Zakaj je orodno jeklo D2 tako težko nabrusiti?

pri Aobo Steel, z našimi desetletji izkušenj z orodnim jeklom pogosto razpravljamo o praktičnih vidikih uporabe različnih razredov. Pogosta težava, ki se pojavi, je težava, na katero naletijo nekateri uporabniki pri ostrenju Orodno jeklo D2. Poglejmo tehnične razloge za to.

Jeklo D2 je visokoogljično jeklo z visoko vsebnostjo kroma orodno jeklo za hladno delo. Njegova formula zagotavlja izjemno odpornost proti obrabi in dimenzijsko stabilnost po toplotni obdelavi. Zaradi teh posebnih lastnosti se D2 pogosto obravnava kot industrijski standard.

Vendar so prav lastnosti, zaradi katerih je D2 odličen za zahtevna dela v hladnem in dolge proizvodne serije, ravno tisto, zaradi česar je ostrenje težko. Preprosto povedano, D2 je zasnovan tako, da je odporen proti obrabi. Ostrenje je po svoji naravi proces nadzorovane obrabe, ki odstranjuje material z abrazijo.

Razumevanje Metalurgija

Da bi razumeli, zakaj se D2 upira ostrenju, si moramo ogledati njegovo sestavo in strukturo:

1. Sestava: D2 ima visoko vsebnost ogljika (običajno 1,5% ali več) in visoko vsebnost kroma (okoli 12%). Pogosto vsebuje molibden in včasih tudi vanadij. Ta posebna mešanica zlitin, zlasti visoka vsebnost ogljika in kroma, opredeljuje njegovo zmogljivost.
2. Mikrostruktura: Po pravilni toplotni obdelavi D2 razvije mikrostrukturo, za katero je značilna matrika kaljenega visokoogljičnega martenzita. V tej matrici je prisoten velik volumen (približno 13%) razpršenih, zelo trdih zlitin karbidov, predvsem s kromom bogatih karbidov M7C3.
3. Trdota: D2 je toplotno obdelan za doseganje visokih ravni trdote, običajno v razponu od 56 do 64 HRC. Ta trdota v kombinaciji s trdimi karbidnimi delci daje D2 odlično nositi odpornost.

Izziv ostrenja

Težave pri ostrenju D2 izvirajo neposredno iz te kombinacije visoke skupne trdote in prisotnosti tistih izjemno trdih karbidnih delcev.

• Vložitev: Poskus uporabe standardne datoteke na utrjenem D2 je na splošno neučinkovit. Pila se pogosto težko »zagrize« v jeklo in lahko preprosto zdrsne po površini. Tako trdi materiali zahtevajo brušenje, ne piljenje.
• Brušenje: Brušenje je potrebna metoda za kaljena orodna jekla, kot je jeklo D2. Vendar je zaradi visoke odpornosti proti obrabi jekla D2 samo brušenje izziv. Brusilni abraziv mora nenehno rezati delce trdega karbida, ki se upirajo odstranitvi. Znano je, da je jeklo D2 težko obdelovati in brusiti prav zaradi visoke vsebnosti kroma in ogljika. Njegova ocena obdelovalnosti je znatno nižja od enostavnejših ogljikovih jekel, tudi v mehkejšem, žarjenem stanju. Ko je utrjena, običajna strojna obdelava običajno ni praktična.

Pomembni vidiki za brušenje D2 Jeklo

Brušenje trdih jekel z visoko vsebnostjo ogljika, kot je orodno jeklo D2, zahteva skrben nadzor. Uporaba prevelikega pritiska ali prevelike hitrosti lahko povzroči prekomerno lokalizirano toploto na površini. Če temperatura postane previsoka, lahko površina ob ohlajanju ponovno nepravilno utrdi, kar povzroči tanek, krhek sloj nekaljenega martenzita. Ta plast lahko vsebuje mikrorazpoke, ki delujejo kot točke napetosti, ki lahko pozneje med uporabo povzročijo okvaro orodja. Ta morebitna težava dodatno zaplete postopek ostrenja, saj zahteva natančnost.

V povzetku

Orodno jeklo D2 je težko brusiti, ker je metalurško zasnovano za največjo odpornost proti obrabi. Visoka vsebnost ogljika in kroma ustvarja trdo strukturo, napolnjeno z izredno trdimi delci karbida. Zaradi te inherentne odpornosti proti obrabi, skupaj s potrebo po previdnih tehnikah brušenja, da se izognemo poškodbam površine, je ostrenje D2 bolj zahtevno in dolgotrajnejše v primerjavi z ostrenjem jekel, ki so manj odporna proti obrabi. Razumevanje teh lastnosti pomaga pri izbiri ustreznih orodij in tehnik za učinkovito vzdrževanje komponent D2.