Aço para ferramentas DC53 vs. D2

Daito Special Steel Co., Ltd., originalmente desenvolvida Aço para ferramentas DC53 no Japão como uma versão melhorada do aço DC1. O DC53 também é um substituto de alta qualidade para Aço para ferramentas D2. Compararemos o DC53 e o D2 em termos de uso.

Aço para ferramentas D2: o padrão da indústria

O aço para ferramentas D2 é um aço com alto teor de carbono e alto teor de cromo, endurecido ao ar. aço para ferramentas de trabalho a frio que serve como referência para medir o desempenho de outros aços para ferramentas. Como um tipo de aço muito tradicional, os humanos têm usado o aço para ferramentas D2 há décadas, e ele oferece uma relação custo-benefício muito alta.

Principais características do D2

• Dureza: A dureza máxima do aço D2 após recozimento é 255 HB. Após apropriado têmpera e têmpera Após o tratamento, sua dureza normal de trabalho é tipicamente de 58 a 60 HRC, podendo chegar a 60 a 62 HRC. A dureza após a têmpera é geralmente de 61 a 64 HRC.
• Resistência ao desgaste e à abrasão:D2 tem excelente vestir resistência e resistência à abrasão após têmpera, que é uma das características mais importantes do aço D2.
• Robustez:A tenacidade do aço D2 está abaixo da média, mas ainda é considerado para uso em aplicações específicas onde a tenacidade é um fator a ser considerado.
• Usinabilidade e retificação: O aço D2 é amplamente reconhecido como um tipo de aço muito difícil de usinar devido à sua alta dureza. Curiosamente, em algumas aplicações, a alta dureza do D2 é uma vantagem, tornando-se uma faca de dois gumes. Se os valores de usinabilidade e retificação do aço com teor de carbono 1% forem fixados em 100 pontos, os valores de usinabilidade e retificação do aço D2 serão de 45 pontos.
• Tratamento térmico: O D2 é um aço endurecível ao ar, caracterizado por excelente estabilidade dimensional durante a têmpera, com uma taxa de expansão ou contração de aproximadamente 0,0005 polegadas por polegada. Sua temperatura de austenitização varia tipicamente de 1010 a 1095 °C (1850 a 2000 °F). A faixa de temperatura de revenimento é de 205 a 540 °C, sendo a temperatura típica de revenimento do D2 de 200 °C.
• Comportamento de fratura: Estes dados não são comumente utilizados. Em nossa revisão de testes experimentais em material D2, não foi observada formação de estrias antes da fratura, o modo de fratura foi fratura de superfície lisa e a taxa de redução da área de fratura foi de apenas 1,3%. Referências: Algarni, M. (2020). Propriedades mecânicas e caracterização da microestrutura de aços para ferramentas de trabalho a frio AISI "D2" e "O1". Em A. Di Schino & K. Sugimoto (Orgs.), Propriedades mecânicas e microestrutura de aços forjados (p. 151).

Aço DC53: Um aço aprimorado para ferramentas de trabalho a frio

Como mencionado no início deste artigo, o DC53 é um tipo de aço comumente usado como substituto do D2. É também um aço para ferramentas de trabalho a frio de alta tenacidade.

Principais características do DC53:

• DurezaUma das vantagens significativas do aço DC53 é que ele pode atingir uma dureza de 62-63 HRC após têmpera e revenimento em alta temperatura de 520-530 °C, sendo ainda maior que a do aço SKD11. A dureza comumente utilizada para o aço DC53 é ≥58 HRC, com uma temperatura de revenimento correspondente de 550-680 °C.
• Robustez: O DC53 tem alta tenacidade e, comparado ao D2, o DC53 tem maior resistência a lascas e fraturas em aplicações que envolvem impacto ou cargas intermitentes.
• Resistência ao desgaste: O DC53 apresenta melhor resistência ao desgaste, especialmente em condições onde o desgaste abrasivo é predominante.
• Usinabilidade: Comparado ao aço D2, o DC53 apresenta a vantagem de excelente usinabilidade, sendo adequado para corte por fio. Isso confere ao DC53 uma vantagem em termos de custo e tempo de fabricação na usinagem de geometrias de moldes complexas que exigem usinagem por eletroerosão (EDM) ou corte por fio.
• Tratamento térmico: O DC53 envolve têmpera e revenimento em alta temperatura. A temperatura de têmpera é tipicamente de 1000-1050 °C, seguida de resfriamento a ar ou óleo. O revenimento em alta temperatura, de 520-530 °C, é fundamental para atingir o equilíbrio ideal entre dureza e tenacidade.
• Aplicações: O DC53 é utilizado em matrizes de estampagem de precisão, matrizes de estampagem profunda, matrizes de laminação de roscas e matrizes de corte a frio. Também é adequado para matrizes de prensagem a quente.

Comparação direta: D2 vs. DC53

Quando colocamos D2 e DC53 lado a lado, algumas distinções críticas surgem:

• 1. Dureza e Desempenho: Ambos os aços podem atingir durezas muito altas. O aço D2 normalmente opera na faixa de 58-60 HRC, enquanto o aço DC53 pode atingir 62-63 HRC após revenimento em alta temperatura. Em aplicações de alto desgaste, o DC53 tem uma clara vantagem. Após passar por determinados processos de revestimento, a dureza do DC53 pode ser ainda mais aprimorada, tornando suas vantagens ainda mais pronunciadas.
• 2. Robustez: O DC53 possui maior tenacidade que o D2. O DC53 foi projetado para suportar melhor cargas de impacto e é menos propenso a entalhes ou fraturas frágeis. Essas condições podem não ser adequadas para o aço D2.
• 3. Usinabilidade: Como mencionado acima, o DC53 apresenta excelente usinabilidade para corte de arame em comparação ao D2. O aço D2 é difícil de usinar e retificar. Para geometrias de molde complexas que exigem cortes complexos, o DC53 pode reduzir significativamente o tempo de fabricação e os custos com ferramentas.
• 4. Resistência ao desgaste:Ambos os tipos de aço têm excelente resistência à abrasão.
• 5. Trabalhabilidade a quente: O D2 é principalmente um aço para ferramentas de trabalho a frio, mas também pode ser usado para acabamento a quente de peças forjadas. O DC53 pode ser usado em certas aplicações de alta temperatura, como matrizes de prensagem a quente.
• 6. Aplicação: Ambos são aços para trabalho a frio de uso geral. Comparado ao D2, o DC53 apresenta melhor tenacidade e desempenho de corte de arame, sendo mais comumente utilizado em matrizes e ferramentas de estampagem de precisão com geometrias complexas que exigem alta resistência a trincas. O D2 continua sendo uma escolha confiável para processos de estampagem e conformação de alto volume e longo prazo, especialmente em aplicações que exigem resistência ao desgaste e estabilidade dimensional.

ResumindoSe forem necessárias alta dureza e alta resistência ao desgaste, mantendo a tenacidade (especialmente a capacidade de resistir a pequenos lascas ou rachaduras), ou se o processo de fabricação depender fortemente de eletroerosão (EDM) por corte de fio na fabricação de moldes de precisão, o DC53 é, sem dúvida, a escolha ideal. Se forem necessárias apenas alta resistência ao desgaste e alta estabilidade dimensional, o D2 pode ser a escolha, pois seu preço de mercado é inferior ao do DC53.