25%

4.5 Aspekty pro tepelné zpracování nástrojové oceli D3

  • Ocel D3 má vysoký obsah uhlíku a po kalení si může zachovat austenit. Pokud použití oceli D3 vyžaduje vysokou rozměrovou stabilitu a minimální zbytkový austenit, lze po kalení (obvykle před konečným popouštěním) použít zpracování při teplotách nižších než nule nebo nízkých teplotách. Po tomto typu zpracování musí bezprostředně následovat proces popouštění.
  • Nástrojová ocel D3 má dobrou rozměrovou stabilitu s očekávaným nárůstem obvykle kolem ±0,0005 palce/palec (nebo ±0,051 TP3T). Pro minimalizaci rozměrových změn je nezbytný správný předehřev, kontrolovaná rychlost ohřevu a chlazení a důkladné vícenásobné popouštění.
  • Pro zvýšení povrchové tvrdosti a odolnosti proti opotřebení mohou být součásti z nástrojové oceli D3 po primárním tepelném zpracování podrobeny povrchovým úpravám, jako je nitridace nebo tepelná difúze (TD).

5. Ekvivalentní stupně a složení

  • DIN (Německo): 1.2080 / X210Cr12
  • JIS (Japonsko): SKD1
  • GB (Čína): Cr12
 CCrSiMnPS
Cr12 (GB/T 1299) (%)14:00 – 14:3011.50 – 13.00≤ 0,40≤ 0,40≤ 0,030≤ 0,030
1,2080 (X210Cr12) (DIN) (%)1,90 – 2,2011:00 – 13:000,10 – 0,600,20 – 0,60≤ 0,030≤ 0,030
SKD1 (JIS G4404) (%)1,90 – 2,2011:00 – 13:000,10 – 0,600,20 – 0,60≤ 0,030≤ 0,030

6. Dodávací formuláře a rozměry

Tato ocel je naším nejlevnějším a nejvyspělejším produktem, přičemž většina z ní se prodává do Indie.

Nástrojová ocel D3, kterou dodáváme, je k dispozici v různých formách, včetně kulatých tyčí, plechů, bram, plochých tyčí, čtvercových tyčí a bloků. Rozměry ploché tyče se pohybují v rozmezí: šířka 20–600 mm × tloušťka 20–400 mm × délka 1 000–5 500 mm. Rozměry kulaté tyče se pohybují v rozmezí průměru 20–400 mm × délka 1 000–5 500 mm. Rozměry bloku se získají řezáním ploché tyče.

Pro menší rozměry, jako jsou kulaté tyče o průměru menším než 70 mm, používáme proces válcování za tepla. Pro rozměry větší než 70 mm nabízíme kované výrobky.

Testování UT: září 1921-84 D/d, E/e. 

Povrchová úprava: původní černá, loupaná, obráběná/soustružená, leštěná, broušená nebo frézovaná povrchová úprava.

Stav zásob: Neudržujeme skladem oceli D3. Výrobu zajišťujeme na základě objednávek zákazníků.

Dodací lhůta: Materiály pro elektrické obloukové pece (EAF) jsou 30–45 dní. Materiály pro ESR jsou přibližně 60 dní.

  1. Bringas, JE (ed.). (2004). Příručka srovnávacích světových ocelářských norem (3. vydání, s. 433). ASTM International. ↩︎

FAQ

1. Co je nástrojová ocel D3?

Nástrojová ocel D3, známá také jako DIN 1.2080 a JIS SKD1, je vysoce uhlíková a chromová legovaná ocel 12%. Jedná se o nástrojovou a závitovou ocel kalitelnou v oleji.

2. Jaké jsou klíčové vlastnosti nástrojové oceli D3?

Nástrojová ocel D3 se vyznačuje velmi vysokou odolností proti opotřebení abrazivnímu i adhezivnímu opotřebení díky vysokému obsahu tvrdých karbidů. Má střední houževnatost, vynikající rozměrovou stabilitu (drží téměř stejně dobře jako oceli kalitelné na vzduchu, jako je D2) a vysokou pevnost v tlaku. Není sekundárně prokalitelná.

3. Jaké jsou mezinárodní ekvivalentní jakosti a označení pro ocel D3? 

DIN 1.2080 (Německo)
JIS SKD1 (Japonsko)
X210Cr12 (Německo/Spojené království/Francie, ISO)
UNS T30403 (USA)
ASTM A681 (norma USA)
Mezi další označení patří AFNOR Z 200 C 12, UNI X 21O Cr 13 KU, BS BD 3, SAE J437 a SAE J438.

4. Je D3 považována za nástrojovou ocel pro práci za studena?

Ano, AISI D3 je nástrojová ocel vyrobená za studena.

5. Jak si nástrojová ocel D3 vede v porovnání s jinými ocelemi skupiny D, jako je D2?

Nástrojová ocel D3 se kalí v oleji, zatímco většina ostatních ocelí skupiny D (jako D2) se kalí na vzduchu a obvykle obsahuje molybden 1%. D3 je známá tím, že má lepší odolnost proti opotřebení než D2 a je o něco obtížnější na broušení. D3 má tendenci být během kalení křehčí ve srovnání s D2. D3 také vykazuje vynikající rozměrovou stabilitu při tepelném zpracování a drží si tvar téměř stejně dobře jako D2 kalený na vzduchu.

6. Jaká je odolnost nástrojové oceli D3 proti opotřebení?

Ocel D3 má velmi vysoká odolnost proti opotřebení proti abrazivnímu a adheznímu opotřebení díky vysokému obsahu tvrdých karbidů v ocelové matrici. Je preferován pro aplikace vyžadující vysokou odolnost proti opotřebení, jako jsou například nože nůžek.

7. Jaký je typický rozsah tvrdosti nástrojové oceli D3 po tepelném zpracování?

Po tepelném zpracování může nástrojová ocel D3 dosáhnout tvrdosti v rozmezí 58-64 HRCPro maximální odolnost proti opotřebení může popouštění mezi 149 °C a 177 °C (300 °F a 350 °F) poskytnout tvrdost 62–63 HRC. Pro optimální rovnováhu mezi odolností proti opotřebení a houževnatostí bude popouštění mezi 232 °C a 260 °C (450 °F a 500 °F) produkovat tvrdost 58–60 HRC.

8. Jaká je obrobitelnost nástrojové oceli D3?

Nástrojová ocel D3 je obecně hodnocena jako obrobitelná 45-50% z uhlíkové oceli 1%, nebo asi 25-30% z oceli typu B1112. Není snadné ji zpracovat.

9. Vyžaduje nástrojová ocel D3 tepelné zpracování k dosažení svých maximálních vlastností?

AnoNástrojová ocel D3 vyžaduje kalení a popouštění, aby dosáhla svých maximálních vlastností.

10. Jaký je doporučený postup pro žíhání nástrojové oceli D3?

Pro žíhání by měla být ocel D3 rovnoměrně zahřívána na 850–871 °C (1550–1600 °F)Měl by být důkladně namočený a poté velmi pomalu ochlazován v peci rychlostí nepřesahující 6 °C za hodinu nebo 25 °C za hodinu, dokud nedosáhne 538–650 °C. Poté jej lze ochladit na vzduchu. Žíhání by mělo vést k maximální tvrdosti 248–255 HBW.

11. Jak se kalí nástrojová ocel D3, včetně předehřevu a kalení?

Ocel D3 by měla být pomalu předehřívána na 800–850 °C (1472–1562 °F)Poté by měla být teplota rychle zvýšena na 950–970 °C (1742–1778 °F), nebo 954 °C (1750 °F) až 982 °C (1800 °F) a namočená po dobu 20–25 minut plus 5 minut na každý palec tloušťky. Po namočení by měla být kalený v oleji do černé (kolem 482 °C nebo 900 °F), poté se ochladí na klidném vzduchu na okolní teplotu. Malé části lze po austenitizaci kalit plynem za použití vakua.

12. Jak citlivá je nástrojová ocel D3 na přehřátí během kalení?

Nástrojová ocel D3 je extrémně citlivý na přehřátí během kalení. Při přehřátí nedosáhne maximální tvrdosti a může se silně smrštit. Teplota kalení musí být přesně v doporučeném rozsahu.

13. Jaký je správný postup popouštění nástrojové oceli D3?

Popouštění by mělo být provedeno ihned po vychladnutí oceli na pokojovou teplotu po kalení. Díly by měly být umístěny do popouštěcí pece a pomalu zahřívány na požadovanou popouštěcí teplotu. Popouštění pro 1 hodina na palec tloušťky je vyžadováno, minimálně 2 hodiny. Dvojité popouštění se často doporučuje u vysoce legovaných nástrojových ocelí, jako je D2 (a implicitně prospěšné pro D3), aby se snížil zbytkový austenit.

14. Jak ovlivňuje teplota popouštění tvrdost nástrojové oceli D3?

Teplota popouštění přímo ovlivňuje konečnou tvrdost a houževnatost. Například:
150 °C (302 °F): 63–64 HRC
200 °C (392 °F): 61–63 HRC
250 °C (482 °F): 60–62 HRC
149–177 °C (300–350 °F): 62–63 HRC (pro maximální odolnost proti opotřebení)
450-500°F (232-260°C): 58-60 HRC (pro optimální rovnováhu mezi odolností proti opotřebení a houževnatostí)
400 °C (752 °F): 58–59 HRC
538 °C (1000 °F): 51–53 HRC. Ocel se při popouštění na 315 °C (600 °F) roztahuje, ale při popouštění mezi 315 °C a 454 °C (600 °F a 850 °F) se smršťuje.

15. Jak se provádí odlehčení pnutí u nástrojové oceli D3?

Pro zmírnění obráběcího pnutí, zejména pro větší přesnost při kalení nebo po hrubovacích operacích, by se měly součásti z nástrojové oceli D3 zahřát na 648–700 °C (1200–1292 °F)Díly by měly být namočené jednu hodinu (nebo minimálně jednu hodinu) při dané teplotě a poté pomalu ochlazeny.

16. Jaká je rozměrová stálost nástrojové oceli D3 během tepelného zpracování?

Nástrojová ocel D3 je známá tím, že je rozměrově stabilní a vystavování vynikající stabilita při tepelném zpracování, přičemž si drží rozměry téměř stejně dobře jako oceli kalené na vzduchu. Při správném kalení vykazuje typické změny délky, s roztažností při popouštění až do přibližně 315 °C (600 °F) a smrštěním při popouštění mezi 315 °C a 454 °C (600 °F a 850 °F). Přehřátí během kalení může vést k významnému smrštění po popouštění.

Hledáte vysoce výkonnou nástrojovou ocel D3?

Využijte vynikající odolnost proti opotřebení, vysokou pevnost v tlaku a vynikající držení hran nástrojové oceli D3 (DIN 1.2080 / SKD1) pro vaše kritické aplikace. V Aobo Steel vám naše více než 20leté zkušenosti s kováním zaručují, že získáte vysoce kvalitní materiál přizpůsobený vašim přesným potřebám.

Jste připraveni začít?

Jednoduše vyplňte níže uvedený formulář spojit se s našimi specialisty na nástrojovou ocel D3 a získat individuální cenovou nabídku nebo prodiskutovat požadavky na váš projekt.


Naše produkty