Razumevanje lastnosti jekla D2: Vodnik za vaše aplikacije hladnega dela

Poglejmo si D2 orodno jekloLastnosti l in zakaj je to zanesljiva možnost za številna dela. Spodaj v članku ponujamo PDF z lastnostmi jekla D2 za prenos.

1. Kaj je orodno jeklo D2? Sestava in klasifikacija

Jeklo D2 je v bistvu orodno jeklo z visoko vsebnostjo ogljika in kroma, zasnovano za hladno obdelavo. Pri Aobo Steel naše standardne specifikacije kažejo naslednjo kemično sestavo (v masnih odstotkih):

• Ogljik (C): 1.52-1.55%
• Krom (Cr): 11.50-12.05%
• molibden (Mo): 0.76-0.80%
• vanadij (V): 0.90-0.92%
• Mangan (Mn): 0.34%
• Silicij (Si): 0.31%
• Železo (Fe): Preostanek

Visoka vsebnost ogljika in znatna vsebnost kroma (okoli 12%) sta osnova za lastnosti jekla D2, saj ustvarjata trde in proti obrabi odporne karbide v jeklu. Molibden in vanadij izboljšata njihovo kaljivost in prispevata k sekundarnemu utrjevanju pri popuščanju. Gre za vrsto jekla, ki se kali na zraku, kar je velika prednost za ohranjanje stabilnih dimenzij.

2. Lastnosti jekla D2: Kaj je pomembno

Pri izbiri orodnega jekla so pomembne mehanske lastnosti. Oglejte si delovanje jekla D2:

2.1 Trdota

visoko trdota je značilnost D2.

• Po gašenju: Običajno 60-65 HRC, odvisno od specifičnega materiala toplotna obdelava.
• Kaljeno: Trdota se spreminja z kaljenje temperatura. Na primer, približno 61 HRC po popuščanju pri 205 °C (400 °F) in se z naraščanjem temperature zmanjšuje. Tipična delovna trdota je 60–62 HRC.
• Žarjeno: Običajno okoli 220-255 HB.
• Površinska obdelava: Dobro se obnese pri nitriranju, če potrebujete izjemno trde površine (750–1200 HV).

2.2 Moč

D2 ima solidne številke moči:

• Natezna trdnost: Študije kažejo, da je Ultimate Natezna trdnost (UTS) okoli 758 MPa in meja tečenja med 350-411 MPa.
• Tlačna trdnost: Zelo visoka, zlasti po popuščanju pri nižjih temperaturah, neposredno povezana z njegovo trdoto.

2.3 Odpornost proti obrabi

Odpornost proti obrabi je močna stran D2.

• Visoka odpornost proti obrabi: To je njegova glavna značilnost, zahvaljujoč obilici karbidov, bogatih s kromom. Obraba je veliko boljša kot pri razredih, kot je A2.
• Industrijski standard: Pogosto je standard za primerjavo, ko govorimo o odpornosti proti obrabi orodnih jekel.

2.4 Žilavost in duktilnost

D2 sicer v redu uravnoteži žilavost, vendar to ni njegova glavna prodajna prednost.

• Žilavost: Ima spodobno žilavost, boljšo od jekel serije D z več ogljika (kot je D3), vendar ne tako žilavo kot specifična jekla, odporna proti udarcem.
• Duktilnost: Pri nateznih preizkusih kaže omejeno raztezanje, pogosto se pretrga z malo vidnega zoženja. Način obdelave lahko vpliva na te lastnosti.

2.5 Dimenzijska stabilnost

Ena pomembna prednost D2 je, da med toplotno obdelavo dobro ohrani svojo obliko.

• Zračno utrjevanje: Vodi do manjšega popačenja kot jekla, ki potrebujejo kaljenje v olju ali vodi.
• Predvidljiva sprememba velikosti: Pri pravilnem kaljenju na zraku pričakujte zelo majhne spremembe velikosti (približno 0,0005 in/in ali mm/mm). Zmanjšanje napetosti po obdelavi je dobra praksa.

3. Optimizacija lastnosti jekla D2 s toplotno obdelavo

Pravilna toplotna obdelava je bistvenega pomena za doseganje najboljših lastnosti jekla D2. V podjetju Aobo Steel poudarjamo pomen pravilnih postopkov:

1. Sproščanje stresa (priporočeno): Počasi segrejte na 650–675 °C (1200–1250 °F), zadržite in počasi ohladite. To je še posebej uporabno po težki obdelavi.
2. Predgretje: Ključnega pomena za D2. Najprej ga enakomerno segrejte na približno 650 °C (1200 °F), da se izognete toplotnemu šoku.
3. Avstenitizacija (kaljenje): Segrejte na ciljno temperaturo, običajno 1010 °C (1850 °F). Zadržite dovolj dolgo (npr. 1 uro na palec debeline), da se karbidi raztopijo in nastane avstenit.
4. Kaljenje: Ohladite ga na zraku od temperature kaljenja. To zmanjša upogibanje in omogoči, da se pri ohlajanju pod ~205 °C (400 °F) pretvori v trdi martenzit. Pred popuščanjem ga ohladite na približno 65 °C (150 °F).
5. Kaljenje: Zelo pomembno. Popustite takoj po kaljenju. D2 potrebuje dvojno kaljenjeNajprej lahko popuščate pri približno 515 °C (960 °F), nato pa pri približno 480 °C (900 °F), pri čemer vsakič zadržite (npr. 2 uri na palec). Ta korak zmanjša napetost, izboljša žilavost in razvije sekundarno trdoto. Uporaba več temperatur pomaga stabilizirati mikrostrukturo.
6. Subzero tretmaji (neobvezno): D2 lahko ohrani nekaj avstenita. Za aplikacije, ki zahtevajo izjemno dimenzijsko natančnost, lahko globoko zamrzovanje (kriogena obdelava), ki mu sledi drugo popuščanje, pomaga pri preoblikovanju tega, kar lahko poveča odpornost proti obrabi in stabilnost.

4. Premisleki glede obdelave in strojne obdelave

Čeprav D2 deluje dobro, ne pozabite na te točke:

• Obdelovalnost: Znano je, da ga je v primerjavi s preprostejšimi jekli težko obdelovati (jeklo 1% C ima oceno 45 v primerjavi s 100).
• Brušenje: Zaradi trdih karbidov je potrebno previdno ravnanje.
• Varjenje: Zaradi visoke vsebnosti ogljika je običajno težko variti s standardnimi metodami; morda bodo potrebne posebne tehnike.

5. Pogoste uporabe z uporabo lastnosti jekla D2

Zaradi teh lastnosti je D2 idealen material za zahtevna dela v hladnem stanju, ki zahtevajo visoko odpornost proti obrabi:

• Matrice: Matrice za izrezovanje, oblikovanje, štancanje, vlečenje, valjanje navojev, ekstrudiranje in obrezovanje. Posebej primerne za dolge proizvodne serije.
• Udarci: Prebijalni udarci, udarci za hladno oblikovanje.
• Rezila in noži: Škarni noži, rezalni noži za rezanje, industrijski noži (za papir, les).
• Zvitki: Oblikovalni valji, valji za šivanje, pogonski valji.
• Obrabni deli: Merilniki, trni, centri za stružnice in včasih vodila ali odmične gredi, kjer je potrebna visoka odpornost proti obrabi.

6. Zaključek: Zakaj izbrati orodno jeklo D2?

Orodno jeklo D2 ponuja trdno mešanico odlične odpornosti proti obrabi, visoke trdote, dobre tlačne trdnosti in zanesljive dimenzijske stabilnosti med toplotno obdelavo. Kaljenje na zraku olajša obdelavo in zmanjša upogibanje. Čeprav njegova žilavost in obdelovalnost nista vrhunski, ga odlična zmogljivost pri hladni obdelavi z visoko obrabo naredi dragoceno in priljubljeno izbiro.