Keluli Alat Aisi D3: Tahu mengenai sifatnya, Penggunaan & Nilai

Sekiranya anda bekerja dengan alat yang memerlukan kekerasan yang melampau dan memakai bilah pemotongan logam seperti rintangan atau penampilan sejuk-Keluli Alat Aisi D3 adalah penukar permainan. Sebagai karbon tinggi, Keluli Alat Kerja Sejuk Kromium Tinggi, Ia dibina untuk mengendalikan keadaan yang sukar tanpa membosankan atau ubah bentuk. Dalam panduan ini, Kami akan memecahkan ciri -ciri utamanya, Penggunaan dunia nyata, Bagaimana ia dibuat, dan bagaimana ia menentang bahan lain. Pada akhir, Anda akan tahu sama ada pilihan yang tepat untuk menyelesaikan masalah alat-alat anda.

1. Sifat Bahan Keluli Alat AISI D3

Kekuatan Aisi D3 terletak pada komposisi yang seimbang dan sifat yang dioptimumkan. Mari kita meneroka setiap kategori dalam istilah mudah:

Komposisi kimia

Theelemen aloi di Aisi D3 bekerjasama untuk membuatnya sukar, struktur tahan haus. Inilah yang perlu anda ketahui:

Sifat fizikal

Ciri -ciri ini menggambarkan bagaimana Aisi D3 berkelakuan dalam keadaan seharian (seperti pemanasan atau pengendalian):

• Ketumpatan: ~ 7.85 g/cm³ (Sama seperti kebanyakan keluli -senang mengira berat alat untuk reka bentuk).
• Kekonduksian terma: ~ 25 w/(m · k) (lebih rendah daripada keluli struktur -penting untuk rawatan haba terkawal).
• Pekali pengembangan haba: ~ 10.5 × 10⁻⁶/° C. (meminimumkan melengkung ketika dipanaskan, Menyimpan alat tepat).
• Kapasiti haba tertentu: ~ 455 j/(kg · k) (mengendalikan perubahan suhu semasa pemesinan atau penggunaan).
• Sifat magnet: Ferromagnet (Bekerja dengan pemegang alat magnetik di mesin CNC atau bengkel).

Sifat mekanikal

Ini adalah ciri -ciri "kerja keras" yang menjadikan Aisi D3 sesuai untuk alat yang sukar:

• Kekuatan tegangan: ≥ 2,800 MPA (selepas rawatan haba)- cukup cukup untuk mengendalikan kekuatan pemotongan berat.
• Kekuatan hasil: ≥ 2,200 MPA (menentang lenturan kekal, Jadi alat menyimpan bentuknya).
• Kekerasan: 60-65 HRC (Rockwell), ~ 650-700 HV (Vickers), ~ 600-650 HBW (Brinell)- Satu keluli alat yang paling sukar.
• Kesan ketangguhan: ~ 10-18 j (pada suhu bilik)-Moderate (lebih baik daripada karbida, Tetapi keluli tahan lama seperti Aisi S7).
• Kekuatan keletihan: ~ 950 MPa (menahan kerosakan akibat penggunaan berulang, Bagus untuk alat kitaran tinggi seperti stamping mati).
• Pakai rintangan: Cemerlang -50% lebih baik daripada Aisi D2 (Terima kasih kepada kandungan karbon yang lebih tinggi dan lebih banyak karbida).

Sifat lain

• Rintangan kakisan: Resist sederhana -karat ringan lebih baik daripada keluli karbon biasa (berfungsi dengan baik di bengkel dalaman).
• Hardenability: Sangat baik - sama rata walaupun di bahagian alat tebal (Sesuai untuk mati besar atau bilah).
• Rintangan Tempering: Mengekalkan kekerasan sehingga ~ 320 ° C (Sesuai untuk alat yang sedikit hangat semasa digunakan).
• Kestabilan dimensi: Pengecutan minimum tinggi selepas rawatan haba (Kritikal untuk alat ketepatan seperti sisipan acuan suntikan).

2. Aplikasi keluli alat AISI D3

Kekerasan Extreme Aisi D3 menjadikannya sempurna untuk alat yang menghadapi pakaian berat. Berikut adalah kegunaannya yang paling biasa:

Industri kerja logam

Ini adalah pilihan utama untuk alat yang memotong atau membentuk logam:

• Alat pemotongan: Alat Lathe (untuk mengubah logam keras seperti keluli), Pemotong Pengilangan (untuk membentuk tepat), dan broaches (untuk membuat slot dalam gear).
• Alat Lathe: Tetap tajam 2x lebih lama daripada Aisi D2 ketika memotong keluli tahan karat atau keluli aloi.
• Pemotong Pengilangan: Digunakan dalam mesin CNC untuk mengukir bahagian kompleks untuk komponen aeroangkasa atau automotif.
• Broaches: Buat keyways yang tepat dalam aci logam -tidak perlu mengasah kerap.

Industri pencetakan plastik

Kestabilan dimensi berfungsi untuk komponen acuan:

• Sisipan acuan suntikan: Buat bahagian plastik terperinci (seperti perumahan elektronik atau peranti perubatan)-Mengandakan ketepatan 500,000+ kitaran.
• Acuan mampatan: Bentuk plastik keras (seperti nilon atau polikarbonat)-Semaya memakai dari sentuhan berulang dengan plastik cair.

Industri kerja kayu

Ia digunakan untuk alat yang memotong hutan keras:

• Bilah planer: Kayu keras licin seperti oak atau maple-tetap tajam 3x lebih lama daripada bilah keluli berkelajuan tinggi.
• Bit penghala: Mengukir corak rumit dalam perabot -tiada kerepek atau kusam.
• Melihat bilah: Potong papan kayu tebal yang tebal -mengurangkan keperluan untuk perubahan bilah.

Industri automotif

Kekuatannya berfungsi untuk perkakas tugas berat:

• Stamping mati: Bentuk lembaran logam tebal ke bahagian kereta (seperti komponen casis atau pad brek)-Sebelum tekanan tinggi.
• Pukulan: Buat lubang dalam logam keras (Seperti kurungan keluli)-No ubah bentuk.
• Mati kerana memalsukan: Bentuk logam panas menjadi bahagian automotif (Seperti crankshafts)- Berpakaian dari suhu tinggi.

Kejuruteraan Am

Ia digunakan untuk alat kerja sejuk yang membentuk logam pada suhu bilik:

• Alat kerja sejuk: Lentur mati (untuk paip atau lembaran logam), membentuk alat (Untuk membuat kurungan logam), dan bilah ricih (untuk memotong lembaran logam).
• Alat pembentukan sejuk: Bentuk logam menjadi bahagian (seperti bolt atau kacang) Menggunakan tekanan - tidak memakai walaupun selepas itu 100,000+ kitaran.
• Alat penyemperitan sejuk: Tekan logam melalui mati untuk menghasilkan bentuk yang kompleks (Seperti profil aluminium)-Mengandakan ketepatan.

3. Teknik Pembuatan untuk AISI D3 Tool Steel

Menghasilkan AISI D3 memerlukan langkah -langkah yang tepat untuk memastikan kekerasan dan kestabilannya. Inilah prosesnya:

1. Proses pembuatan keluli

• Relau arka elektrik (EAF): Kaedah yang paling biasa. Keluli sekerap dicairkan dalam EAF, dan elemen aloi (Cr, C, Mo) ditambah untuk mencapai komposisi AISI D3.
• Relau oksigen asas (Bof): Jarang berlaku untuk Aisi D3 (Hanya digunakan untuk pengeluaran keluli alat berskala besar).

2. Bergolek dan menempa

• Rolling panas: Keluli dipanaskan hingga ~ 1,150-1,250 ° C dan dilancarkan ke bar, plat, atau lembaran (Bentuk permulaan untuk alat).
• Rolling sejuk: Pilihan untuk lembaran nipis -meliputi permukaan dan meningkatkan kekerasan sedikit.
• Menjatuhkan penempaan: Menggunakan tukul untuk membentuk keluli panas menjadi tempat kosong alat (seperti blok mati atau badan pemotong).
• Tekan penempaan: Menggunakan akhbar hidraulik untuk membuat bentuk yang tepat (untuk alat kompleks seperti sisipan acuan suntikan).

3. Rawatan haba

Langkah ini penting untuk kekerasan Aisi D3. Proses biasa adalah:

• Austenitizing: Panaskan hingga 980-1,050 ° C dan tahan selama 1-2 jam (Menukar struktur ke austenit).
• Pelindapkejutan: Sejuk dengan cepat di minyak atau udara (Menukar austenit ke martensit, mewujudkan kekerasan yang melampau).
• Pembiakan: Panaskan semula hingga 180-250 ° C dan tahan selama 2-4 jam (mengurangkan kelembutan sambil mengekalkan kekerasan yang tinggi).
• Rawatan kriogenik: Pilihan (sejuk ke -80 hingga -196 ° C selepas pelindapkejutan)-Mengelaure disimpan austenit, meningkatkan kekerasan dan kestabilan.

4. Rawatan permukaan

• Pengisaran: Menggunakan roda kasar untuk membentuk alat ke dimensi tepat (Mis., Mengasah pemotong penggilingan).
• Menggilap: Mewujudkan permukaan yang licin (Kritikal untuk sisipan acuan suntikan, yang perlu memindahkan kemasan berkilat ke bahagian plastik).
• Salutan: Pilihan termasuk Titanium Nitride (Timah) atau karbon seperti berlian (DLC)-Boost rintangan haus oleh 30% (Sesuai untuk memotong alat).

5. Kawalan kualiti

Setiap kumpulan Aisi D3 diuji untuk memenuhi piawaian:

• Analisis kimia: Menggunakan spektrometri untuk memeriksa tahap elemen (memastikan ia sepadan dengan spesifikasi AISI D3).
• Ujian mekanikal: Termasuk ujian kekerasan (Untuk mengesahkan HRC), ujian kesan (untuk memeriksa ketangguhan), dan memakai ujian.
• Ujian tidak merosakkan (Ndt): Menggunakan ujian ultrasonik untuk mencari retak tersembunyi (Kritikal untuk alat tekanan tinggi seperti stamping mati).

4. Kajian kes: AISI D3 Tool Steel dalam tindakan

Contoh dunia nyata menunjukkan bagaimana AISI D3 menjimatkan masa dan wang. Berikut adalah tiga kes terperinci:

Kajian kes 1: Broaches Metalworking

Latar belakang aplikasi: Kedai Aeroangkasa Kanada yang digunakan AISI D2 Broaches untuk memotong slot di bahagian Titanium. Broaches membosankan selepas itu 300 bahagian, memerlukan mengasah (kos $ 150/mengasah, 10 Sharpenings/Bulan). Peningkatan prestasi: Mereka beralih ke broaches AISI D3. Broaches berlangsung 800 Bahagian -2.7x lagi.Analisis kos-manfaat: Kos mengasah bulanan jatuh ke $563 (dari $1,500), Menjimatkan $ 11,244/tahun. Masa pemesinan juga jatuh 15% (sedikit perubahan alat).

Kajian kes 2: Sisipan acuan suntikan plastik

Latar belakang aplikasi: A U.S.. Pembuat peranti perubatan menggunakan sisipan acuan AISI D2 untuk membuat jarum suntikan plastik. Sisipan itu habis selepas 300,000 kitaran, memerlukan penggantian (kos $ 2,000/sisipan, 4 penggantian/tahun). Peningkatan prestasi: Mereka beralih ke sisipan AISI D3. Sisipan berlangsung 700,000 kitaran -2.3x lagi.Analisis kos-manfaat: Kos penggantian tahunan jatuh ke $1,143 (dari $8,000), Menjimatkan $ 6,857/tahun. Jarum suntik juga mempunyai permukaan yang lebih baik (Mengurangkan sekerap oleh 8%).

Kajian kes 3: Bilah ricih automotif

Latar belakang aplikasi: Pembekal automotif Mexico menggunakan bilah ricih Aisi O1 untuk memotong lembaran keluli untuk pintu kereta. Bilah -bilah itu kusam selepas itu 5,000 Potong, memerlukan penggantian (Kos $ 300/bilah, 8 penggantian/bulan). Peningkatan prestasi: Mereka beralih ke bilah AISI D3. Bilah berlangsung 18,000 CUTS -3.6X LAGI.Analisis kos-manfaat: Kos bilah bulanan jatuh ke $133 (dari $2,400), Menjimatkan $ 27,204/tahun. Waktu masa untuk perubahan bilah juga jatuh 70%.

5. AISI D3 Tool Steel vs. Bahan lain

Bagaimana AISI D3 dibandingkan dengan bahan alat lain? Mari gunakan data untuk membuat keputusan:

Perbandingan dengan keluli alat lain

Aisi D3 sering dibandingkan dengan Aisi M2, O1, S7, dan D2 (Keluli alat biasa):

Perbandingan dengan bahan bukan keluli

Aisi D3 juga bersaing dengan karbida, Seramik, dan berlian polikristalin (PCD):

Takeaway Utama: Aisi D3 menawarkan rintangan haus yang lebih baik daripada kebanyakan keluli alat (Dekat dengan karbida) Semasa menjadi lebih sukar daripada karbida atau seramik -menjadikannya sesuai untuk alat yang memerlukan kekerasan dan ketahanan.

Perspektif Teknologi Yigu mengenai AISI D3 Tool Steel

Di Yigu Technology, Kami mengesyorkan AISI D3 kepada pelanggan yang menghadapi alat-kedai aeroangkasa yang melampau dengan alat-kedai aeroangkasa yang memotong titanium atau pembuat peranti perubatan menggunakan acuan tinggi kitaran. Ramai pelanggan beralih dari AISI D2 dan melihat kehidupan alat 2-3x lebih lama. Walaupun ia sedikit lebih mahal daripada D2, penjimatan kos dari penggantian yang lebih sedikit dan kurang downtime menjadikannya berbaloi. Ia tidak sesuai untuk alat yang dimuatkan kejutan (Aisi S7 lebih baik untuk itu), Tetapi untuk aplikasi heavy, Aisi D3 adalah pilihan yang paling boleh dipercayai yang kami tawarkan.

Soalan Lazim Mengenai AISI D3 Tool Steel

1. Bolehkah Aisi D3 digunakan untuk pemotongan berkelajuan tinggi?
   Ia berfungsi untuk pemotongan kelajuan sederhana (hingga 120 m/min untuk keluli). Untuk pemotongan berkelajuan tinggi (berakhir 300 m/my), Aisi M2 atau karbida lebih baik -mereka mengendalikan haba dengan lebih berkesan.
2. Adakah Aisi D3 lebih sukar untuk mesin daripada Aisi D2?
   Ya, sedikit. Kandungan karbon yang lebih tinggi Aisi D3 menjadikannya lebih sukar, Oleh itu, anda memerlukan alat karbida yang tajam dan memotong cecair untuk mengurangkan haba. D3 pra-panas yang dirawat (dilembutkan hingga 28-32 HRC) lebih mudah untuk mesin daripada d3 yang keras sepenuhnya.
3. Adakah Aisi D3 memerlukan salutan?
   Coatings seperti timah tidak diperlukan, Tetapi mereka meningkatkan rintangan haus sebanyak 30-50%. Mereka adalah pelaburan yang baik untuk alat kitaran tinggi (seperti sisipan acuan suntikan atau broaches) untuk memanjangkan kehidupan lebih jauh lagi.