JIS DC53ツールスチール: プロパティ, 用途 & 高性能のコールドワーキングのための製造

簡単にチップする冷たい作業ツールに不満を感じている場合, 速く摩耗します, または寸法の安定性を失う - JIS DC53ツールスチール 解決策です. これは高度ですコールドワークツールスチール SKD11のような従来のオプションよりも優れています (D2) タフネスと耐摩耗性, スタンピングやコールド押し出しなどのタスクを要求するのに最適です. このガイドで, 重要なプロパティを分類します, 実世界の使用, 製造手順, そしてそれが他の素材とどのように比較されるか - あなたはより長く続き、より良いパフォーマンスをするツールを構築することができます.

1. JIS DC53ツールスチールの材料特性

JIS DC53の優れたパフォーマンスは、最適化された化学組成と洗練された特性に由来します, コールドワークに合わせて調整されています. これらを詳細に調べてみましょう:

1.1 化学組成

JIS DC53の要素は協力してタフネスを高める, 耐摩耗性, および寸法の安定性. 以下はその標準構成です (JIS G4404ごと):

要素	コンテンツ範囲 (%)	重要な役割
炭素 (c)	1.00 - 1.10	クロムとバナジウムで硬い炭化物を形成します, 耐摩耗性の向上.
マンガン (Mn)	0.20 - 0.40	硬化性を向上させ、熱処理中の脆性を低下させます.
シリコン (そして)	0.15 - 0.35	寒い作業環境での酸化に対する強度と耐性を高める.
クロム (cr)	11.00 - 13.00	耐摩耗性のコア要素; 炭化クロムを形成し、改善します耐食性.
モリブデン (MO)	0.80 - 1.20	靭性と高温安定性を高めます (摩擦が多いコールドツールにとって重要です); 穀物の成長を防ぎます.
バナジウム (v)	0.20 - 0.50	穀物構造を改良します, 改善寸法安定性切削工具のエッジ保持.
硫黄 (s)	≤ 0.030	鋼を弱め、衝撃の靭性を減らすことを避けるために最小化.
リン (p)	≤ 0.030	脆性を防ぐために低く抑えられます, 特に寒いストレス状態で.

1.2 物理的特性

これらの特性は、製造および寒冷作業中にJIS DC53がどのように振る舞うかを決定します。. すべての値は、記載されていない限り、室温で測定されます:

密度: 7.75 g/cm³ (ほとんどの冷たい作業ツール鋼と一致しています, ツールの重みを簡単に計算できます).
融点: 1450 - 1510 °C (変形せずに鍛造や熱処理に耐えるのに十分な高さ).
熱伝導率: 26 w/(M・k) (炭素鋼よりも低い, 摩擦が多い冷たい作業中に硬度を維持するのに役立ちます).
熱膨張係数: 11.6 ×10⁻⁶/°C (から 20 に 500 °C; 低拡張により、熱処理におけるツールワーピングが減少します).
比熱容量: 460 J/(kg・k) (熱を吸収するのに効率的です, 制御された焼き戻しプロセスに役立ちます).

1.3 機械的特性

JIS DC53の機械的特性は、硬度のバランスを整えるために最適化されています, タフネス, そして耐摩耗性. 以下は、標準の熱処理後の典型的な値です (消光 + の抑制 200 °C):

財産	典型的な値	テスト標準	なぜそれが重要なのか
硬度 (HRC)	60 - 62	Z2245だけ	高硬度により、優れた耐摩耗性が保証されますスタンピングダイコールド押出ツール.
抗張力	≥ 2100 MPA	Z2241だけ	壊れることなく、冷たい押し出しで高圧を処理します.
降伏強度	≥ 1900 MPA	Z2241だけ	永続的な変形に抵抗します, ツールを寸法的に安定させます.
伸長	≤ 4%	Z2241だけ	低延性 (ハードコールドワークスチールに期待されています; 硬度のトレードオフ).
衝撃の靭性 (シャルピーv-notch)	≥ 25 j (で 20 °C)	彼はZ2242です	SKD11よりもはるかに優れています (D2) - チッピングを繰り返しますコールドせん断ツール.
疲労強度	〜850 MPa (10⁷サイクル)	Z2273だけ	繰り返しの使用から失敗に抵抗します (ハイサイクルコールドフォーミングツールのキー).

1.4 その他のプロパティ

耐食性: 良い. クロム含有量は、ワークショップ環境と軽度の化学物質への錆から保護します (例えば。, コールドワーキング潤滑剤).
耐摩耗性: 素晴らしい. Chromium and vanadium carbides create a hard surface that resists abrasive wear—ideal for 切削工具 and stamping dies.
加工性: 公平. 低炭素鋼よりも機械加工するのは困難です, しかし アニーリング (800〜850°Cに加熱, ゆっくりと冷却) HRC 22–26に柔らかくします, 炭化物ツールを使用して機械加工を管理しやすくします.
ハーデン剤: 素晴らしい. 厚いセクションを均等に硬化させます (まで 60 mm), そのため、大規模なコールドワーキングツールは一貫したパフォーマンスを持っています.
寸法安定性: 並外れた. 低熱膨張と細かい穀物構造は、熱処理または寒冷作業中のツールワーピングを防ぎます.
脱炭耐性: 良い. 熱処理中に表面炭素損失に抵抗する - ツール表面全体に一貫した硬度を維持する.

2. JIS DC53ツールスチールのアプリケーション

JIS DC53のタフネスと耐摩耗性は、コールドワーキングタスクを要求するための最大の選択肢になります. ここに最も一般的な用途があります, 実際の例があります:

2.1 スタンピングダイ

例: 自動車ブラケットのような高強度の鋼部品をスタンプするために死にます, 電気接点, またはワッシャーブランク.
なぜそれが機能するのか: 高い靭性はチッピングを防ぎます, 耐摩耗性が繰り返されるスタンピングを処理します. 日本の自動車サプライヤーがJIS DC53スタンピングダイを使用しました。 40% vs. SKD11 (D2).

2.2 コールド押出ツール

例: 金属をボルトのような形に押し出すためのツール, ナッツ, またはアルミチューブ (室温で行われます).
なぜそれが機能するのか: 高い引張強度は押し出し圧力を処理します, 寸法の安定性により、一貫したパーツサイズが保証されます. 中国のメーカーがJIS DC53押出ツールを使用しました。 35%.

2.3 切削工具

例: コールドせん断ツール, パンチ, 金属シートやバーを切断するためのブランキングツール.
なぜそれが機能するのか: 衝撃の靭性は、硬い金属を切るときに欠けに抵抗します, 硬度はエッジを鋭く保ちます. 米国. jis dc53 shearsを使用した金属製造業者 - 炭素鋼と比較して寿命を2倍にしました.

2.4 自動車および航空宇宙コンポーネント

例: 冷たい自動車部品を作るためのツール (例えば。, 歯の歯) または小さな航空宇宙ファスナー.
なぜそれが機能するのか: 耐久性と精度に関する厳格な業界基準を満たしています. ドイツの航空宇宙サプライヤーがファスナーダイにJIS DC53を使用しました - ツールの寿命はから増加しました 50,000 に 120,000 部品.

3. JIS DC53ツールスチール向けの製造技術

JIS DC53を高性能のコールドワーキングツールに変えるには、正確な処理が必要です. これが段階的な内訳です:

溶融: 原材料 (鉄, 炭素, クロム, 等) 電気弧炉で溶けます (EAF) 均一な元素混合のために1550〜1650°Cで.
鋳造: 溶融鋼はインゴット型または連続キャスターに注がれてスラブを形成します. ゆっくりと冷却 (10–20°C/時間) 内部欠陥と炭化物の分離を防ぎます.
鍛造: スラブは1100〜1200°Cに加熱され、ツールブランクに押し付けられます/hammer (例えば。, 500大規模なスタンピングダイ用のx500x200 mm). 鍛造は穀物の構造と靭性を改善します.
熱処理: 最適なコールドワーキングパフォーマンスの標準サイクル:
- アニーリング: 800〜850°Cに加熱します, 2〜4時間保持します, ゆっくり涼しい. 機械加工のために鋼を柔らかくします.
- 消光: 1000〜1050°Cに加熱します, 1〜2時間保持します, オイルのクエンチ. 鋼をHRC 62–64に強化します.
- 焼き戻し: 180〜250°Cに再加熱します, 1〜3時間保持します, いいね. 脆性を低下させ、最終的な硬度を設定します (HRC 60–62).
研削: 熱処理後, ツールは、正確な寸法に基づいています (例えば。, 切削工具の±0.001 mmの耐性) 表面欠陥を除去し、精度を確保するため.
機械加工: 掘削, ミリング, または回します (消す前に行われます, 鋼が柔らかいとき). 最良の結果には、炭化物ツールが推奨されます.
表面処理 (オプション):
- ニトリッド: 硬い表面層を作成します (HRC 65–70) ハイウィアツールの耐摩耗性を高める.
- 電気めっき: 腐食抵抗を改善し、摩擦を減らすためにクロムコーティングを追加します.

4. ケーススタディ: 高強度鋼用のコールドせん断ツールのJIS DC53

ヨーロッパの金属加工会社が問題に直面しました: 彼らのskd11 (D2) コールドせん断ツールは後に欠けていました 10,000 高強度鋼を処理するときのカット (HRC 35) シート. 彼らはJIS DC53に切り替えました, そして、これが起こったことです:

プロセス: せん断刃が偽造されました, アニール (HRC 24), 形状に機械加工されています, クエンチ (1020 °C), 気性 (220 °C), 正確に地面, そして亜硝酸.
結果:
- ブレードの寿命は増加しました 35,000 カット (250% 改善) JIS DC53のより高いタフネスに感謝します.
- チッピングはゼロ近くまで低下しました (プロダクションの途中でコストのかかるツールの交換はもうありません).
- 切削速度が増加しました 20% (JIS DC53の耐摩耗性は、より速い給餌を処理しました).
なぜそれが機能するのか: JIS DC53のモリブデンは靭性を高めました, ブレードがチッピングせずに硬い鋼を切ることの影響を吸収できるようにする, 炭化物のバナジウムは研磨摩耗に抵抗しました.

5. 彼はDC53対. その他の材料

JIS DC53は、コールドワーキングの一般的な代替品と比較してどうですか? 重要なプロパティを評価しましょう:

材料	硬度 (HRC)	衝撃の靭性 (j)	耐摩耗性	寸法安定性	料金 (vs. DC53だけ)	に最適です
JIS DC53ツールスチール	60 - 62	≥ 25	素晴らしい	並外れた	100%	スタンピングダイ, コールド押出ツール (高いタフネスのニーズ)
SKD11 (D2) ツールスチール	58 - 62	≥ 12	素晴らしい	とても良い	90%	一般的なコールドワーク (より低い靭性のニーズ)
高速スチール (HSS)	60 - 65	≥ 15	とても良い	良い	150%	高速切断 (冷たく働いていません)
炭素鋼 (1095)	55 - 60	≥ 8	良い	貧しい	40%	低コスト, 低摩耗のコールドツール
ステンレス鋼 (304)	20 - 25	≥ 100	貧しい	良い	180%	腐食が発生しやすい部分 (コールドツールではありません)

重要なポイント: JIS DC53はSKD11よりも優れています (D2) 耐摩耗性を一致させながらタフネスで - チッピングを危険にさらす冷たい作業タスクのためにより良いものにする. それはHSSよりも費用対効果が高く、炭素鋼よりはるかに耐久性があります.

JIS DC53ツールスチールに関するYiguテクノロジーの見解

Yiguテクノロジーで, JIS DC53は、ツールチッピングやショートライフなどのコールドワーキングチャレンジに直面しているクライアント向けのトップピックです. 高いタフネスと耐摩耗性のユニークなブレンドは、スタンピングの最大の問題点を解決します, 押し出し, とせん断. 自動車と金属製の製造クライアントによくお勧めします, メンテナンスコストを削減し、生産性を高めるため. 追加の精度を必要とするツール用, 寸法の安定性を確保するために、高精度の研削と組み合わせます. JIS DC53は単なるツールスチールではありません。これは、コールドワーキングアプリケーションを要求するための信頼できるソリューションです.