Nástrojová ocel D2 vs D3

Při výběru správné nástrojové oceli pro váš projekt můžete narazit D2 a D3 nástrojové oceli. Obě nástrojové oceli jsou nástrojové oceli s vysokým obsahem uhlíku a vysokým obsahem chrómu, které jsou široce používány v průmyslu nástrojů a lisovacích nástrojů pro nástroje pro práci za studena, jako jsou řezné nástroje, zápustky a razníky. Jsou klasifikovány jako série D v klasifikačním systému AISI a byly původně vyvinuty jako potenciální náhrady za HSS, ale nebyly široce používány při vysokých teplotách kvůli jejich nedostatečné tvrdosti za tepla a křehkosti při obrábění. Nicméně nástrojové oceli D2 a D3 vykazují vynikající odolnost proti opotřebení v aplikacích pro tváření za studena díky velkému objemovému podílu slinutých karbidů vytvořených z vysokého obsahu uhlíku a chrómu. V tomto článku se blíže podíváme na rozdíly mezi těmito dvěma materiály, abychom vám pomohli vybrat nástrojovou ocel, která nejlépe vyhovuje potřebám vašeho projektu.

Srovnání chemického složení

Obsah uhlíku a chrómu v ocelích D2 a D3 je rozhodující pro jejich výkon. Jak je uvedeno v tabulce níže, D2 má obsah uhlíku 1,40-1,60% a obsah chrómu 11,00-13,00%, zatímco D3 má vyšší obsah uhlíku 2,00-2,35% a podobný obsah chrómu 11,00-13,50%3T Tento vysoký obsah chrómu zvyšuje jejich dobrou odolnost proti korozi, zatímco obsah uhlíku zvyšuje jejich tvrdost a odolnost proti opotřebení v důsledku tvorby karbidů. Nutno podotknout, že žádný z nich není nerezový.

Typ AISI	UNS č.	C (%)	Mn (%)	Si (%)	Cr (%)	Ni (%)	Po (%)	V (%)
D2	T30402	1.40-1.60	0,60 max	0,60 max	11.00-13.00	0,30 max	0.70-1.20	1,10 max
D3	T30403	2.00-2.35	0,60 max	0,60 max	11.00-13.50	0,30 max	…	…

Porovnání hlavních faktorů

Tabulka porovnává D2 a D3 v tvrdosti za tepla, houževnatosti a odolnosti proti opotřebení. Každý údaj je hodnocen z 10. Z tabulky vidíme, že jak D2, tak D3 mají vynikající odolnost proti opotřebení a střední tvrdost za tepla, ale jsou horší, pokud jde o houževnatost.

Srovnání výrobních faktorů

Porovnejte D2 a D3 na základě jejich dostupnosti, nákladů a obrobitelnosti. Svislá osa ukazuje jejich skóre u této položky z 10.

Nástrojová ocel D2 vs. D3 Porovnání ostatních parametrů

Vlastnosti ocelí D2 a D3 významně ovlivňuje tepelné zpracování, zejména procesy kalení a popouštění, které optimalizují jejich tvrdost a trvanlivost. Níže uvedená tabulka porovnává různé parametry související s jejich tepelným zpracováním a výslednými vlastnostmi.

Faktor	D2	D3
Obvyklá pracovní tvrdost, HRC	58-64	58-64
Hloubka kalení	D	D
Nejjemnější velikost zrna při plné tvrdosti, Shepherd Standard	7 1/2	7 1/2
Tvrdost povrchu po kalení, HRC	61-64	64-66
Tvrdost jádra (25 mm nebo 1 in. průměr kulaté), HRC	61-64	64-66
Kalící médium	A	Ó
Teplota kalení, °C (°F)	980-1025 (1800-1875)	925-980 (1700-1800)
Změna rozměrů při kalení	L	L
Bezpečnost při kalení	H	M
Náchylnost k oduhličení	H	H
Přibližná tvrdost válcovaná nebo kovaná, HB	550	400
Tvrdost žíhaná, HB	217-255	217-255
Teplota žíhání, °C (°F)	870-900 (1600-1650)	870-900 (1600-1650)
Rozsah temperování, °C (°F)	205-540 (400-1000)	205-540 (400-1000)
Teplota kování, °C (°F)	1010-1095 (1850-2000)	1010-1095 (1850-2000)

Pevnost v tlaku nástrojových ocelí D2 a D3 po kalení na maximální tvrdost a popouštění při uvedených teplotách

Pevnost v tlaku Nástrojové oceli D2 a D3 se liší s tepelné zpracování, konkrétně teplotu temperování, jak je uvedeno v tabulce níže.

Ocel	Teplota temperování (°C)	Teplota temperování (°F)	Tvrdost (HRC)	Maximální pevnost v tlaku (MPa)	Maximální kompresní síla (ksi)
D2	175	350	61.5	3841	557
D2	230	450	59.5	3641	528
D3	175	350	63.5	3634	527
D3	230	450	61.5	3290	477

---

---

Srovnání aplikací

Oceli typu D s vysokým obsahem uhlíku a vysokým obsahem chromu se dělí do dvou skupin podle obsahu uhlíku. Ocel D3 nabízí nejvyšší odolnost proti opotřebení, ale s nízkou houževnatostí, patřící k oceli s vysokým obsahem uhlíku (včetně D4 a D7). D2 patří k nízkouhlíkové oceli (včetně D5), která má relativně vysokou odolnost proti opotřebení a mírně vyšší houževnatost než oceli typu D s obsahem uhlíku 2% a více. Pokud se očekává delší výrobní cyklus, lze místo D2 zvolit ocel s vysokým obsahem uhlíku. Ocel s vysokým obsahem uhlíku se však zpracovává obtížněji. Ocel D2 se někdy používá pro ořezávání výkovků za tepla, ale oceli s vysokým obsahem uhlíku s vysokým obsahem chrómu se primárně používají pro nástroje pro obrábění za studena v průmyslu nástrojů a zápustek, jako jsou řezné nástroje pro plechy, kde je nezbytná vynikající odolnost proti opotřebení.