Aobo Steel: O fornecedor confiável de aço para ferramentas D2

Fornecedor de aço D2 premium para durabilidade incomparável

Nossa empresa, Aobo Steel, é uma fornecedora profissional de aço para ferramentas D2 com um histórico de produção desde 2003. Possuímos um amplo e profissional conhecimento da produção e de vários aspectos de desempenho do aço para ferramentas D2.

O que é o aço para ferramentas D2? É um aço para ferramentas de trabalho a frio com alto teor de carbono e alto teor de cromo, endurecido ao ar. O aço D2 possui alta temperabilidade, alta dureza e alta resistência ao desgaste. Além disso, apresenta boa resistência à oxidação em alta temperatura, resistência ao impacto após têmpera e revenimento e deformação mínima durante o tratamento térmico. O aço para ferramentas D2, conhecido por sua durabilidade, fabrica matrizes, ferramentas e calibradores para trabalho a frio com grandes seções transversais, formas complexas, altos requisitos de precisão e longa vida útil. Além disso, essas ferramentas suportam impactos significativos.

A designação no sistema ASTM A681 dos EUA é D2. O grau também é aço para ferramentas AISI D2 no sistema AISI. Designações semelhantes em outras normas nacionais incluem ISO 160CrMoV12, Japão/JIS SKD11, EUA/UNS T30402, Alemanha/DIN X155CrMo12-1, Alemanha/W-Nr. 1.2379, e República Tcheca (CSN) 19221.

AÇO PARA FERRAMENTAS D2
1,2379 barras redondas

Aplicações de aço D2

Lâminas de corte
facas de cozinha
lâminas de serra de aço m35 de ultra-alta dureza
matrizes de forjamento a frio de aço m35
  1. Ferramentas de corte:

    • Facas: Fabrica facas industriais para as indústrias de papel, plástico e metal, além de facas de cozinha e de caça. No mercado civil, frequentemente encontramos facas de aço D2.
    • Lâminas de tesoura: as lâminas de tesoura D2 cortam com eficiência materiais grossos e duros nas indústrias de metalurgia e reciclagem, o que as torna ferramentas muito eficazes.
  2. Ferramentas de formação:

    • Matrizes: O aço para ferramentas D2 é amplamente utilizado na fabricação de matrizes para operações de puncionamento, estampagem e conformação devido às suas propriedades excepcionais. Especificamente, sua capacidade de suportar aplicações de alta pressão sem deformar é crucial nessas indústrias, garantindo precisão e longevidade.
    • Rolos: Os rolos D2 são componentes essenciais em laminadores porque podem suportar altas condições de desgaste, mantendo sua forma e funcionalidade.
  3. Componentes industriais:

    • Peças de desgaste: Devido à sua durabilidade, o D2 é frequentemente usado para componentes sujeitos a desgaste intenso, como cames, guias e medidores.
    • Matrizes de extrusão: O aço para ferramentas D2 é usado em matrizes nas indústrias de extrusão de plástico e alumínio porque essas matrizes devem suportar altas pressões e a natureza abrasiva dos materiais extrudados.

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Análise do aço para ferramentas D2

O aço para ferramentas D2 é um aço com alto teor de carbono e alto teor de cromo, com alta resistência ao desgaste, tenacidade decente e excelente gume de corte. Isso o torna um material preferencial em aplicações de alta durabilidade e alta resistência a tensões, como matrizes de corte, matrizes de conformação, lâminas de cisalhamento e calibradores. Nesta análise, explicamos tudo o que você precisa saber sobre as propriedades do AÇO D2: composição química, propriedades mecânicas, tratamento, etc., e veremos por que o AÇO D2 é tão amplamente utilizado na indústria. O novo estudo visa avaliar o que desempenha um papel importante nas propriedades do aço D2 e os pontos fortes e fracos da população de aço.

Composição de aço D2

ElementoCarbono (C)Cromo (Cr)Molibdênio (Mo)Vanádio (V)Manganês (Mn)Silício (Si)Fósforo (P)Enxofre (S)
Porcentagem (%)1.40 – 1.6011.00 – 13.000.70 – 1.200.50 – 1.100.20 – 0.600.10 – 0.60≤ 0.03≤ 0.03

Tratamento térmico de aço D2

O tratamento térmico do aço d2 é essencial para atingir as propriedades desejadas deste aço para ferramentas de trabalho a frio com alto teor de carbono e cromo.

Normalmente, o processo começa com o recozimento para amolecer o aço para usinagem. Após a usinagem, um tratamento de alívio de tensões é frequentemente realizado para minimizar a distorção durante o endurecimento subsequente.

O endurecimento envolve a austenitização do aço a uma temperatura normalmente entre 980°C e 1040°C (1800°F e 1900°F), permitindo tempo suficiente para a dissolução do carboneto.

Devido ao seu alto teor de liga, o tratamento térmico do aço d2 geralmente emprega têmpera ao ar para obter uma estrutura martensítica, o que minimiza a distorção em comparação com a têmpera líquida. A dureza após a têmpera pode ser alta, e o tratamento térmico do aço ferramenta d2 requer revenimento para atingir o equilíbrio desejado entre dureza e tenacidade.

O revenimento geralmente é realizado em temperaturas que variam de 150 °C a 540 °C (300 °F a 1000 °F), muitas vezes envolvendo revenimento duplo para garantir a transformação de qualquer austenita retida e melhorar a estabilidade dimensional.

A resposta do tratamento térmico d2 é sensível à temperatura de austenitização, que afeta a quantidade de carbono e elementos de liga em solução e, consequentemente, a dureza após têmpera e o teor de austenita retido. O aquecimento lento e uniforme durante a austenitização é crucial para evitar trincas neste aço com alto teor de cromo.

Compreender as nuances do tratamento térmico do aço d2 é essencial para maximizar o desempenho e a longevidade de ferramentas e matrizes feitas com este material versátil. O processo de tratamento térmico do aço ferramenta d2 utiliza sua composição química para desenvolver uma ferramenta dura e resistente ao desgaste, adequada para diversas aplicações de trabalho a frio.

1. Especificações do processo de pré-tratamento térmico do material D2

Plano de tratamento pré-aquecimentoParâmetros do processo
Processo de recozimento de lingotes e tarugosAqueça a uma taxa de <100°C/h a 870 ~ 890°C, mantenha por 2 ~ 4 horas, resfrie a uma taxa de <30°C/h no forno a menos de 550°C e, em seguida, resfrie ao ar
Processo de recozimento isotérmicoAquecer a 840 ~ 860°C, manter por 2 horas; resfriar o forno a 720 ~ 740°C, manter por 4 horas, resfriar o forno a menos de 550°C e, em seguida, resfriar ao ar; a dureza do recozimento é de 205 ~ 255 HBW
 

2. Têmpera do material D2

a) D2 metal Processo de tratamento térmico recomendado
EsquemaPrimeira temperatura de pré-aquecimento (°C)Segunda temperatura de pré-aquecimento (°C)Temperatura de aquecimento de resfriamento (°C)ResfriamentoDureza Rockwell C (HRC)
I500 ~ 600820 ~ 860980 ~ 1040Resfriamento a óleo ou a ar60 ~ 65
II500 ~ 600820 ~ 8601060 ~ 1100Resfriamento a óleo ou a ar60 ~ 65
 
b) Relação entre temperatura de têmpera, dureza e teor de austenita retida 
Temperatura de resfriamento (°C)900950980100010301050108011001130
Dureza Rockwell C (HRC)52.557.56063.563.46362.56260
Conteúdo de austenita retida (fração de volume, %)-4468101324-
 

3. Têmpera de metal D2

Especificações recomendadas para o processo de têmpera
Esquema de têmperaTemperatura de revenimento (°C)Número de ciclos de têmperaDureza Rockwell C (HRC)
I180 ~ 230160 ~ 64
II510 ~ 540260 ~ 64
Fornecemos aos nossos clientes o aço D2 após o tratamento térmico, e sua dureza Rockwell normalmente fica na faixa de 54-61 HRC (escala de dureza Rockwell C). 
 

4. Parâmetros do processo de recozimento

Especificação de aquecimentoEspecificação de resfriamentoDureza (HBS)
Temperatura de aquecimento (°C)Tempo de retenção (horas)Resfriamento lentoIsotérmico
Temperatura de aquecimento (°C)Tempo de retenção (horas)
870~8902~5Resfriamento do forno a 550°C e, em seguida, resfriamento ao ar  ≤248
840~8602720-740°C2~4207~255

Dureza do aço para ferramentas D2

Os aços D2 geralmente atingem dureza Rockwell na faixa de HRC 54-62 após tratamento térmico adequado. O valor exato da dureza será influenciado por fatores como o processo de tratamento térmico (temperatura de têmpera, temperatura de revenimento, etc.) e o uso específico da ferramenta. Vale ressaltar que os aços D2 se destacam na faixa de HRC 58-60, proporcionando boa resistência ao desgaste e evitando fragilidade excessiva, o que os torna populares para ferramentas de longa vida útil.

Aço D2 em aplicações de facas

O aço D2 é amplamente utilizado em ferramentas de corte como um aço para trabalho a frio com alto teor de carbono e alto teor de cromo, devido à sua boa resistência ao desgaste e tenacidade. Seu teor de 11,5% Cr forma uma grande quantidade de carbonetos do tipo M7C3, que, juntamente com o efeito de reforço do 1,5% C e do 1% Mo/V, resulta em uma dureza de 60-62 HRC.

Facas de corte de nível industrial

Cenários aplicáveis: facas de corte da indústria de papel, facas de corte de couro, facas de processamento de alimentos
Vantagem técnica: fração de volume de carboneto de 15-20% (passagem 4), vida útil de desgaste é 3-5 vezes maior que o aço T10.
Pontos de processamento: recomenda-se usar têmpera de 1020-1040 ℃ + revenimento de 180-230 ℃ (um processo de endurecimento)


Não é recomendado usar lâmina de aço D2 nos seguintes cenários:


① Corte a seco com velocidade de corte >150m/min (dureza vermelha insuficiente em alta temperatura)
2 carga de impacto > 50J ferramenta de registro (preferencialmente 6CrW2Si)
3 Ferramentas cirúrgicas médicas (recomenda-se aço em pó CPM-3V)

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Quais são os equivalentes do aço D2? DIN 1.2379 e JIS SKD11

Nos sistemas de normas alemão e japonês, os graus semelhantes ao aço D2 são DIN 1.2379 e JIS SKD11, respectivamente. Eles têm composições químicas e propriedades muito semelhantes e podem ser considerados padrões de aço equivalentes. Assim como o D2, DIN 1.2379 e JIS SKD11 são aços para ferramentas de alto carbono e alta liga de cromo, contendo quantidades apropriadas de elementos de liga de molibdênio e vanádio. Eles exibem alta resistência ao desgaste e resistência à compressão, bem como excelente tenacidade ao impacto, temperabilidade, estabilidade dimensional e resistência ao amolecimento por revenimento. Sua dureza típica varia de 56 a 60 HRC e podem ser submetidos a tratamento de nitretação. Após têmpera e revenimento em alta temperatura, sua dureza e resistência ao desgaste permanecem intactas, tornando-os particularmente adequados para matrizes de corte de alta velocidade usadas com materiais trabalhados a frio, como o aço silício.

DIN 1.2379 Introdução ao Aço

1.2379 Composição Química

Carbono (C)Silício (Si)Manganês (Mn)Cromo (Cr)Molibdênio (Mo)Vanádio (V)
1.40% – 1.60%≤ 0,60%≤ 0,60%11.00% – 13.00%0.7% – 1.20%0.50% – 1.10%

1.2379 Propriedades Físicas

Densidade7695 kg/m³
Gravidade Específica7.7
Ponto de fusão1420-1460°C
Coeficiente de expansão térmica11,6 x 10⁻⁶/°C
Coeficiente de expansão térmica6,4 x 10⁻⁶/°F
Capacidade térmica específica460J/kg·K
Condutividade térmica (200°C)21 W/m·K
Condutividade térmica (400°C)23 W/m·K

Introdução ao aço JIS SKD11

Composição química do SKD11

Carbono (C)Cromo (Cr)Molibdênio (Mo)Vanádio (V)Manganês (Mn)Silício (Si)Níquel (Ni)Fósforo (P)Enxofre (S)
1.40 – 1.6011.00 – 13.000.80 – 1.200.20 – 0.500.40 – 0.600.20 – 0.50≤ 0.25≤ 0.03≤ 0.03

Propriedades físicas do SKD11

Propriedade

Valor

Densidade

7,7 g/cm³

Condutividade térmica

20,0 W/m-K a 100°C

Módulo elástico

210 GPa

Capacidade térmica específica

460 J/kg-K

Dureza (após tratamento térmico)

58 - 62 HRC

Perguntas frequentes

1. O aço d2 enferruja facilmente? O aço D2 é inoxidável?

Embora não seja um verdadeiro aço inoxidável, o aço AISI D2 apresenta alguma resistência à corrosão devido ao seu alto teor de cromo. Ainda assim, é mais propenso à ferrugem se não for protegido adequadamente.

D2 e 8Cr13MoV são categorias diferentes de aço. O que é o aço 8cr13mov? O 8Cr13MoV é um tipo de aço inoxidável muito melhor do que o D2 em termos de resistência à ferrugem. No entanto, ambos são comumente usados na fabricação de ferramentas de corte. O aço D2 tem uma dureza maior do que o 8Cr13MoV. A dureza do aço 8cr13mov é de 58-60 HRC. O aço D2 se destaca na retenção de bordas, enquanto o aço 8Cr13MoV é mais equilibrado em todos os outros recursos, especialmente na facilidade de afiação e na resistência à corrosão.

O preço do aço D2 flutua de acordo com as mudanças no preço das ligas. Para obter o preço mais recente, entre em contato com sales@aobosteel.com

  1. Resistência Insuficiente:O aço D2 tem tenacidade relativamente baixa, o que o torna propenso a fraturas sob impacto ou alta tensão, especialmente em ambientes de baixa temperatura.

  2. Usinabilidade difícil: Devido à sua alta dureza, o aço D2 é difícil de processar e tratar termicamente, exigindo equipamentos e técnicas especializadas, o que aumenta os custos de produção.

  3. Resistência limitada à corrosão:Embora tenha um alto teor de cromo, a resistência à corrosão do aço D2 ainda é inferior à do aço inoxidável, podendo enferrujar quando exposto a ambientes úmidos ou corrosivos por longos períodos.

  4. Propenso a lascar:A alta dureza do aço D2 torna suas lâminas suscetíveis a lascas sob impacto, principalmente em ferramentas finas ou com gumes finos.

  5. Alto custo:Os custos de produção e processamento do aço D2 são relativamente altos, tornando-o mais caro em comparação a outros materiais.

  6. Tratamento Térmico Complexo:O processo de tratamento térmico do aço D2 é complexo, exigindo controle preciso de temperatura e tempo; caso contrário, pode causar rachaduras ou deformações.

  7. Soldabilidade ruim:O aço D2 tem baixo desempenho de soldagem, pois é propenso a rachaduras durante a soldagem, necessitando de precauções especiais.

O aço D2 para facas é onipresente, tanto em aplicações industriais quanto na vida cotidiana, incluindo o aço d2 para facas de cozinha. Com relação aos materiais para lâminas de facas, as desvantagens do aço D2 são que ele é muito duro, o que dificulta a afiação, e sua resistência à ferrugem é um pouco baixa.

Em diferentes países ou padrões, D2 é equivalente a:

  • Padrão Chinês (GB): Cr12Mo1V1

  • Norma Americana (ASTM/UNS): D2/T30402

  • Padrão Japonês (JIS): SKD11

  • Norma Alemã (DIN): 1,2379 e X155CrMoV12-1

Embora os nomes dos graus correspondentes do aço D2 variem entre os diferentes sistemas nacionais e padrões, suas propriedades principais (como alta dureza, resistência ao desgaste e resistência ao amolecimento em alta temperatura) permanecem consistentes.

O aço D2 apresenta baixo desempenho de soldagem, principalmente devido ao seu alto teor de carbono e cromo, o que leva à fragilidade e à sensibilidade a trincas. A qualidade da soldagem pode ser melhorada até certo ponto por meio de pré-aquecimento, seleção de eletrodos de soldagem adequados, controle dos parâmetros do processo de soldagem e tratamento térmico pós-soldagem.

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