Proč se nástrojová ocel D2 tak obtížně brousí?

Na Aobo Steel, s našimi desetiletími zkušeností v oblasti nástrojové oceli často diskutujeme o praktických aspektech používání různých jakostí. Častým problémem, který vzniká, jsou potíže, se kterými se někteří uživatelé setkávají při ostření Nástrojová ocel D2. Podívejme se na technické důvody.

Ocel D2 je vysoce uhlíková, s vysokým obsahem chrómu nástrojová ocel pro tváření za studena. Jeho složení poskytuje výjimečnou odolnost proti oděru a rozměrovou stálost po tepelném zpracování. Pro tyto specifické vlastnosti je D2 často považován za průmyslový standard.

Avšak právě vlastnosti, díky nimž je D2 vynikající pro náročné práce za studena a dlouhé výrobní série, jsou přesně to, kvůli čemu je ostření náročné. Jednoduše řečeno, D2 je navržen tak, aby odolal opotřebení. Ostření je ze své podstaty proces řízeného opotřebení, který odstraňuje materiál otěrem.

Pochopení Hutnictví

Abychom pochopili, proč D2 odolává ostření, musíme se podívat na jeho složení a strukturu:

1. Složení: D2 má vysoký obsah uhlíku (typicky 1,5% nebo více) a vysoký obsah chrómu (kolem 12%). Často obsahuje molybden a někdy také vanad. Tato specifická směs slitin, zejména vysoký obsah uhlíku a chrómu, definuje její výkon.
2. Mikrostruktura: Po správném tepelném zpracování D2 vyvine mikrostrukturu charakterizovanou matricí z temperovaného martenzitu s vysokým obsahem uhlíku. V této matrici je přítomen velký objem (přibližně 131 TP3T) dispergovaných karbidů velmi tvrdých slitin, především karbidy M7C3 bohaté na chrom.
3. Tvrdost: D2 je tepelně zpracován pro dosažení vysokých úrovní tvrdosti, typicky v rozmezí od 56 do 64 HRC. Tato tvrdost v kombinaci s částicemi tvrdého karbidu dává D2 vynikající vlastnosti nosit odpor.

The Sharpening Challenge

Obtížnost ostření D2 pochází přímo z této kombinace vysoké celkové tvrdosti a přítomnosti těchto extrémně tvrdých karbidových částic.

• Podání: Pokus o použití standardního pilníku na kalený D2 je obecně neúčinný. Pilník se často snaží „zakousnout“ do oceli a může jednoduše sklouznout po povrchu. Takto tvrdé materiály vyžadují broušení, nikoli pilování.
• Broušení: Broušení je nezbytnou metodou pro kalené nástrojové oceli, jako je ocel D2. Vysoká odolnost oceli D2 proti oděru však činí samotné broušení výzvou. Brusivo musí neustále prořezávat částice tvrdého karbidu, které odolávají odstranění. O ocel D2 je známo, že se s ní obtížně opracovává a přesně brousí kvůli vysokému obsahu chrómu a uhlíku. Její třída obrobitelnosti je výrazně nižší než u jednodušších uhlíkových ocelí, a to i v měkčím, žíhaném stavu. Po vytvrzení není běžné obrábění obvykle praktické.

Důležité pokyny pro broušení D2 Ocel

Broušení tvrdých ocelí s vysokým obsahem uhlíku, jako je nástrojová ocel D2, vyžaduje pečlivou kontrolu. Použití příliš velkého tlaku nebo rychlosti může generovat nadměrné lokalizované teplo na povrchu. Pokud je teplota příliš vysoká, může povrch po ochlazení znovu nesprávně ztvrdnout, což má za následek tenkou, křehkou vrstvu netemperovaného martenzitu. Tato vrstva může obsahovat mikrotrhliny, působící jako napěťové body, které by mohly později během používání vést k selhání nástroje. Tento potenciální problém zvyšuje složitost procesu ostření a vyžaduje přesnost.

V souhrnu

Nástrojová ocel D2 je náročná na ostření, protože je metalurgicky navržena pro maximální odolnost proti opotřebení. Jeho vysoký obsah uhlíku a chrómu vytváří tvrdou strukturu vyplněnou extrémně tvrdými karbidovými částicemi. Tato vlastní odolnost proti oděru v kombinaci s potřebou pečlivých technik broušení, aby se zabránilo poškození povrchu, činí z ostření D2 náročnější a časově náročnější úkol ve srovnání s ostřením méně odolných ocelí proti opotřebení. Pochopení těchto vlastností pomáhá při výběru vhodných nástrojů a technik pro efektivní údržbu komponent D2.