Stal narzędziowa DC53 VS. D2

Daito Special Steel Co., Ltd., pierwotnie opracowane Stal narzędziowa DC53 w Japonii jako ulepszona wersja stali DC1. DC53 jest również wysokiej jakości zamiennikiem Stal narzędziowa D2Porównamy DC53 i D2 pod kątem ich zastosowania.

Stal narzędziowa D2: standard branżowy

Stal narzędziowa D2 to stal wysokowęglowa i wysokochromowa, hartowana na powietrzu stal narzędziowa do obróbki na zimno który służy jako punkt odniesienia do pomiaru wydajności innych stale narzędzioweJako bardzo tradycyjny gatunek stali, ludzie używają stali narzędziowej D2 od dziesięcioleci i oferuje ona bardzo wysoki stosunek ceny do wydajności.

Kluczowe cechy D2

• Twardość:Maksymalna twardość stali D2 po wyżarzanie wynosi 255 HB. Po odpowiednim gaszenie I ruszenie obróbka, jego normalna twardość robocza wynosi zazwyczaj 58-60 HRC, a może nawet osiągnąć 60-62 HRC. Twardość po hartowaniu wynosi zazwyczaj 61-64 HRC.
• Odporność na zużycie i ścieranie:D2 ma doskonałe nosić wytrzymałość i odporność na ścieranie po hartowaniu, co jest jedną z najważniejszych cech stali D2.
• Wytrzymałość:Stal D2 ma wytrzymałość poniżej średniej, jednak nadal jest brana pod uwagę do zastosowań, w których wytrzymałość ma duże znaczenie.
• Obróbka skrawaniem i szlifowalność: D2 jest powszechnie uznawany za gatunek stali, który jest bardzo trudny do obróbki ze względu na swoją wysoką twardość. Co ciekawe, w niektórych zastosowaniach wysoka twardość D2 jest zaletą, więc jest to miecz obosieczny. Jeśli wyniki obróbki skrawaniem i szlifowania stali o zawartości węgla 1% zostaną ustawione na 100 punktów, wówczas wyniki obróbki skrawaniem i szlifowania stali D2 wynoszą 45 punktów.
• Obróbka cieplna: D2 to stal hartowana na powietrzu, charakteryzująca się doskonałą stabilnością wymiarową podczas hartowania, ze współczynnikiem rozszerzalności lub kurczenia wynoszącym około 0,0005 cala na cal. Jej temperatura austenityzacji zwykle mieści się w zakresie od 1010 do 1095 °C (1850 do 2000 °F). Zakres temperatur odpuszczania wynosi od 205 do 540 °C, przy czym typowa temperatura odpuszczania dla D2 wynosi 200 °C.
• Zachowanie podczas pękania: Te dane nie są powszechnie używane. W naszym przeglądzie testów eksperymentalnych na materiale D2 nie zaobserwowano przewężenia przed pęknięciem, trybem pękania było pęknięcie gładkiej powierzchni, a szybkość redukcji powierzchni pęknięcia wynosiła tylko 1,3%. Odnośniki: Algarni, M. (2020). Właściwości mechaniczne i charakterystyka mikrostruktury stali narzędziowych do obróbki na zimno AISI „D2” i „O1”. W: A. Di Schino i K. Sugimoto (red.), Właściwości mechaniczne i mikrostruktura stali kutej (str. 151).

Stal DC53: Ulepszona stal narzędziowa do obróbki na zimno

Jak wspomniano na początku tego artykułu, DC53 to rodzaj stali powszechnie stosowany jako zamiennik D2. Jest to również stal narzędziowa do obróbki na zimno o wysokiej wytrzymałości.

Główne cechy DC53:

• Twardość:Jedną ze znaczących zalet stali DC53 jest to, że może osiągnąć twardość 62-63 HRC po hartowaniu i odpuszczaniu w wysokiej temperaturze 520-530°C, co jest wartością wyższą nawet od stali SKD11. Powszechnie stosowana twardość stali DC53 wynosi ≥58 HRC, przy odpowiedniej temperaturze odpuszczania 550-680°C.
• Wytrzymałość:DC53 charakteryzuje się wysoką wytrzymałością i, w porównaniu do D2, ma większą odporność na odpryskiwanie i pękanie w zastosowaniach, w których występują uderzenia lub obciążenia przerywane.
• Odporność na zużycie:DC53 wykazuje lepszą odporność na zużycie, szczególnie w warunkach, w których powszechne jest zużycie ścierne.
• Obróbka skrawaniem: W porównaniu ze stalą D2, DC53 ma zaletę doskonałej obrabialności, nadaje się do cięcia drutem. Daje to DC53 przewagę pod względem kosztów produkcji i czasu podczas obróbki złożonych geometrii form, które wymagają obróbki elektroerozyjnej (EDM) lub cięcia drutem EDM.
• Obróbka cieplna:DC53 obejmuje hartowanie i odpuszczanie w wysokiej temperaturze. Temperatura hartowania wynosi zazwyczaj 1000–1050 °C, po czym następuje chłodzenie powietrzem lub olejem. Odpuszczanie w wysokiej temperaturze 520–530 °C jest kluczowe dla uzyskania optymalnej równowagi twardości i wytrzymałości.
• Zastosowania: DC53 jest stosowany do precyzyjnych matryc tłoczących, matryc do głębokiego tłoczenia, matryc do walcowania gwintów i matryc do wykrawania na zimno. Nadaje się również do matryc do prasowania na gorąco.

Porównanie bezpośrednie: D2 vs. DC53

Gdy porównamy D2 i DC53, zauważymy kilka istotnych różnic:

• 1. Twardość i wydajność: Obie stale mogą osiągnąć bardzo wysoką twardość. Stal D2 zwykle działa w zakresie 58-60 HRC, podczas gdy stal DC53 może osiągnąć 62-63 HRC po odpuszczaniu w wysokiej temperaturze. W zastosowaniach o dużym zużyciu DC53 ma wyraźną przewagę. Po przejściu przez pewne procesy powlekania twardość DC53 można jeszcze bardziej zwiększyć, co czyni jej zalety jeszcze bardziej widocznymi.
• 2. Wytrzymałość:DC53 ma wyższą wytrzymałość niż D2. Stal DC53 jest zaprojektowana tak, aby lepiej wytrzymywać obciążenia udarowe i jest mniej podatna na karbowanie lub kruche pękanie. Warunki te mogą nie być odpowiednie dla stali D2.
• 3. Obróbka skrawaniem: Jak wspomniano powyżej, DC53 ma doskonałą obrabialność do cięcia drutem w porównaniu do D2. Stal D2 jest trudna do obróbki i szlifowania. W przypadku złożonych geometrii form, które wymagają skomplikowanego cięcia, DC53 może znacznie skrócić czas produkcji i koszty narzędzi.
• 4. Odporność na zużycie:Oba rodzaje stali charakteryzują się doskonałą odpornością na ścieranie.
• 5. Możliwość obróbki na gorąco: D2 to przede wszystkim stal narzędziowa do obróbki na zimno, ale może być również stosowana do wykańczania na gorąco odkuwek. DC53 może być stosowana w niektórych zastosowaniach wysokotemperaturowych, takich jak matryce do prasowania na gorąco.
• 6. Zastosowanie: Obie są stalami ogólnego przeznaczenia do obróbki na zimno. W porównaniu do D2, DC53 ma lepszą wytrzymałość i wydajność cięcia drutem, dlatego jest częściej stosowana w precyzyjnych matrycach do tłoczenia i narzędziach o złożonej geometrii, które wymagają wysokiej odporności na pękanie. D2 pozostaje niezawodnym wyborem w przypadku długoterminowych, wysokoobjętościowych procesów wykrawania i formowania, szczególnie w zastosowaniach wymagających odporności na zużycie i stabilności wymiarowej.

Podsumowując, jeśli wymagana jest wysoka twardość i wysoka odporność na zużycie, przy jednoczesnym zachowaniu wytrzymałości (szczególnie zdolności do opierania się niewielkim odpryskom lub pęknięciom) lub jeśli proces produkcyjny w dużym stopniu opiera się na cięciu drutem EDM (obróbka elektroerozyjna) w precyzyjnym wytwarzaniu form, to DC53 jest niewątpliwie idealnym wyborem. Jeśli wymagana jest tylko wysoka odporność na zużycie i wysoka stabilność wymiarowa, można wybrać D2, ponieważ jego cena rynkowa jest niższa niż DC53.