Tại sao thép công cụ D2 lại khó mài đến vậy?

Tại Thép Aobo, với nhiều thập kỷ kinh nghiệm trong lĩnh vực thép công cụ, chúng tôi thường thảo luận về các khía cạnh thực tế khi sử dụng các loại thép khác nhau. Một vấn đề phổ biến phát sinh là khó khăn mà một số người dùng gặp phải khi mài Thép công cụ D2. Hãy cùng xem xét lý do kỹ thuật cho việc này.

Thép D2 là thép có hàm lượng cacbon cao, hàm lượng crom cao thép công cụ làm việc nguội. Công thức của nó cung cấp khả năng chống mài mòn và độ ổn định kích thước đặc biệt sau khi xử lý nhiệt. Đối với những đặc điểm cụ thể này, D2 thường được coi là tiêu chuẩn của ngành.

Tuy nhiên, chính những đặc tính khiến D2 trở nên tuyệt vời cho các nhiệm vụ gia công nguội đòi hỏi khắt khe và các đợt sản xuất dài chính là những gì khiến việc mài trở nên khó khăn. Nói một cách đơn giản, D2 được thiết kế để chống mài mòn. Mài, theo bản chất của nó, là một quá trình mài mòn có kiểm soát, loại bỏ vật liệu thông qua sự mài mòn.

Hiểu biết về Luyện kim

Để hiểu lý do tại sao D2 chống mài mòn, chúng ta cần xem xét thành phần và cấu trúc của nó:

1. Thành phần: D2 có hàm lượng carbon cao (thường là 1,5% trở lên) và hàm lượng crom cao (khoảng 12%). Nó thường chứa molypden và đôi khi cũng chứa vanadi. Hỗn hợp hợp kim cụ thể này, đặc biệt là hàm lượng carbon và crom cao, quyết định hiệu suất của nó.
2. Cấu trúc vi mô: Sau khi trải qua quá trình xử lý nhiệt đúng cách, D2 phát triển một cấu trúc vi mô đặc trưng bởi một ma trận martensite cacbon cao đã tôi luyện. Trong ma trận này, có một khối lượng lớn (khoảng 13%) hợp kim cacbua phân tán, rất cứng, chủ yếu là cacbua M7C3 giàu crom.
3. Độ cứng: D2 được xử lý nhiệt để đạt được mức độ cứng cao, thường dao động từ 56 đến 64 HRC. Độ cứng này, kết hợp với các hạt cacbua cứng, mang lại cho D2 tính chất tuyệt vời của nó mặc sức chống cự.

Thử thách mài sắc

Khó khăn trong việc mài D2 xuất phát trực tiếp từ sự kết hợp giữa độ cứng tổng thể cao và sự hiện diện của các hạt cacbua cực kỳ cứng.

• Nộp hồ sơ: Cố gắng sử dụng một cái giũa tiêu chuẩn trên D2 cứng thường không hiệu quả. Cái giũa thường khó "cắn" vào thép và có thể chỉ trượt trên bề mặt. Những vật liệu cứng như vậy cần phải mài, không phải giũa.
• Mài: Mài là phương pháp cần thiết cho thép công cụ đã tôi luyện như thép D2. Tuy nhiên, khả năng chống mài mòn cao của thép D2 khiến cho quá trình mài trở thành một thách thức. Chất mài mòn khi mài phải liên tục cắt xuyên qua các hạt cacbua cứng, vốn chống lại việc loại bỏ. Thép D2 được biết là khó gia công và mài chính xác do hàm lượng crom và cacbon cao. Xếp hạng khả năng gia công của nó thấp hơn đáng kể so với thép cacbon đơn giản hơn, ngay cả ở trạng thái ủ mềm hơn. Sau khi tôi luyện, gia công thông thường thường không khả thi.

Những cân nhắc quan trọng khi mài D2 Thép

Mài thép cứng, nhiều cacbon như thép công cụ D2 đòi hỏi phải kiểm soát cẩn thận. Áp dụng quá nhiều áp lực hoặc tốc độ có thể tạo ra nhiệt cục bộ quá mức trên bề mặt. Nếu nhiệt độ trở nên quá cao, bề mặt có thể cứng lại không đúng cách khi nguội, dẫn đến lớp martensite mỏng, giòn chưa được tôi. Lớp này có thể chứa các vết nứt nhỏ, hoạt động như các điểm ứng suất có thể dẫn đến hỏng dụng cụ sau này trong quá trình sử dụng. Vấn đề tiềm ẩn này làm tăng thêm tính phức tạp cho quá trình mài, đòi hỏi độ chính xác.

Tóm tắt

Thép công cụ D2 khó mài vì nó được thiết kế về mặt luyện kim để có khả năng chống mài mòn tối đa. Hàm lượng cacbon và crom cao tạo ra cấu trúc cứng chứa đầy các hạt cacbua cực kỳ cứng. Khả năng chống mài mòn vốn có này, kết hợp với nhu cầu về các kỹ thuật mài cẩn thận để tránh làm hỏng bề mặt, khiến việc mài D2 trở thành một nhiệm vụ khó khăn và tốn thời gian hơn so với việc mài các loại thép ít chống mài mòn hơn. Hiểu được các đặc tính này giúp lựa chọn các công cụ và kỹ thuật phù hợp để bảo trì hiệu quả các thành phần D2.