D2 Çelik ve 1095 Çelik: Farkları nelerdir?

D2 takım çeliği ve 1095 karbon çeliği, farklı bileşimlere, özelliklere ve uygulamalara sahip farklı malzemelerdir ve bu da onları çok farklı amaçlar için uygun hale getirir. Temel fark, D2'nin aşınma direnci ve boyutsal kararlılık için tasarlanmış yüksek alaşımlı bir takım çeliği olmasıdır. Aynı zamanda, 1095, genellikle ısıl işlemden sonra sertliği için kullanılan yüksek karbonlu bir düz çeliktir. İki çelik türünü ayrı ayrı tanıtacak ve ardından karşılaştıracağız.

D2 çeliğinin tanıtımı

Sınıflandırma ve Kompozisyon

D2 çeliği yüksek karbonlu, yüksek kromlu bir çeliktir soğuk iş takım çeliğiHava sertleştirme çeliği olarak da bilinir. D2 için tipik bileşim aralıkları yaklaşık olarak 1,40-1,60% Karbon, 11,00-13,00% Krom, 0,70-1,20% Molibden ve 0,50-1,10% Vanadyum'dur.

Özellikler

1. Aşınma Direnci: D2 çeliği, kendisine mükemmel bir sertlik sağlayan büyük miktarda sert, krom açısından zengin M7C3 tipi karbürler içerir. giymek direnç. Daha yüksek karbonlu D serisi çelikler, örneğin D3 takım çeliği veya D6 (D3'e benzer), D2'den daha iyi aşınma direnci sağlayarak daha yüksek karbür içeriğine sahiptir.
2. Sertlik. D2 çelik sertliği Isıl işlem sonrası 58-64 HRC'ye ulaşılabilir.
3. Dayanıklılık. Diğer takım çeliklerine kıyasla, örneğin A2 takım çeliği S serisi darbeye dayanıklı çeliklerde, D2 çeliği daha düşük aşınma direncine sahiptir. Ancak, gerçek kullanımda D2 çeliğinin aşınma direnci de iyi olarak kabul edilebilir. Aşınma direncine katkıda bulunan yüksek karbür hacmi, tokluğu da azaltabilir.
4. Boyutsal KararlılıkD2 çeliği, ısıl işlem sırasında mükemmel boyutsal kararlılığa sahiptir. Genleşme veya büzülme, uygun sertleştirme sıcaklıklarından sonra hava ile söndürüldüğünde inç başına yaklaşık 0,0005 inç (0,0005 mm/mm) kadar düşük olabilir.
5. İşlenebilirlik ve ÖğütülebilirlikD2, yüksek krom içeriği ve karbon aralığı nedeniyle işlenmesi ve taşlanması zordur. İşlenebilirlik derecesi 100 olan 1% karbon çeliğine kıyasla 45'tir.
6. KaynaklanabilirlikD2 takım çeliği, yüksek karbon içeriği ve önemli miktarda karbür içermesi nedeniyle geleneksel yöntemlerle kaynaklanması zor veya kaynaklanamayan bir çeliktir.
7. Kırık Davranışı: Çekme yükü altında, D2 çeliği genellikle kırılmadan önce neredeyse hiç boyun verme göstermez (yaklaşık 1,3% alan daralması) ve düz bir kırılma yüzeyi sergiler. Yüzey kırılma morfolojisi, O1 çeliğine kıyasla daha pürüzlü ve daha büyük mikro boşluklara sahip olma eğilimindedir.

D2 takım çeliği Isıl İşlem

D2, hava ile sertleşen bir çeliktir. Tipik sertleştirme sıcaklığı 1010 ila 1095 °C (1850-2000 °F) arasındadır ve ardından hava ile söndürme işlemi uygulanır. Temperleme genellikle iki hatta üç döngüde, genellikle 205-540 °C (400-1000 °F) aralığında gerçekleştirilir. Tane yapısını iyileştirmek ve aşınma direncini ve gerilim gidermeyi artırmak için 480-515 °C (900-960 °F) civarında özel tavsiyeler mevcuttur. Sertleştirme sırasında aşırı ısıtma, tutulan ostenit miktarının artmasına ve bu da istenen sertliğin azalmasına neden olabilir. Bu konu hakkında daha fazla bilgi için lütfen okuyun. D2 Çelik Nasıl Doğru Şekilde Isıl İşlemden Geçirilir.

Uygulamalar

D2 çeliği, uzun süreli damgalama uygulamaları, kesme ve soğuk şekillendirme zımbaları ve kalıpları, delme zımbaları ve kalıpları, dövme işlemleri ve kesme takımları için yaygın olarak kullanılır. Ayrıca, kalıplar için daha sert çelik kasalarda ek parça olarak da kullanılır. Daha fazla bilgi edinin. D2 çeliğinin takım yapımındaki uygulamaları.

Giriş 1095 Çelik

Sınıflandırma ve Kompozisyon

1095 çelik, basit bir yüksek karbonlu çeliktir. Bileşimi genellikle 0,90-1,03% Karbon ve 0,30-0,50% Manganez'dir.

Özellikler

1. Sertlik. 1095 çeliği, söndürmeden sonra yüksek sertliklere, örneğin söndürme ve çekmeden sonra 42 Rockwell C sertliğine ulaşabilir.
2. Akma Dayanımı1095 çeliğin akma dayanımı, çubuk kalınlığı ve söndürme şiddeti gibi faktörlere bağlı olarak değişir. Daha küçük çubuklar ve östenitleme sıcaklığından daha hızlı söndürülenler daha yüksek akma dayanımına sahip olma eğilimindedir.
3. Süneklik ve Tokluk. Süneklik sertlikten etkilenir ve genellikle sertlik arttıkça sertlik azalır. 1095 çeliği, alaşımlandığında, 1060 gibi düz karbon çeliğine kıyasla belirli bir sertlikte daha iyi süneklik elde edebilir.
4. Sürtünme DirenciÇeşitli grafit yapılarına sahip dökme demirlerle (1,11 ila >1,45) karşılaştırıldığında, aşınmaya karşı direnci çok düşüktür (<1).
5. Korozyon Direnci: 1095 gibi düz karbonlu çelikler, Cor-Ten gibi hava koşullarına dayanıklı çeliklere kıyasla genellikle korozyona karşı daha hassastır.

Isıl İşlem

1095 çeliği, farklı sertlik seviyelerine ulaşmak için yağda söndürülebilir, gazda söndürülebilir (zorlamalı hava) veya ostenitleme sıcaklıklarından (örneğin, 900 °C/1650 °F) itibaren durgun havada soğutulabilir (normalize edilebilir). Örneğin, 1095 çeliği, iğne benzeri bir yapı oluşturmak için 1000 °C'den (1830 °F) itibaren suda söndürülebilir. 1095 çeliğinin soğutma hızı çok hafif bir pul tabakasıyla (0,08 mm/0,003 inç) artırılabilir, ancak ağır bir pul tabakası (0,13 mm/0,005 inç) bunu geciktirir.

Uygulamalar

1095 çelik, basit bir yüksek karbonlu çeliktir. Dişliler için aday bir malzemedir.

Doğrudan Karşılaştırma: D2 Çelik ve 1095 Çelik

Özellik	D2 Takım Çeliği	1095 Karbon Çelik
Tür/Sınıf	Yüksek karbonlu, yüksek kromlu soğuk iş takım çeliği; hava ile sertleştirilebilir.	Basit yüksek karbonlu çelik.
Kompozisyon	Karbür oluşumu ve sertleştirme için yüksek alaşım içeriği (1.5% C, 12% Cr, 0.8% Mo, 0.9% V).	Düşük veya hiç önemli alaşım ilavesi olmayan yüksek karbonlu (0,90-1,03% C), tipik olarak 0,30-0,50% Mn.
Birincil Güç Mekanizması	Yüksek hacimli sert alaşımlı karbürlere (M7C3) ve temperlemeden kaynaklanan ikincil sertleştirmeye dayanır.	Karbon içeriği, söndürme sırasında martensitik dönüşüm yoluyla yüksek sertliğe olanak tanır, ancak önemli bir ikincil sertleşmeye neden olmaz.
Aşınma Direnci	Aşınma direnci açısından mükemmel ila çok yüksek standarttadır. Kararlı alaşım karbürleri sayesinde 1095'ten üstündür.	Sertleştirme sonrası temel uygulamalar için iyidir, ancak D2'den önemli ölçüde daha düşüktür. Aşınma direnci, karbür parçacıklarının miktarı/boyutu arttıkça artma eğilimindedir ve bu da çok düşük aşınma direncine neden olur.
Sertlik	Yüksek (58-64 HRC).	Söndürmeden sonra yüksek (örneğin 42 HRC), ancak değişebilir. Yüksek aşınma uygulamalarında D2'den daha düşüktür.
Sertlik	Orta ila orta.	Sınıfı için makul bir tokluğa ulaşabilir, ancak genellikle benzer sertlik seviyelerindeki alaşımlı çeliklerden daha düşüktür. Orta alaşımlı sıcak iş çeliklerine kıyasla gevrek kırılmaya karşı daha az direnç gösterir.
Boyutsal Kararlılık	Mükemmel, minimum bozulma	Su ile söndürme genellikle tam söndürme için kullanıldığından iç kararlılığı nispeten zayıftır.
İşlenebilirlik	İşlenmesi ve öğütülmesi zordur.	Geleneksel yöntemlerle kaynaklanması zor veya imkânsızdır.
Kaynaklanabilirlik	Geleneksel yöntemlerle kaynaklanması zor veya imkânsızdır.	Kaynak yapılabilir, ancak hidrojen destekli olası çatlamaları önlemek için dikkatli kullanım gerektirir.
Kırık Davranışı	Östenitleme sıcaklıklarından (örneğin 900 °C/1650 °F) su, yağ veya gazla söndürme. İstenilen sertlik-tokluk dengesini elde etmek için temperleme.	Yüksek karbonlu çelikler genellikle düşük karbonlu çeliklere göre daha az sünek kırılma gösterir.
Isıl İşlem	1010-1095 °C (1850-2000 °F) arasında hava sertleştirmesi, genellikle 205-540 °C (400-1000 °F) arasında iki veya üç kez temperleme.	Östenitleme sıcaklıklarından (örneğin 900 °C/1650 °F) su, yağ veya gazla söndürme. İstenilen sertlik-tokluk dengesini elde etmek için temperleme.
Maliyet	Daha yüksek maliyet	Uzun tirajlı kalıplar, kesme ve soğuk şekillendirme zımbaları, kesme takımları ve delme zımbaları.
Tipik Uygulamalar	Sınıfı için makul bir tokluğa ulaşabilir, ancak genellikle benzer sertlik seviyelerindeki alaşımlı çeliklerden daha düşüktür. Orta alaşımlı sıcak iş çeliklerine kıyasla gevrek kırılmaya karşı daha az direnç gösterir.	Dişliler, genel olarak yüksek sertlikteki bileşenler veya basit ısıl işlemin tercih edildiği durumlarda.

Özet

D2 çeliği, yüksek performanslı takımlama uygulamalarında aşırı aşınma direnci ve boyutsal kararlılık için tasarlanmıştır ve bu sayede büyük kalıplarda takım malzemesinin genel maliyetlere önemli ölçüde katkıda bulunduğu uzun üretim süreçleri için uygundur. Öte yandan 1095 çeliği, D2'nin üstün aşınma özelliklerine veya karmaşık alaşım ilavelerine ihtiyaç duyulmadan, genel olarak yüksek sertlik ve mukavemet gerektiren uygulamalar için seçilen daha ekonomik, daha basit bir yüksek karbonlu çeliktir.