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.

However, the very properties that make D2 excellent for demanding cold-work tasks and long production runs are exactly what make it challenging to sharpen. Simply put, D2 is engineered to resist wear and tear. Sharpening, by its nature, is a process of controlled wear that removes material through the action of abrasion.

Plochá tyč z nástrojové oceli D2

Pochopení Hutnictví

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

  1. D2 Steel Composition: 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: Tvrdost oceli D2 is from 56 to 64 HRC. This hardness gives D2 its excellent 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

D2 tool steel is challenging to sharpen because it is metallurgically designed for maximum wear resistance. Its high carbon and chromium content creates a hard structure filled with extremely hard carbide particles. This inherent abrasion resistance, combined with the need for careful grinding techniques to avoid surface damage, makes sharpening D2 a more demanding and time-consuming task compared to sharpening less wear-resistant steel grades. Understanding these properties helps in selecting the appropriate tools and techniques for effectively maintaining D2 components.