D2 典型分析
D2 机械加工性
当使用硬质合金刀头铣削 D2 时,可以以大约 100-140 Vc m/min 的切削速度进行粗加工操作,并以大约 120-160 Vc m/min 的精加工操作速度进行。使用高速钢钻头进行钻孔的速度约为 10 Vc m/min。对于粗车,切削速度约为 100-150 Vc m/min,精车则为 150-200 Vc m/min。
D2 热处理
D2 常用的热处理工艺包括以下几种:-
淬火和
回火 真空淬火
氮化
氮碳
共渗 感应淬火
火焰淬火
去应力
退火
硬化D2时应考虑许多因素。热处理温度,包括加热速率、冷却速率和均热时间,会因每个 D2 钢部件的形状和尺寸等因素而变化。热处理过程中的其他考虑因素包括炉子类型、淬火介质和工件传送设施。热处理专家可为D2工具钢的热处理提供全程指导。
D2硬化
最常见的热处理工艺是真空硬化,在保护气氛下进行,这有助于避免部件表面氧化或脱碳。
D2 也适用于空气硬化或油硬化。需要预热 D2 工具钢部件。加热至 750-800°C 并在此温度下充分浸泡。然后将热量升至 1000-1040°C 进行空冷,或升至 980°C 进行油淬。每25mm的直纹断面在此温度下充分浸泡30分钟,然后相应冷却或淬火。加热硬化时,重要的是不要超过 1040°C。
D2 回火
建议进行两次回火,以帮助减少残余奥氏体的数量。D2 工具钢的回火应在硬化后尽可能延迟地进行,最好在 50-70 °C 的温度下进行。选择合适的回火温度,同时考虑
使用要求。缓慢而均匀地加热。当 D2 组件达到所需温度时,每 25mm 截面浸泡至少 1 小时(最少保持时间为 2 小时)。第二次回火应该是第一次的重复。也可以对该钢种进行马氏体回火。
温度 [°C] | 150 | 200 | 250 | 300 | 350 | 400 |
硬度 [HRc] | 62-61 | 61-60 | 60-59 | 57-56 | 56-55 | 56-55 |
D2 应力消除
当由 D2 工具钢制成的工具经过大量机加工、磨削或其他冷加工时,建议在硬化前消除内部应变,以尽量减少热处理过程中变形的可能性。粗加工后应进行消除应力。为了缓解压力,请将 D2 加热至 600-650°C。充分浸泡并在炉中或空气中冷却。然后可以在硬化之前对工具进行精加工。
D2 退火/退火
在标准供应中,D2 在完全退火状态下交付。作为高碳高铬合金工具钢,这使得加工更容易。作为指导,仅退火 D2 的布氏硬度 (HB) 为 220 左右。该硬度会因加热和冷却速率以及其他因素(例如退火钢的形状和尺寸)而变化。
如果钢已经锻造或硬化,则可以重新退火。为了使 D2 完全退火,缓慢均匀地加热至 900°C。浸泡三到四个小时,然后在炉中冷却至室温。重新加热至800-1040°C,并再次浸泡三至四个小时。让其在炉中冷却至室温。
D2 最终磨削
与砂轮制造商协商选择正确的砂轮等级。使用合适的修整工具确保砂轮处于良好状态。湿磨是使用大量冷却剂的优选选择。如果采用干磨,则使用非常软的砂轮。当在较低温度下回火时,部件可能会出现磨削裂纹。
D2 耐腐蚀性
D2 具有与某些 400 系列不锈钢牌号类似的高铬含量。对于工具钢来说,它具有合理的耐腐蚀性,有时被称为“半不锈钢”。抛光表面有助于 D2 的耐腐蚀性能。
D2 典型物理特性
热膨胀 传导率 弹性模量 比热 密度 |
10.4 x 10-6/°C 20 W/(MK) 21000 Mpa 460 J/kgK 7.7 kg/m² |
20-100℃ 20℃ 20 ℃ 20℃ 20℃ |
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D2工具钢的历史
当时许多著名的冶金学家和钢铁制造商正在试验具有不同百分比水平的高碳和高铬的钢。历史上著名的钢铁先驱,如罗伯特·哈德菲尔德(因发现高锰加工硬化钢而闻名的冶金学家)和哈里·布里尔利(发现不锈钢)对工具钢的冶金非常感兴趣,他们两人都致力于工具钢的冶金学研究。钢中含有不同的合金元素,包括高碳和高铬含量——这是 D2 工具钢和不锈钢中的关键元素。许多其他早期工具钢发明者的名字可能永远不为人所知。很可能最初开发的是 D3 型工具钢,高碳、高铬,能够实现高达 ~64 洛氏硬度的高硬度,并具有良好的耐磨性。
当时 D3 型材料可能更常见,但 D3 存在问题,在高硬度下,它可能容易碎裂或破裂。稍微降低碳含量并添加钒就得到了 D2。D2没有达到D3的高硬度,但具有更好的韧性和抗冲击性。这些特性可以延长工具的使用寿命,这也是 D2 成为当今世界上使用最广泛的工具钢之一的原因。