Keluli alat D3: Sifat, Aplikasi, Panduan Pembuatan

Keluli Alat D3 adalah karbon tinggi, Alat kerja sejuk-kromium yang terkenal dengan keluli yang luar biasa kerana luar biasa Pakai rintangan dan pengekalan kelebihan tinggi-Trait dimungkinkan oleh kandungan karbon dan kromium yang tinggi. Tidak seperti keluli alat d2 relatif rapatnya, Tahap karbon yang lebih tinggi D3 mencipta karbida yang lebih keras, menjadikannya pilihan utama untuk alat ketepatan, Alat makan, dan acuan yang menuntut ketahanan maksimum dalam kesan rendah, senario intensif memakai. Dalam panduan ini, Kami akan memecahkan ciri -ciri utamanya, Penggunaan dunia nyata, proses pembuatan, dan bagaimana ia dibandingkan dengan bahan lain, Membantu anda memilihnya untuk projek -projek di mana rintangan haus tanpa kompromi adalah kritikal.

1. Sifat Bahan Kunci Keluli Alat D3

Prestasi alat keluli D3 ditakrifkan oleh yang dikalibrasi dengan tepat Komposisi kimia, yang membentuk teguhnya sifat mekanikal, konsisten sifat fizikal, dan ciri -ciri kerja yang berbeza.

Komposisi kimia

Formula Tool Steel D3 dioptimumkan untuk rintangan haus yang melampau, dengan julat tetap untuk elemen utama:

• Kandungan karbon yang tinggi: 1.80-2.30% (lebih tinggi daripada D2 -mengikat dengan kromium dan vanadium untuk membentuk karbida padat, asasnya Rintangan haus yang sangat baik)
• Kandungan kromium yang tinggi: 11.50-13.00% (membentuk karbida kromium untuk rintangan haus dan lapisan oksida pelindung untuk Rintangan kakisan yang baik)
• Kandungan Molybdenum: 0.30-0.50% (meningkatkan kebolehkerjaan dan mengurangkan kelembutan, mengimbangi kekuatan dan kebolehgunaan praktikal)
• Kandungan vanadium: 0.80-1.20% (Menapis saiz bijian dan membentuk karbida vanadium, meningkatkan lagi rintangan dan ketangguhan haus)
• Kandungan mangan: 0.20-0.40% (meningkatkan kebolehkerjaan tanpa membuat karbida kasar yang melemahkan keluli)
• Kandungan silikon: 0.20-0.40% (AIDS dalam deoksidasi semasa pembuatan dan menstabilkan prestasi suhu tinggi)
• Kandungan fosforus: ≤0.03% (dikawal ketat untuk mengelakkan kelembutan sejuk, Kritikal untuk alat yang digunakan dalam persekitaran suhu rendah)
• Kandungan sulfur: ≤0.03% (ultra-rendah untuk mengekalkan ketangguhan dan mengelakkan retak semasa pembentukan atau pemesinan)

Sifat fizikal

D3 Tool Steel mempunyai ciri -ciri fizikal yang konsisten yang memudahkan reka bentuk untuk aplikasi perkakas:

Sifat mekanikal

Selepas rawatan haba standard (penyepuhlindapan + pelindapkejutan + pembiakan), D3 Tool Steel menyampaikan prestasi memakai terkemuka industri:

• Kekuatan tegangan: ~ 2200 MPa (200 MPA lebih tinggi daripada D2, Sesuai untuk alat pembentuk sejuk yang tinggi)
• Kekuatan hasil: ~ 1800 MPa (Memastikan alat menentang ubah bentuk kekal di bawah beban kerja sejuk yang berat)
• Pemanjangan: ~ 8% (dalam 50 mm-lower daripada d2 tetapi mencukupi untuk mengelakkan retak secara tiba-tiba dalam aplikasi yang tidak berimpak)
• Kekerasan (Skala Rockwell C.): 62-64 HRC (Selepas rawatan haba -bahu daripada d2; boleh laras ke 58-60 HRC untuk sedikit lebih ketangguhan)
• Kekuatan keletihan: ~ 750 MPa (pada 10 ⁷ kitaran -50 mpa lebih tinggi daripada d2, Sesuai untuk alat di bawah tekanan berulang seperti setem ketepatan mati)
• Kesan ketangguhan: Sederhana (lebih rendah daripada D2-terbaik untuk aplikasi berimpak rendah; terdedah kepada kerepek di bawah kekuatan tiba -tiba)

Sifat kritikal lain

• Rintangan haus yang sangat baik: Lebih unggul daripada keluli alat D2 dan kebanyakan karbida-karbida-padat., menjadikannya sesuai untuk memotong bahan keras seperti keluli keras.
• Rintangan kakisan yang baik: Lapisan kromium oksida melindungi terhadap asid ringan (Mis., Asid Makanan di Pisau Dapur) dan kelembapan, Kelebihan keluli karbon biasa tetapi serupa dengan D2.
• Pengekalan kelebihan tinggi: Mengekalkan tepi tajam 15-20% lebih lama daripada d2-kritikal untuk alat pemotongan ketepatan dan pisau mewah.
• Kebolehkerjaan: Kandungan karbon yang lebih sukar daripada D2 bermaksud karbida yang lebih sukar; Memerlukan alat karbida, Kelajuan pemotongan perlahan, dan penyejuk yang cukup; Mesin terbaik sebelum rawatan haba.
• Ketangguhan rendah berbanding keluli karbon yang lebih rendah: Tidak disyorkan untuk aplikasi berimpak tinggi (Mis., pukulan atau paksi tugas berat)-Madapkan D2 atau A2 untuk tugas yang melibatkan kekuatan tiba -tiba.

2. Aplikasi dunia sebenar keluli alat d3

Gabungan alat keluli D3 dari Rintangan haus yang sangat baik dan kekerasan yang tinggi menjadikannya sesuai untuk kerja sejuk, pemotongan ketepatan, dan aplikasi perkakas berimpak rendah. Berikut adalah kegunaannya yang paling biasa:

Alat makan dan pisau

• Pisau dapur mewah: Pisau sushi profesional dan pisau daging menggunakan d3-pengekalan kelebihan tinggi mengendalikan bahan keras memotong (Mis., daging beku, Tulang) tanpa mengasah kerap.
• Pisau memburu: Pisau kulit premium bergantung pada rintangan haus untuk mengendalikan kulit dan tulang haiwan yang sukar, mengekalkan ketajaman melalui pelbagai perburuan.
• Pisau taktikal: Pisau taktikal luar khusus (untuk kegunaan cahaya seperti memotong tali atau kain) Gunakan kebolehkerjaan D3 menahan keadaan kasar, dan Rintangan kakisan yang baik Menentang hujan.

Contoh kes: Jenama pisau mewah yang digunakan D2 untuk pisau sushi perdana tetapi menerima maklum balas yang tepi kusam selepas itu 20-25 penggunaan. Mereka beralih ke d3, dan ujian menunjukkan pisau D3 yang ditahan untuk ketajaman 35-40 kegunaan -meningkatkan kepuasan pelanggan oleh 65% dan membenarkan a 15% harga premium.

Membentuk alat

• Stamping Precision mati: Penangkapan sejuk mati untuk komponen elektronik kecil (Mis., Kenalan papan litar) Gunakan D3 -Hardness (62-64 HRC) memastikan kualiti bahagian yang konsisten lebih 150,000+ setem.
• Pukulan halus: Pukulan mikro untuk membuat lubang kecil (≤1 mm) dalam lembaran logam menggunakan d3-pengekalan kelebihan tinggi menghalang haus kelebihan yang akan memutarbelitkan dimensi lubang.
• Alat pembentukan sejuk: Alat untuk membentuk nipis, logam keras (Mis., Kabel keluli tahan karat) Gunakan rintangan d3 -wear mengurangkan kekerapan penggantian alat.

Alat pemotongan & Pembuatan acuan

• Alat pemotongan: Broaches Perindustrian dan Alat Pemotongan Benang Gunakan Rintangan D3-Heart mengekalkan profil pemotongan yang tepat, mengurangkan keperluan untuk regrinding.
• Pembuatan acuan: Acuan suntikan plastik kecil untuk pengeluaran volum tinggi (Mis., Komponen mainan) Gunakan rintangan d3 -rintangan mengekalkan ketepatan acuan 100,000+ kitaran, dan Rintangan kakisan yang baik menahan ejen pelepasan acuan.

Aeroangkasa & Industri Automotif

• Industri Aeroangkasa: Komponen tahan haus kecil (Mis., Tempat duduk injap untuk enjin tambahan miniatur) Gunakan D3-Kekuatan dan Pakai Rintangan Pemegang Operasi Berkelajuan Tinggi.
• Industri automotif: Komponen perlumbaan berprestasi tinggi (Mis., gigi gear ketepatan untuk sistem penghantaran) Gunakan D3 -mengurangkan geseran dan pakai, Meningkatkan kecekapan enjin.

3. Teknik pembuatan untuk keluli alat D3

Menghasilkan keluli alat D3 memerlukan ketepatan untuk menguruskan kandungan karbon yang tinggi dan memastikan pengedaran karbida yang optimum. Inilah proses terperinci:

1. Proses metalurgi (Kawalan Komposisi)

• Relau arka elektrik (EAF): Kaedah utama -keluli scrap, Karbon, Chromium, Vanadium, dan molibdenum cair pada 1,650-1,750 ° C. Monitor sensor Komposisi kimia Untuk menjaga unsur -unsur dalam julat tetap D3 (Mis., 1.80-2.30% Karbon), Kritikal untuk mengelakkan kelembutan yang berlebihan.
• Relau oksigen asas (Bof): Untuk besi besar-sebanyak besi dari relau letupan bercampur dengan keluli sekerap, Kemudian oksigen ditiup untuk menyesuaikan kandungan karbon. Aloi (Chromium, Vanadium) ditambah selepas bertiup untuk mengelakkan pengoksidaan.

2. Proses rolling

• Rolling panas: Aloi cair dimasukkan ke dalam jongkong, Dipanaskan hingga 1,100-1,200 ° C., dan dilancarkan ke bar, plat, atau lembaran. Rolling panas memecah karbida besar (biasa dalam keluli karbon tinggi) dan membentuk bahan ke dalam kekosongan alat.
• Rolling sejuk: Digunakan untuk lembaran nipis (Mis., Kosong pisau)-Kemburan digulung pada suhu bilik untuk meningkatkan kemasan permukaan dan ketepatan dimensi. Rolling sejuk meningkatkan kekerasan, Jadi penyepuh berikut untuk memulihkan kebolehkerjaan terhad.

3. Rawatan haba (Kritikal untuk Prestasi Pakai)

Rawatan haba D3 memerlukan kawalan suhu yang teliti untuk mengimbangi kekerasan dan ketangguhan:

• Penyepuhlindapan: Dipanaskan hingga 820-870 ° C dan diadakan untuk 3-5 jam, kemudian disejukkan dengan perlahan (30-50° C/jam) hingga ~ 600 ° C.. Mengurangkan kekerasan ke ~ 260-280 Brinell (lebih keras daripada keadaan annealed D2) untuk menjadikannya sedikit mesin.
• Pelindapkejutan: Dipanaskan hingga 940-1000 ° C. (austenitizing) dan diadakan untuk 20-40 minit (lebih pendek daripada D2 untuk mengelakkan pertumbuhan bijirin), kemudian disejukkan di udara tetap. Penyejukan udara mengelakkan gangguan dan mengeras keluli ke 64-66 HRC.
• Pembiakan: Dipanaskan semula hingga 160-200 ° C. (untuk kekerasan maksimum) atau 250-300 ° C. (Untuk sedikit lebih ketangguhan) dan diadakan untuk 1-2 jam, kemudian disejukkan udara. Tema mengurangkan kelembutan semasa mengekalkan 62-64 Kekerasan HRC -Kritikal untuk kegunaan praktikal.
• Tekanan pelepasan tekanan: Mandatori-dipanaskan hingga 600-650 ° C untuk 1-2 jam selepas pemesinan (Sebelum rawatan haba akhir) untuk mengurangkan tekanan dalaman daripada memotong, yang boleh menyebabkan retak semasa pelindapkejutan.

4. Membentuk dan rawatan permukaan

• Kaedah membentuk:
• Tekan pembentukan: Menggunakan tekanan hidraulik untuk membentuk plat D3 menjadi rongga mati atau kosong pisau (Selesai hanya apabila disebarkan, seperti d3 yang keras terlalu rapuh).
• Membongkok: Jarang digunakan - pemanjangan yang rendah mengehadkan selekoh tajam; kebanyakan komponen dibentuk melalui pemesinan atau pengisaran.
• Pemesinan: Kilang CNC dengan alat karbida ultra keras membentuk D3 menjadi geometri kompleks (Mis., rongga acuan) Apabila disebarkan. Kelajuan pemotongan adalah 20-30% lebih perlahan daripada D2, dan penyejuk tekanan tinggi diperlukan untuk mengelakkan alat pemanasan.
• Pengisaran: Selepas rawatan haba, Ketepatan Pengisaran dengan Roda Diamond adalah kaedah penamat utama -meringkaskan alat alat untuk toleransi yang ketat (Mis., ± 0.0005 mm untuk pukulan mikro) dan menghilangkan kecacatan permukaan.
• Rawatan permukaan:
• Pengerasan: Rawatan haba akhir (pelindapkejutan + pembiakan) cukup - tidak ada pengerasan permukaan tambahan yang diperlukan untuk kebanyakan aplikasi.
• Nitriding: Untuk komponen yang dipakai tinggi (Mis., teras acuan)-Dipanaskan hingga 500-550 ° C dalam suasana nitrogen untuk membentuk lapisan nitrida keras (5-8 μm), meningkatkan rintangan haus oleh 30%.
• Salutan (PVD/CVD): Salutan nipis seperti titanium karbonitrida (Pvd) digunakan untuk memotong alat -mengurangkan geseran dan memanjangkan hayat alat sebanyak 2.5x, Kritikal untuk pemesinan logam keras.

5. Kawalan kualiti (Jaminan Prestasi Alat)

• Ujian kekerasan: Menggunakan penguji Rockwell C untuk mengesahkan kekerasan selepas marah (62-64 HRC)-Mengandalkan rintangan memakai memenuhi standard D3.
• Analisis mikrostruktur: Meneliti aloi di bawah mikroskop untuk mengesahkan pengedaran karbida seragam (tidak ada karbida besar yang menyebabkan keratan)-Semara lebih kritikal untuk D3 daripada D2 kerana kandungan karbon yang lebih tinggi.
• Pemeriksaan dimensi: Menggunakan Koordinat Mesin Pengukuran (Cmm) Untuk memeriksa dimensi alat-ketepatan untuk alat mikro dan acuan.
• Pakai ujian: Simulasi penggunaan dunia nyata (Mis., Kitaran setem, pemotongan pisau) Untuk mengukur alat hayat alat -alat D3 memenuhi jangkaan ketahanan.
• Ujian kakisan: Menjalankan ujian semburan garam (Per ASTM B117) untuk mengesahkan Rintangan kakisan yang baik-Critical untuk alat makan dan acuan yang terdedah kepada bahan kimia.

4. Kajian kes: Keluli alat D3 dalam stamping mikro mati

Pengilang elektronik menggunakan keluli alat D2 untuk penampakan mikro mati yang menghasilkan 0.5 Kenalan diameter mm untuk telefon pintar. D2 meninggal dunia menunjukkan kelebihan selepas 80,000 setem, menyebabkan 15% kenalan untuk mempunyai bentuk yang tidak teratur. Mereka beralih ke keluli alat D3, dengan hasil berikut:

• Pakai rintangan: D3 mati berlangsung 180,000 setem (2.25x lebih lama daripada d2) dan tidak menunjukkan kekerapan penggantian yang boleh dikurangkan dengan kelebihan yang boleh diukur oleh 56%.
• Kualiti bahagian: Kadar kecacatan jatuh ke 1% (dari 15%), Memandangkan D3 mengekalkan dimensi lubang yang konsisten sepanjang hayatnya -menjimatkan $30,000 setiap tahun dalam kos kerja semula.
• Penjimatan kos: Sementara D3 mati kos 30% Lebih banyak pendahuluan, jangka hayat yang lebih lama dan kecacatan yang lebih rendah menyelamatkan pengeluar $65,000 setiap tahun.

5. Alat keluli d3 vs. Bahan lain

Bagaimana alat keluli d3 dibandingkan dengan D2 dan keluli alat biasa yang lain? Mari kita pecahkan dengan jadual terperinci:

Kesesuaian aplikasi

• Mikro-stamping mati: D3 lebih baik daripada D2 (kehidupan yang lebih lama, Tiada pakaian kelebihan) dan lebih murah daripada CPM S30V -ideal untuk kecil, bahagian ketepatan.
• Pisau mewah: D3 mempunyai pengekalan kelebihan yang lebih baik daripada D2 dan 440C -hebat untuk dapur profesional atau pisau memburu di mana panjang umur ketajaman adalah kunci.
• Alat pemotongan halus: D3 mengatasi A2 dan D2 (lebih tahan haus) Untuk broaches atau pemotong benang-mengurangkan keperluan regrinding.
• Acuan berimpak rendah: D3 lebih tinggi daripada D2 untuk acuan kecil volum tinggi-kemungkinan ketepatan lebih lama, membenarkan kos yang lebih tinggi.

Pandangan Yigu Technology pada alat D3 Steel

Di Yigu Technology, Kami melihat keluli alat d3 sebagai penyelesaian khusus untuk intensif haus yang melampau, Aplikasi berimpak rendah. Itu Rintangan haus yang sangat baik dan kekerasan yang tinggi menjadikannya sesuai untuk pelanggan kami dalam pembuatan mikro, Cutlery high-end, dan setem ketepatan. Kami sering mengesyorkan D3 untuk mikro mati, Pisau profesional, dan alat pemotongan halus -di mana kelebihan prestasinya ke atas D2 membenarkan kos yang lebih tinggi dan usaha pemesinan. Walaupun had ketangguhannya rendah menggunakan kes -kes, Rintangan haus yang tidak dapat ditandingi dalam senario yang disasarkan sejajar dengan matlamat kami untuk menyampaikan aplikasi khusus, penyelesaian prestasi tinggi.

Soalan Lazim

1. Adakah keluli alat d3 lebih baik daripada d2 untuk pisau?

D3 lebih baik Pakai rintangan dan pengekalan kelebihan daripada d2 (bertahan 15-20% lebih lama), menjadikannya lebih baik untuk pisau profesional yang memerlukan ketajaman untuk kegunaan lanjutan. Walau bagaimanapun, D2 mempunyai ketangguhan kesan yang lebih tinggi (Kurang terdedah kepada keriput) dan lebih mudah untuk mesin. Pilih D3 untuk mewah, Pisau berimpak rendah (Mis., bilah sushi); D2 untuk pisau sehari -hari atau memburu.

2. Bolehkah keluli alat D3 digunakan untuk aplikasi berimpak tinggi?

Tidak -D3 mempunyai sederhana (rendah) kesan ketangguhan, menjadikannya sangat terdedah kepada kerepek atau retak di bawah kekuatan tiba -tiba (Mis., kayu mencincang atau menumbuk berat). Untuk alat berimpak tinggi, Pilih A2 (ketahanan yang lebih tinggi) atau keluli alat s7 (Direka untuk rintangan kesan). D3 ketat untuk berimpak rendah, Kegunaan haus.

3. Betapa sukarnya keluli alat d3 mesin?

D3 adalah kebolehkerjaan yang sangat sukar- Kandungan karbon yang lebih tinggi daripada D2 mencipta karbida yang lebih keras yang cepat memakai alat. Ia memerlukan alat karbida ultra keras, Kelajuan pemotongan perlahan (20-30% lebih perlahan daripada D2), dan penyejuk tekanan tinggi. Pemesinan mesti dilakukan apabila D3 disalurkan (260-280 Brinell); D3 yang keras tidak boleh dimesin.