Hướng dẫn xử lý nhiệt thép công cụ D2

Tại Thép Aobo, với kinh nghiệm sâu rộng của chúng tôi trong lĩnh vực rèn thép công cụ, chúng tôi hiểu rằng xử lý nhiệt là rất quan trọng để đạt được hiệu suất tối ưu từ Thép công cụ D2. Hướng dẫn này phác thảo các bước chính để xử lý D2 trong các ứng dụng nhà máy của bạn. Thực hiện cẩn thận các quy trình này sẽ giúp bạn đạt được độ cứng, khả năng chống mài mòn và độ dẻo dai mong muốn.

Chuẩn bị và làm nóng trước

Trước khi bắt đầu xử lý nhiệt, việc chuẩn bị đúng cách là rất quan trọng.

Giảm thiểu sự mất cacbon

Để ngăn ngừa sự mất cacbon từ bề mặt thép trong quá trình gia nhiệt (khử cacbon), chúng tôi khuyên bạn nên bọc phần D2 bằng lá thép không gỉ. Đối với xử lý nhiệt chung lên đến 1093 °C (2000 °F), lá thép loại 321 (dày 0,05 mm / 0,002 in.) là phù hợp. Nếu sử dụng nhiệt độ austenit hóa cao hơn, hãy cân nhắc lá thép loại 309.

Làm nóng trước thép D2

Làm nóng trước là bước quan trọng, đặc biệt đối với thép có hàm lượng crom cao như D2, loại thép không truyền nhiệt nhanh. Điều này giúp ngăn ngừa sốc nhiệt và nứt tiềm ẩn.

• Khuyến nghị làm nóng trước: Làm nóng thép đến nhiệt độ khoảng 649 °C (1.200°F).
• Thời gian giữ: Duy trì nhiệt độ này trong 10-15 phút.

Việc gia nhiệt đồng đều rất quan trọng để ngăn ngừa sự tích tụ ứng suất.

Austenit hóa D2

Austenit hóa biến đổi cấu trúc của thép và hòa tan cacbua, điều này rất quan trọng để đạt được các tính chất cuối cùng.

• Nhiệt độ: Làm nóng thép D2 đã được làm nóng trước đến nhiệt độ austenit hóa, thường là 1010 °C (1850°F).
• Thời gian ngâm: Duy trì thép ở nhiệt độ này để đảm bảo lõi đạt đến nhiệt độ mục tiêu và trải qua quá trình chuyển đổi cần thiết. Nguyên tắc chung là 1 giờ cho mỗi 25 mm (1 inch) của phần dày nhất.
• Bầu không khí: Điều cần thiết là phải nung nóng D2 trong môi trường được kiểm soát, chẳng hạn như lò chân không hoặc bồn muối trung tính, hoặc sử dụng phương pháp bọc thép không gỉ để ngăn ngừa hiện tượng thoát cacbon bề mặt.

Việc kiểm soát nhiệt độ chính xác trong giai đoạn này là rất quan trọng.

Làm nguội

D2 là thép tôi bằng không khí. Điều này có nghĩa là bạn không cần tôi bằng chất lỏng, giúp đơn giản hóa quy trình và giảm thiểu biến dạng.

• Phương pháp: Làm nguội thép trong không khí tĩnh sau khi lấy ra khỏi lò.
• Mục tiêu: Tốc độ làm nguội phải đủ nhanh để hình thành cấu trúc martensitic cứng nhưng phải được kiểm soát đủ để ngăn ngừa các vết nứt khi tôi nguội.
• Kết quả: Cấu trúc sau khi tôi sẽ chủ yếu là martensit, nhưng nó cũng chứa một số austenit giữ lại, có thể cao tới 20%. Austenit giữ lại có thể là vấn đề đối với độ ổn định kích thước sau này.

Làm nguội D2

Sau khi tôi, thép D2 rất cứng nhưng cũng giòn, có ứng suất bên trong. Làm nguội làm giảm căng thẳng này và tăng độ dẻo dai.

• Quá trình: Nung nóng lại thép đã tôi đến nhiệt độ cụ thể dưới điểm tới hạn, giữ ở nhiệt độ này rồi làm nguội, thường là ở ngoài không khí.
• Ủ kép: Đối với D2, chúng tôi đặc biệt khuyên bạn nên tôi luyện kép. Điều này giúp giảm ứng suất tốt hơn, cải thiện độ dẻo dai và giúp chuyển đổi một số austenit giữ lại để có độ ổn định tốt hơn.
  • Chu kỳ điển hình:
    1. Lần ủ đầu tiên: Đun nóng đến khoảng 515 °C (960°F). Giữ trong 2 giờ cho mỗi 25 mm (1 inch) độ dày. Làm nguội đến khoảng 65°C (150°F).
    2. Lần ủ thứ hai: Làm nóng lại ở nhiệt độ thấp hơn một chút, khoảng 480 °C (900°F). Giữ trong thời gian tương tự (2 giờ cho 25 mm / 1 inch).
• Độ cứng so với độ dẻo dai: Nhiệt độ tôi luyện quyết định sự cân bằng cuối cùng.
  • Nhiệt độ thấp hơn (ví dụ: 200 °C / 390 °F) dẫn đến độ cứng cao hơn (khoảng 60 HRC).
  • Nhiệt độ tôi cao hơn làm tăng độ dẻo dai nhưng làm giảm độ cứng một chút. Chọn nhiệt độ dựa trên nhu cầu cụ thể của ứng dụng của bạn.

Giảm ứng suất (Sau khi làm cứng)

Nếu bộ phận D2 trải qua quá trình mài đáng kể, Nhạc EDMhoặc hàn sau khi tôi và ram, cần thực hiện thêm thao tác giảm ứng suất.

• Nhiệt độ: Làm nóng bộ phận từ từ và đồng đều đến nhiệt độ khoảng 14°C đến 28°C (25°F đến 50°F) dưới nhiệt độ tôi luyện cuối cùng.
• Thời gian giữ: Ngâm trong khoảng thời gian thích hợp (ví dụ: 1-2 giờ cho mỗi inch độ dày).
• Làm mát: Làm nguội từ từ, tốt nhất là trong lò.

Quản lý các vấn đề tiềm ẩn

Ngay cả khi xử lý cẩn thận, một số vấn đề vẫn có thể phát sinh.

Sự biến dạng

Thép D2 được biết đến với độ ổn định kích thước tương đối tốt trong quá trình xử lý nhiệt so với các loại thép công cụ khác, với mức thay đổi dự kiến khoảng 0,0005 in./in. Tuy nhiên, các yếu tố như hình dạng chi tiết phức tạp hoặc gia nhiệt và làm nguội không đều vẫn có thể gây cong vênh hoặc xoắn. Đảm bảo gia nhiệt và làm nguội bằng không khí đồng đều để giảm thiểu tình trạng này. Có thể nắn thẳng một phần trong quá trình làm nguội ở nhiệt độ khoảng 565 °C (1.050 °F) và 205 °C (400 °F).

Làm dịu vết nứt

Nứt trong quá trình tôi có thể xảy ra nếu làm nguội quá nhanh hoặc không đều, hoặc nếu thép có khuyết tật bên trong. Làm nóng trước đúng cách và làm mát bằng không khí có kiểm soát là cách tốt nhất để ngăn ngừa điều này.

Phần kết luận

Xử lý nhiệt thành công Thép công cụ D2l yêu cầu chú ý cẩn thận đến khâu chuẩn bị, nhiệt độ, thời gian và tốc độ làm nguội trong suốt từng giai đoạn: nung nóng trước, austenit hóa, tôi bằng khí và tôi luyện kép. Thực hiện theo các quy trình đã thiết lập và xem xét các yêu cầu cụ thể của ứng dụng của bạn sẽ đảm bảo bạn có được sự cân bằng tối ưu của các đặc tính mà D2 được biết đến. Nếu bạn có thắc mắc về xử lý nhiệt D2 do Aobo Steel cung cấp, vui lòng liên hệ với chúng tôi.