Průvodce tepelného zpracování nástrojové oceli D2

Na Aobo Steel, s našimi rozsáhlými zkušenostmi s kováním nástrojové oceli to chápeme správně tepelné zpracování je rozhodující pro dosažení optimálního výkonu Nástrojová ocel D2. Tato příručka popisuje klíčové kroky pro zpracování D2 ve vašich továrních aplikacích. Pečlivé dodržování těchto postupů vám pomůže dosáhnout požadované tvrdosti, odolnosti proti opotřebení a houževnatosti.

Příprava a předehřívání

Před zahájením tepelné úpravy je důležitá správná příprava.

Minimalizace oduhličení

Aby se zabránilo ztrátám uhlíku z povrchu oceli během ohřevu (oduhličení), doporučujeme zabalit díl D2 do nerezové fólie. Pro obecné tepelné zpracování až do 1093 °C (2000 °F) je vhodná fólie typu 321 (tloušťka 0,05 mm / 0,002 palce). Pokud používáte vyšší austenitizační teploty, zvažte fólii typu 309.

Předehřev D2 Steel

Předehřev je kritickým krokem, zejména u ocelí s vysokým obsahem chromu, jako je D2, které nepřenášejí teplo rychle. To pomáhá zabránit tepelnému šoku a potenciálnímu prasknutí.

• Doporučený předehřev: Ocel zahřejte na přibližně 649 °C (1 200 °F).
• Doba držení: Udržujte tuto teplotu po dobu 10-15 minut.

Rovnoměrné vytápění je zásadní pro zabránění nahromadění stresu.

Austenitizace D2

Austenitizační transformuje strukturu oceli a rozpouští karbidy, což je životně důležité pro dosažení konečných vlastností.

• Teplota: Zahřejte předehřátou ocel D2 na austenitizační rozsah, typicky 1010 °C (1850 °F).
• Doba namáčení: Udržujte ocel na této teplotě, abyste zajistili, že jádro dosáhne cílové teploty a projde nezbytnou transformací. Běžným vodítkem je 1 hodina na 25 mm (1 palec) nejtlustší části.
• Atmosféra: Je nezbytné ohřívat D2 v řízené atmosféře, jako je vakuová pec nebo neutrální solná lázeň, nebo použít metodu zábalu z nerezové oceli, aby se zabránilo povrchové dekarbonizaci.

Přesná regulace teploty v této fázi je zásadní.

Kalení

D2 je vzduchem kalitelná ocel. To znamená, že nepotřebujete kapalné kalení, což zjednodušuje proces a pomáhá minimalizovat zkreslení.

• Metoda: Po vyjmutí z pece ocel ochlaďte na vzduchu.
• Gól: Rychlost ochlazování musí být dostatečně vysoká, aby se vytvořila tvrdá martenzitická struktura, ale musí být dostatečně řízená, aby se zabránilo prasklinám při kalení.
• Výsledek: Struktura po kalení bude převážně martenzit, ale bude také obsahovat část zbytkového austenitu, který může dosahovat až 20%. Zadržený austenit může být později problémem pro rozměrovou stabilitu.

Temperování D2

Ocel D2 je po kalení velmi tvrdá, ale také křehká, s vnitřním pnutím. Temperování uvolňuje tento stres a zvyšuje houževnatost.

• Proces: Zahřejte kalenou ocel na určitou teplotu pod její kritický bod, udržujte ji na této teplotě a poté ji ochlaďte, obvykle na vzduchu.
• Dvojité temperování: U D2 důrazně doporučujeme dvojité temperování. To poskytuje lepší úlevu od napětí, zlepšuje houževnatost a pomáhá transformovat část zadrženého austenitu pro lepší stabilitu.
  • Typický cyklus:
    1. První temperování: Zahřejte na přibližně 515 °C (960 °F). Držte 2 hodiny na 25 mm (1 palec) tloušťky. Ochlaďte na přibližně 65 °C (150 °F).
    2. Druhá teplota: Ohřejte na mírně nižší teplotu, přibližně 480 °C (900 °F). Držte stejnou dobu (2 hodiny na 25 mm / 1 palec).
• Tvrdost vs. houževnatost: Teplota popouštění určuje konečnou bilanci.
  • Nižší teploty (např. 200 °C / 390 °F) mají za následek vyšší tvrdost (přibližně 60 HRC).
  • Vyšší popouštěcí teploty zvyšují houževnatost, ale mírně snižují tvrdost. Zvolte teplotu na základě specifických potřeb vaší aplikace.

Úleva od stresu (po vytvrzení)

Pokud díl D2 prochází výrazným broušením, EDMnebo svařování po kalení a popouštění se důrazně doporučuje další operace odlehčení pnutí.

• Teplota: Díl pomalu a rovnoměrně zahřejte na teplotu přibližně 14 °C až 28 °C (25 °F až 50 °F) níže konečná teplota temperování.
• Doba držení: Namočte po přiměřenou dobu (např. 1-2 hodiny na palec tloušťky).
• Chlazení: Pomalu ochlaďte, nejlépe v peci.

Správa potenciálních problémů

I při pečlivém zpracování mohou nastat určité problémy.

Zkreslení

O oceli D2 je známo, že má relativně dobrou rozměrovou stabilitu během tepelného zpracování ve srovnání s jinými nástrojovými oceli, s očekávanou změnou kolem 0,0005 palce/palec. Faktory, jako je složitá geometrie součásti nebo nerovnoměrné zahřívání a chlazení, však mohou stále způsobovat deformace nebo kroucení. Zajistěte rovnoměrné vytápění a chlazení vzduchem, abyste to minimalizovali. Omezené narovnání může být možné během chlazení mezi přibližně 565 °C (1 050 °F) a 205 °C (400 °F).

Uhasit trhliny

K praskání během kalení může dojít, pokud je chlazení příliš rychlé nebo nerovnoměrné, nebo pokud má ocel vnitřní vady. Správné předehřívání a řízené chlazení vzduchem jsou nejlepší způsoby, jak tomu zabránit.

Závěr

Úspěšné tepelné zpracování Nástrojová ocel D2l vyžaduje pečlivou pozornost k přípravě, teplotě, času a rychlosti chlazení v každé fázi: předehřívání, austenitizace, chlazení vzduchem a dvojité temperování. Dodržováním zavedených postupů a zvážením specifických požadavků vaší aplikace získáte optimální rovnováhu vlastností, kterými je D2 známý. Máte-li dotazy ohledně tepelného zpracování D2 dodávaného společností Aobo Steel, neváhejte nás kontaktovat.