D2 Takım Çeliklerinin Özellikleri ve Uygulamaları

D2 Takım Çeliği Nedir? Yüksek karbonlu, yüksek kromlu, soğuk iş takım çeliğiÖzellikle iyi aşınma direnci ve derin sertleştirme yetenekleriyle bilinir. D2 çelik özelliklerini tartışırken, D2 çelik bileşimi, ısıl işlem ve sertlik, uygulamalar ve performans, D2 çeliklerinin diğer D serisi çeliklerle karşılaştırılması, D2 çeliğinin ikame olarak değerlendirilmesi gereken yaygın durumlar, Ve D2 çeliğinin dezavantajları.

1. D2 Takım Çeliği Kimyasal Bileşimi

2. Isıl İşlem Ve Sertlik D2 Takım Çeliği için Özellikler

2.1 Ön ısıtma

D2 gibi yüksek kromlu çelikler için ön ısıtma, daha düşük ısıl iletkenlikleri nedeniyle çok önemlidir. Bu adım, eşit sıcaklık dağılımı sağlayarak ve iç gerilimleri azaltarak ana ısıtma aşaması sırasında çatlamayı önler.

• Önerilen Sıcaklık: Yavaşça ve eşit şekilde 1200°F'ye (650°C) ısıtın. Bazen sertleştirilmemiş malzemenin gerilimini gidermek için 1200–1250°F (649–677 °C) aralığı kullanılır.
• Bekletme Süresi: 3 inçlik (75 mm) bir bölüm için yaklaşık 10-15 dakika sıcaklıkta tutun. Daha büyük bölümler daha uzun süre ıslatma gerektirir. Gerilimi azaltmak için, kılavuz, inç başına 2 saat (4,7 dak/mm) kalınlık, ardından yavaş fırın soğutmasıdır.

2.2 Austenitleme (Sertleştirme)

Austenitleştirme Çeliğin mikro yapısını ostenite dönüştürür ve sertleştirme için gerekli olan alaşım karbürlerini çözer.

• Sertleşme Sıcaklığı: D2 çeliğini 1010°C'ye (1850°F) kadar ısıtın.
• Bekletme Süresi: Tam ve düzgün bir dönüşüm sağlamak için kesitin her bir inç (25 mm)'i için 1 saat ostenitleme sıcaklığında tutun.
• Atmosfer Kontrolü: Dekarbürizasyonu (yüzey karbon kaybını) önlemek için, ostenitleme kontrollü nötr atmosferde, vakumda veya nötr tuz fırınında gerçekleştirilir. Alternatif olarak, parçayı paslanmaz çelik folyoya sıkıca sarın (Tip 309, 0,002 inç/0,05 mm kalınlığında, 2240°F /1227° C'ye kadar sıcaklıklar için uygundur).

2.3 Söndürme

D2, yağ veya su ile söndürme yöntemlerine kıyasla söndürmeyi kolaylaştıran ve bozulmayı en aza indiren bir hava sertleştirme çeliğidir.

• Yöntem: Çeliği fırından çıkardıktan sonra durgun havada soğutun.
• Hedef Sıcaklık: Çeliğin temperlenmesinden önce yaklaşık 150°F (65°C) sıcaklığa kadar soğumasını bekleyin.
• Düzeltme: Gerekirse, çelik yaklaşık 1050° F (565° C) sıcaklığa soğuduktan sonra ancak martensite dönüşmeden önce (yaklaşık 400° F / 205° C) düzeltme yapılabilir. Stres ve bozulmayı önlemek için, bu dönüşüm noktasının altında hızlı veya düzensiz soğutmadan kaçının.

2.4 Temperleme

Temperleme Söndürülmüş çelikte bulunan kırılganlığı azaltmak, gerilimleri gidermek ve gerekli sertliği korurken tokluğu artırmak için gereklidir. D2 çeliği için çift temperleme önerilir.

• Birinci Huy: 960°F'ye (515°C) kadar ısıtın. Her bir inç (25 mm) kesit için 2 saat tutun.
• Soğutma: İlk temperlemeden sonra parçanın tamamen oda sıcaklığına kadar soğumasını bekleyin.
• İkinci Mizaç: 900°F'ye (480°C) tekrar ısıtın. Her bir inç (25mm) kesit için 2 saat tutun.
• Beklenen Sertlik: İkinci tavlama ve soğutmadan sonra, tipik olarak 58 HRC sertliğe ulaşılır. Bu çift tavlama işlemi tane yapısını iyileştirerek aşınma direncini potansiyel olarak iyileştirir.
• Alternatif (Tek Temper): 400°F (205°C) civarındaki tek bir temperleme daha yüksek sertlik (yaklaşık 62 HRC) sağlar ancak genellikle çift temperlemeye kıyasla daha az tokluk ve aşınma direnci sunar.

2.5 Stres Giderici (Sertleştirme Sonrası)

Sertleştirilmiş D2 çeliği önemli taşlama, kaynaklama veya elektriksel deşarj işleme (EDM) işlemine tabi tutulursa, artık gerilmelerden kaynaklanan çatlama veya arızayı önlemek için gerilim giderme tavlaması şiddetle önerilir.

• Sıcaklık: 25 ila 50°F (14 ila 28°C) sıcaklığa kadar yavaşça ısıtın altında kullanılan son temperleme sıcaklığı. Genel gerilim giderme için alternatif bir yaklaşım 1200–1250°F (649–677 °C)'ye ısıtmayı içerir.
• Bekletme Süresi: Her inç (25,4 mm) kalınlık için 1-2 saat tutun.
• Soğutma: Fırında yavaşça oda sıcaklığına gelene kadar soğutun.

2.6 D2 Isıl İşleminde Önemli Hususlar

• Distorsiyon: D2 iyi bir stabilite sunarken, düzensiz ısıtma veya soğutma veya karmaşık parça geometrisi nedeniyle bozulma meydana gelebilir. Dikkatli ön ısıtma, düzgün östenitleme ve kontrollü hava söndürme bu riski en aza indirir.
• Tutulan Austenit: Bazı ostenitler söndürmeden sonra dönüştürülmeden kalabilir. Çift temperleme, bu tutulan ostenitin martensite dönüştürülmesine yardımcı olarak boyutsal kararlılığı iyileştirir. Sıfırın altındaki (kriyojenik) işlemler, zorlu uygulamalar için tutulan osteniti daha da azaltabilir.
• Karbonsuzlaştırma: Isıtma sırasında çelik yüzeyini kontrollü atmosfer veya folyo ile kaplamak, yumuşak bir dış tabaka oluşmasını önlemek ve tam sertliği korumak için hayati önem taşır.

3. D2 Takım Çelik Uygulamalarının ve Performansının Özellikleri

Öncelikle, belirttiğimiz gibi, D2 çeliği yüksek karbonlu, yüksek kromlu bir çeliktir. Bu alaşım elementleri D2 çeliğini oldukça sert ve aşınmaya dayanıklı hale getirir.

İkinci olarak, yüksek krom içeriği D2 çeliğinin sertleştirilebilirliğini artırır. Sertleştirilebilirlik, bir çeliğin ısıl işlemle sertleştirilebilme yeteneğini ifade eder. Bu düzgün derin sertleştirme, zorlu uygulamalarda aşınma ve deformasyon direnci sağlar.

Bu özelliklerinden dolayı D2 Çelik soğuk iş takımlama uygulamalarında yaygın olarak kullanılmaktadır.

3.1 Kesme Kalıpları

D2 çeliği, olağanüstü aşınma direnci ve sertliğiyle ünlüdür ve bu da onu metal levhalardan şekiller kesen veya delen kalıplar için ideal hale getirir. Daha ince ölçülü malzemelerden (t≤3mm) daha kalın levhalara kadar farklı malzemeler için kesme kalıbı. Dahası, silikon çelik levhalar ve alüminyum levhalar gibi aşındırıcı malzemelerle kullanılan kesme kalıpları için özellikle uygundur.

3.2 Delme Kalıpları

D2 çeliği, kesme işleminde olduğu gibi yüksek sertliği ve aşınma direnci sayesinde sac metallerde delik açmak için iyi bir seçimdir.

3.3 Soğuk Şekillendirme Kalıpları

D2 çeliğinin yüksek basınç gerilimlerine dayanma ve aşınmaya direnme yeteneği, onu oda sıcaklığında soğuk şekillendirme işlemleri için uygun hale getirir. Bu, yüksek basınç altında şekillerini korumayı ve aşınmaya direnmeyi gerektiren soğuk ekstrüzyon ve soğuk başlık gibi uygulamaları içerir.

3.4 Çizim Kalıpları

Sac çekme işleminde kalıplar kullanılır. D2 çeliği, çekme sırasında yaşanan sürtünmeden kaynaklanan aşınmaya karşı oldukça dayanıklıdır.

3.5 Diş Açma Kalıpları

Sac çekme işleminde kalıplar kullanılır ve D2 çeliği, çekme sırasında yaşanan sürtünmeye bağlı aşınmaya karşı oldukça dayanıklıdır.

3.6 Rulo Şekillendirme

Metalin geçirilerek şekillendirildiği haddeleme işlemlerinde, D2 çeliğinin sertliği, silindirlerin profillerini korumasını ve uzun vadeli üretimde aşınmaya karşı direnç göstermesini sağlar

3.7 Göstergeler

Ölçüm aletlerinin uygulanmasında, D2 çeliğinin ısıl işlem sonrası boyutsal kararlılığı ve yüksek aşınma direnci özellikleri, uzun süre doğruluğun korunması için büyük önem taşımaktadır.

3.8 Kesiciler ve Kesme Bıçakları

D2 çelikten yapılmış kesme ve kesme aletlerinin keskin kenarları, malzemenin yüksek sertliği ve aşınma direnci nedeniyle uzun süre keskinliğini korur. Bu, çeşitli kalınlıktaki malzemeler için geçerlidir, ancak daha kalın malzemeler için hem dengeyi hem de tokluğu dikkate almalıyız.

D2 çeliğinin soğuk işleme karşı mükemmel aşınma direnci ve sertlik sağladığını, ancak çok yüksek darbe yükleri veya önemli eğilme gerilmeleri içeren uygulamalar için tokluğunun dikkate alınması gerektiğini unutmamalıyız.