Dlaczego stal narzędziową D2 tak trudno naostrzyć?

Na Aobo Steel, z naszym dziesiątkami lat doświadczenia w stali narzędziowej, często omawiamy praktyczne aspekty korzystania z różnych gatunków. Częstym problemem, który się pojawia, jest trudność, z jaką niektórzy użytkownicy spotykają się podczas ostrzenia Stal narzędziowa D2Przyjrzyjmy się technicznym powodom tego zjawiska.

Stal D2 to stal o wysokiej zawartości węgla i chromu stal narzędziowa do obróbki na zimno. Jego formuła zapewnia wyjątkową odporność na ścieranie i stabilność wymiarową po obróbce cieplnej. Ze względu na te specyficzne cechy D2 jest często uznawany za standard branżowy.

Jednak właściwości, które sprawiają, że D2 jest doskonały do wymagających zadań obróbki na zimno i długich serii produkcyjnych, są dokładnie tym, co sprawia, że ostrzenie jest trudne. Mówiąc prościej, D2 jest zaprojektowany tak, aby był odporny na zużycie. Ostrzenie, ze swej natury, jest procesem kontrolowanego zużycia, który usuwa materiał poprzez ścieranie.

Zrozumienie Metalurgia

Aby zrozumieć, dlaczego D2 jest odporny na ostrzenie, należy przyjrzeć się jego składowi i strukturze:

1. Kompozycja: D2 ma wysoką zawartość węgla (zwykle 1,5% lub więcej) i wysoką zawartość chromu (około 12%). Często zawiera molibden, a czasami także wanad. Ta konkretna mieszanka stopów, szczególnie wysoka zawartość węgla i chromu, definiuje jego wydajność.
2. Mikrostruktura: Po przejściu właściwej obróbki cieplnej D2 rozwija mikrostrukturę charakteryzującą się matrycą odpuszczonego wysokowęglowego martenzytu. W tej matrycy znajduje się duża objętość (około 13%) rozproszonych, bardzo twardych węglików stopowych, głównie węglików M7C3 bogatych w chrom.
3. Twardość: D2 jest poddawany obróbce cieplnej w celu uzyskania wysokiego poziomu twardości, zwykle od 56 do 64 HRC. Twardość ta w połączeniu z twardymi cząsteczkami węglika nadaje D2 doskonałe właściwości nosić opór.

Wyzwanie ostrzenia

Trudność w ostrzeniu D2 wynika bezpośrednio z połączenia wysokiej twardości ogólnej i obecności niezwykle twardych cząstek węglika.

• Odkładanie do akt: Próba użycia standardowego pilnika na utwardzonym D2 jest zazwyczaj nieskuteczna. Pilnik często ma trudności z „wgryzieniem się” w stal i może po prostu ślizgać się po powierzchni. Materiały tak twarde wymagają szlifowania, a nie piłowania.
• Szlifowanie: Szlifowanie jest niezbędną metodą hartowanych stali narzędziowych, takich jak stal D2. Jednak wysoka odporność stali D2 na ścieranie sprawia, że samo szlifowanie jest wyzwaniem. Materiał ścierny musi stale przecinać twarde cząstki węglika, które są odporne na usuwanie. Wiadomo, że stal D2 jest trudna w obróbce i precyzyjnym szlifowaniu ze względu na wysoką zawartość chromu i węgla. Jej ocena obrabialności jest znacznie niższa niż w przypadku prostszych stali węglowych, nawet w jej bardziej miękkim, wyżarzonym stanie. Po utwardzeniu konwencjonalna obróbka skrawaniem zwykle nie jest praktyczna.

Ważne uwagi dotyczące szlifowania D2 Stal

Szlifowanie twardych, wysokowęglowych stali, takich jak stal narzędziowa D2, wymaga starannej kontroli. Stosowanie zbyt dużego nacisku lub prędkości może generować nadmierne ciepło lokalne na powierzchni. Jeśli temperatura stanie się zbyt wysoka, powierzchnia może ponownie utwardzić się nieprawidłowo po schłodzeniu, co spowoduje powstanie cienkiej, kruchej warstwy nieodpuszczonego martenzytu. Warstwa ta może zawierać mikropęknięcia, działające jako punkty naprężeń, które mogą prowadzić do awarii narzędzia w późniejszym czasie użytkowania. Ten potencjalny problem zwiększa złożoność procesu ostrzenia, wymagając precyzji.

Podsumowanie

Stal narzędziowa D2 jest trudna do ostrzenia, ponieważ jest metalurgicznie zaprojektowana pod kątem maksymalnej odporności na zużycie. Jej wysoka zawartość węgla i chromu tworzy twardą strukturę wypełnioną niezwykle twardymi cząsteczkami węglika. Ta wrodzona odporność na ścieranie w połączeniu z koniecznością ostrożnych technik szlifowania w celu uniknięcia uszkodzenia powierzchni sprawia, że ostrzenie stali D2 jest bardziej wymagającym i czasochłonnym zadaniem w porównaniu z ostrzeniem mniej odpornych na zużycie gatunków stali. Zrozumienie tych właściwości pomaga w wyborze odpowiednich narzędzi i technik do skutecznej konserwacji komponentów D2.