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.

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.

Zrozumienie Metalurgia

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

1. Skład stali D2: 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: Twardość stali D2 is from 56 to 64 HRC. This hardness gives D2 its excellent 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

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.