Jakie są zastosowania stali narzędziowej D2?

Stal narzędziowa D2 jest ważnym członkiem rodziny wysokowęglowych, wysokochromowych stali narzędziowych obrabianych na zimno, oferujących wyjątkową odporność na zużycie i stabilność wymiarową. Jest często używany jako punkt odniesienia do pomiaru wydajności innych stali narzędziowych o tych cechach. Stal D2, wraz z innymi stalami typu D, należy do kategorii stali obrabianych na zimno i jest zwykle stosowana w warunkach temperaturowych poniżej 200 °C (zwykle w temperaturze pokojowej). Po dokładnym wprowadzeniu właściwości stali D2, niniejszy artykuł przeanalizuje zastosowania stali narzędziowej D2.

Skład stali D2

Stal narzędziowa AISI D2 to złożony stop na bazie żelaza. Jej skład obejmuje wysoką zawartość węgla, a także znaczne ilości chromu, molibdenu i wanadu. Nominalny skład stali narzędziowej D2 obejmuje zazwyczaj:

• Węgiel (C): około 1,52%, przy czym zakresy wahają się od 1,00% do 1,60%, a nawet do 2,1% (w przypadku stali wytwarzanych metodą metalurgii proszkowej).
• Chrom (Cr): około 12,05%, przy czym zakres waha się od 5,00% do 12,00%.
• Molibden (Mo): około 0,76%, w zakresie do 1,00%.
• Wanad (V): około 0,92%, w zakresie do 0,20%.
• Mangan (Mn): około 0,34%, z zakresem od 0,15% do 0,40%.
• Krzem (Si): około 0,31%, przy czym zakresy mieszczą się w przedziale od 0,20% do 0,50%.

Właściwości stali D2

Stal narzędziowa D2 posiada kombinację właściwości, które czynią ją wyjątkowo przydatną do wymagających zastosowań w obróbce na zimno:

• Odporność na zużycie: D2 oferuje doskonałe nosić odporność ze względu na wysoką zawartość węgla i chromu, co prowadzi do tworzenia twardych węglików. W porównaniu do Stal narzędziowa A2, D2 wykazuje poprawę odporności na zużycie od 30 do 40%.
• Stabilność wymiarowa: Wykazuje wyjątkowe właściwości nieodkształcające i minimalne zniekształcenie mikrostruktury, dzięki czemu jest odporny na pękanie podczas formowania i wytwarzania metalu. Po schłodzeniu powietrzem z właściwej temperatury hartowania, oczekuje się, że D2 rozszerzy się lub skurczy o około 0,0005 cala/cala (0,0005 mm/mm), co stanowi minimalne zniekształcenie wśród stali narzędziowych.
• Wytrzymałość: Stal D2 charakteryzuje się umiarkowaną wytrzymałością, która jest niższa niż Stal narzędziowa O1 lub stali serii S.
• Hartowność: D2 to głęboko hartująca się stal narzędziowa o wyjątkowo niskiej tendencji do odkształcania i pękania podczas obróbki. gaszenie proces.
• Obróbka skrawaniem: D2 jest bardzo trudny do obróbki. Po odpowiednim wyżarzaniu jego ocena obrabialności wynosi 45 w porównaniu do stali narzędziowej węglowej 1% o ocenie 100.
• Odporność na zmiękczanie: D2 wykazuje wysoką odporność na zmiękczanie.
• Spawalność: Stal narzędziowa D2 charakteryzuje się wysoką zawartością węgla i zawiera dużą ilość węglików, co sprawia, że jest bardzo trudna do spawania.

Twardość stali narzędziowej D2

Zakres twardości po hartowaniu dla D2 wynosi zazwyczaj 60–62 HRC, a w przypadku matryc do wykrawania i gięcia może sięgać nawet 58–64 HRC. W przypadku niektórych zastosowań, takich jak tłoczenie długoterminowe, można stosować stal o twardości 58–60 HRC. Aby ułatwić obróbkę, stal D2 poddaje się obróbce wyżarzaniem, co skutkuje twardością od 241 do 269 BHN po wyżarzaniu.

Zastosowania stali narzędziowej D2

Po zapoznaniu się z niektórymi cechami stali D2, wróćmy do głównego tematu i omówmy zastosowania stali D2. Stal narzędziowa D2 jest najważniejszym i najszerzej stosowanym materiałem wśród stali narzędziowych obrabianych na zimno. W tych dziedzinach stal D2 musi mieć wysoką odporność na zużycie, stabilność wymiarową i twardość do obróbki na zimno. Kluczowe zastosowania obejmują:

• Wykrojniki i stemple: D2 to doskonały wybór do długotrwałych zastosowań tłoczenia, szczególnie stali i innych metali. Jest szeroko stosowany do wykrojników i wykrojników.
• Matryce formujące i ciągnące: Jest szeroko stosowany do formowania, wykrawania i ciągnienia. Zastosowania obejmują głębokie ciągnienia, narzędzia do formowania na zimno i rolki formujące.
• Narzędzia tnące: Materiał D2 jest wykorzystywany w różnorodnych operacjach cięcia, np. w nożach tnących i rozcinających, a także w stemplach i matrycach.
• Matryce do walcowania gwintów: Doskonała odporność na zużycie sprawia, że materiał ten nadaje się do stosowania w szczękach do walcowania gwintów.
• Inne narzędzia: D2 znajduje zastosowanie w takich zastosowaniach jak formy do cegieł, przyrządy pomiarowe, narzędzia do polerowania i walce. Może być również stosowany w operacjach kucia na gorąco dla niektórych części, takich jak narzędzia, gdzie jest ogólnie preferowany przez producentów ze względu na wysoką odporność na zmiękczanie i zużycie, przy minimalnym odkształceniu mikrostruktury i wysokiej odporności na pękanie podczas formowania i wytwarzania metalu.

Podsumowując, D2 jest najbardziej istotnym i często wymienianym gatunkiem wśród wysokowęglowych, wysokochromowych stali narzędziowych do obróbki na zimno, oferującym dobrą równowagę właściwości, takich jak odporność na zużycie i wytrzymałość, wraz z opłacalnością. Jego powszechne zastosowanie podkreśla jego znaczącą rolę w przemyśle obróbki metali i obróbki skrawaniem.