JIS DC53 Tool Aço: Propriedades, Usos & Fabricação para trabalho frio de alto desempenho

Peças de metal fabricação personalizada

Se você está frustrado com ferramentas de trabalho frio que lascas facilmente, Vista rápido, ou perder a estabilidade dimensional -JIS DC53 Tool Aço é a solução. Isso avançadoFerramenta de trabalho frio Aço Supera as opções tradicionais como o SKD11 (D2) em resistência à resistência e desgaste, tornando -o ideal para exigir tarefas como estampagem e extrusão a frio. Neste guia, Vamos quebrar suas principais propriedades, Usos do mundo real, Etapas de fabricação, e como ele se compara a outros materiais - para que você possa criar ferramentas que duram mais e melhor.

1. Propriedades do material do JIS DC53 Tool Steel

O desempenho superior do JIS DC53 vem de sua composição química otimizada e propriedades refinadas, adaptado para trabalho frio. Vamos explorá -los em detalhes:

1.1 Composição química

Os elementos do JIS DC53 trabalham juntos para aumentar a resistência, resistência ao desgaste, e estabilidade dimensional. Abaixo está sua composição padrão (por jis g4404):

ElementoIntervalo de conteúdo (%)Papel fundamental
Carbono (C)1.00 - 1.10Forma carboneto duro com cromo e vanádio, melhorando a resistência ao desgaste.
Manganês (Mn)0.20 - 0.40Melhora a hardenabilidade e reduz a fragilidade durante o tratamento térmico.
Silício (E)0.15 - 0.35Aumenta a força e a resistência à oxidação em ambientes de trabalho frio.
Cromo (Cr)11.00 - 13.00Um elemento central para resistência ao desgaste; forma os carbonetos de cromo e melhoraResistência à corrosão.
Molibdênio (MO)0.80 - 1.20Aumenta a resistência e a estabilidade de alta temperatura (crítico para ferramentas frias pesadas de atrito); impede o crescimento de grãos.
Vanádio (V)0.20 - 0.50Refina a estrutura de grãos, melhorandoestabilidade dimensional e retenção de borda para ferramentas de corte.
Enxofre (S)≤ 0.030Minimizado para evitar enfraquecer o aço e reduzir a tenacidade do impacto.
Fósforo (P)≤ 0.030Mantido baixo para evitar a fragilidade, especialmente em condições de estresse frio.

1.2 Propriedades físicas

Essas propriedades determinam como o JIS DC53 se comporta durante a fabricação e o trabalho frio - como transferência de calor e retenção de formas. Todos os valores são medidos à temperatura ambiente, a menos que indicado:

  • Densidade: 7.75 g/cm³ (consistente com a maioria dos aços de ferramentas de trabalho a frio, facilitando o calcule os pesos da ferramenta).
  • Ponto de fusão: 1450 - 1510 ° c (Alto o suficiente para suportar forjamento e tratamento térmico sem deformação).
  • Condutividade térmica: 26 C/(m · k) (menor que o aço carbono, Ajudando a reter a dureza durante o trabalho frio pesado).
  • Coeficiente de expansão térmica: 11.6 × 10⁻⁶/° C. (de 20 para 500 ° c; A baixa expansão reduz a deformação da ferramenta em tratamento térmico).
  • Capacidade de calor específico: 460 J/(kg · k) (eficiente em absorver calor, Útil para processos de temperamento controlado).

1.3 Propriedades mecânicas

As propriedades mecânicas do JIS DC53 são otimizadas para o trabalho frio - priorizando um equilíbrio de dureza, resistência, e resistência ao desgaste. Abaixo estão os valores típicos após o tratamento térmico padrão (Tireização + tempear em 200 ° c):

PropriedadeValor típicoPadrão de testePor que isso importa
Dureza (HRC)60 - 62Apenas Z2245Alta dureza garante excelente resistência ao desgaste paraStamping morre e ferramentas de extrusão a frio.
Resistência à tracção≥ 2100 MPAApenas Z2241Lida com alta pressão em extrusão a frio sem quebrar.
Força de escoamento≥ 1900 MPAApenas Z2241Resiste à deformação permanente, Mantendo as ferramentas dimensionalmente estáveis.
Alongamento≤ 4%Apenas Z2241Baixa ductilidade (Esperado para aços de trabalho frio e frio; uma troca de dureza).
Tenacidade de impacto (Charpy V-Notch)≥ 25 J (no 20 ° c)Ele z2242Muito melhor do que skd11 (D2)—Prevações entrandoFerramentas de cisalhamento frio.
Força de fadiga~ 850 MPa (10⁷ Ciclos)Apenas Z2273Resiste ao fracasso do uso repetido (Chave para ferramentas de formação de frio de alto ciclo).

1.4 Outras propriedades

  • Resistência à corrosão: Bom. O conteúdo de cromo protege contra a ferrugem em ambientes de oficina e exposição química leve (Por exemplo, lubrificantes de trabalho frio).
  • Resistência ao desgaste: Excelente. Chromium and vanadium carbides create a hard surface that resists abrasive wear—ideal for Ferramentas de corte and stamping dies.
  • MACHINABILIDADE: Justo. É mais difícil de máquina do que o aço de baixo carbono, mas recozimento (Aquecimento a 800-850 ° C, resfriamento lento) suaviza -o para HRC 22–26, Tornando a usinagem gerenciável com ferramentas de carboneto.
  • Hardenabilidade: Excelente. Endurece uniformemente em seções grossas (até 60 mm), Tão grandes ferramentas de trabalho frio têm desempenho consistente.
  • Estabilidade dimensional: Fora do comum. Baixa expansão térmica e estrutura de grãos finos impedem a deformação da ferramenta durante o tratamento térmico ou o trabalho de frio.
  • Resistência a descarburização: Bom. Resiste à superfície da perda de carbono durante o tratamento térmico - define a dureza consistente na superfície da ferramenta.

2. Aplicações do JIS DC53 Tool Aço

A resistência à resistência e desgaste do JIS DC53 tornam a melhor opção para exigir tarefas de trabalho frio. Aqui estão seus usos mais comuns, com exemplos reais:

2.1 Stamping morre

  • Exemplos: Matores para estampar peças de aço de alta resistência, como suportes automotivos, contatos elétricos, ou em branco da arruela.
  • Por que funciona: Alta tenacidade evita lascas, Enquanto a resistência do desgaste lida com estampagem repetida. Um fornecedor automotivo japonês usou matrizes de estampagem JIS DC53 - a vida aumentou por 40% vs.. Skd11 (D2).

2.2 Ferramentas de extrusão a frio

  • Exemplos: Ferramentas para extrudir metal em formas como parafusos, nozes, ou tubos de alumínio (feito à temperatura ambiente).
  • Por que funciona: Alta resistência à tração lida com pressão de extrusão, e a estabilidade dimensional garante tamanhos de peças consistentes. Um fabricante chinês usou ferramentas de extrusão JIS DC53 - as taxas de defeito de parto passadas por 35%.

2.3 Ferramentas de corte

  • Exemplos: Ferramentas de cisalhamento frio, socos, e flanking ferramentas para cortar folhas ou barras de metal.
  • Por que funciona: A resistência ao impacto resiste ao corte ao cortar metais duros, e a dureza mantém as bordas nítidas. A U.S.. Fabricante de metal usado tesouras JIS DC53 - A vida útil dobrou em comparação com o aço carbono.

2.4 Componentes automotivos e aeroespaciais

  • Exemplos: Ferramentas para fazer peças automotivas formadas a frio (Por exemplo, dentes de engrenagem) ou pequenos prendedores aeroespaciais.
  • Por que funciona: Atende aos rígidos padrões da indústria para durabilidade e precisão. Um fornecedor aeroespacial alemão usou o JIS DC53 para matrizes de fixadores - a vida das ferramentas aumentou de 50,000 para 120,000 peças.

3. Técnicas de fabricação para JIS DC53 Tool Aço

Transformar o JIS DC53 em ferramentas de trabalho de frio de alto desempenho requer processamento preciso. Aqui está um colapso passo a passo:

  1. Fusão: Matérias-primas (ferro, carbono, cromo, etc.) são derretidos em um forno de arco elétrico (Eaf) a 1550-1650 ° C para mistura de elementos uniformes.
  2. Elenco: O aço fundido é derramado em moldes de lingote ou rodízios contínuos para formar lajes. Resfriamento lento (10–20 ° C/hora) evita defeitos internos e segregação de carboneto.
  3. Forjamento: As lajes são aquecidas para 1100-1200 ° C e pressionadas/marteladas em espaços em branco da ferramenta (Por exemplo, 500x500x200 mm para matrizes de estampagem grandes). O forjamento melhora a estrutura e a resistência dos grãos.
  4. Tratamento térmico: O ciclo padrão para o desempenho ideal de trabalho a frio:
    • Recozimento: Aqueça a 800-850 ° C, Segure 2 a 4 horas, esfriar lentamente. Supota a aço para usinagem.
    • Tireização: Aqueça a 1000-1050 ° C, Segure 1 a 2 horas, Tire o óleo em óleo. Aço endurece para HRC 62–64.
    • Temering: Reaqueça para 180-250 ° C, Segure 1 a 3 horas, legal. Reduz a fragilidade e define a dureza final (HRC 60-62).
  5. Moagem: Após o tratamento térmico, As ferramentas são fundamentais para dimensões precisas (Por exemplo, ± 0,001 mm de tolerância para ferramentas de corte) para remover defeitos de superfície e garantir a precisão.
  6. Usinagem: Perfuração, moagem, ou girar (feito antes de extinguir, Quando o aço é macio). As ferramentas de carboneto são recomendadas para obter melhores resultados.
  7. Tratamento de superfície (Opcional):
    • Nitretagem: Cria uma camada de superfície dura (HRC 65–70) Para aumentar a resistência do desgaste para ferramentas de desgaste alto.
    • Eletroplatação: Adiciona um revestimento cromo para melhorar a resistência à corrosão e reduzir o atrito.

4. Estudo de caso: JIS DC53 em ferramentas de cisalhamento frio para aço de alta resistência

Uma empresa européia de processamento de metal enfrentou um problema: o SKD11 deles (D2) Ferramentas de cisalhamento a frio estavam lascando depois 10,000 cortes ao processar aço de alta resistência (HRC 35) folhas. Eles mudaram para Jis DC53, E aqui está o que aconteceu:

  • Processo: Lâminas de cisalhamento foram forjadas, recozido (HRC 24), usinado para moldar, extinto (1020 ° c), temperado (220 ° c), terra para precisão, e nitreto.
  • Resultados:
    • A vida da lâmina aumentou para 35,000 cortes (250% melhoria) Graças à maior resistência do JIS DC53.
    • Chipping caiu para quase zero (Não há mais caro substituição de ferramentas no meio da produção).
    • A velocidade de corte aumentou em 20% (A resistência ao desgaste do JIS DC53 lidou com a alimentação mais rápida).
  • Por que funciona: Molibdênio no JIS DC53 TODADO APRESENDADO, permitindo que as lâminas absorvam o impacto de cortar aço duro sem lascar, Enquanto os carbonetos de vanádio resistiram ao desgaste abrasivo.

5. Ele DC53 vs.. Outros materiais

Como o JIS DC53 se compara a alternativas comuns para o trabalho frio? Vamos avaliar as principais propriedades:

MaterialDureza (HRC)Tenacidade de impacto (J)Resistência ao desgasteEstabilidade dimensionalCusto (vs.. Apenas DC53)Melhor para
JIS DC53 Tool Aço60 - 62≥ 25ExcelenteFora do comum100%Stamping morre, Ferramentas de extrusão a frio (alta necessidade de resistência)
Skd11 (D2) Aço da ferramenta58 - 62≥ 12ExcelenteMuito bom90%Trabalho em frio geral (necessidades de tenacidade mais baixa)
Aço de alta velocidade (HSS)60 - 65≥ 15Muito bomBom150%Corte de alta velocidade (não está funcionando com frio)
Aço carbono (1095)55 - 60≥ 8BomPobre40%Baixo custo, Ferramentas frias com baixo desgaste
Aço inoxidável (304)20 - 25≥ 100PobreBom180%Peças propensas a corrosão (não ferramentas frias)

Takeaway -chave: O JIS DC53 supera o SKD11 (D2) em resistência ao combinar sua resistência ao desgaste - tornando -a melhor para tarefas de trabalho a frio que correm o chipping. É mais econômico que o HSS e muito mais durável que o aço carbono.

Vista da tecnologia Yigu no JIS DC53 Tool Steel

Na tecnologia Yigu, JIS DC53 é a nossa melhor escolha para clientes que enfrentam desafios de trabalho frio, como lascas de ferramentas ou vida curta. Sua mistura única de alta resistência e resistência ao desgaste resolve os maiores pontos problemáticos na estampagem, extrusão, e tosquia. Muitas vezes o recomendamos para clientes de fabricação automotiva e de metal, À medida que reduz os custos de manutenção e aumenta a produtividade. Para ferramentas que precisam de precisão extra, Emparelhamos com retificação de alta precisão para garantir a estabilidade dimensional. O JIS DC53 não é apenas um aço de ferramenta - é uma solução confiável para exigir aplicações de trabalho a frio.

Perguntas frequentes sobre JIS DC53 Tool Steel

1. O Jis DC53 pode ser usado para aplicações de trabalho a quente (Por exemplo, morre de forjamento quente)?

Não, JIS DC53 foi projetado para trabalho frio (temperaturas ≤ 400 ° c). Falta a força de alta temperatura necessária para aplicações quentes. Para trabalho quente, Escolha uma ferramenta de trabalho quente aço como Jis Skd61.

2. Qual é a melhor temperatura de temperamento para Jis DC53 se eu precisar de mais resistência (Por exemplo, Para carimbar metais quebradiços)?

Para maior resistência, Temper Jis DC53 a 280-320 ° C (Em vez de 180-250 ° C). Isso reduz a dureza ligeiramente (para HRC 56–58) Mas aumenta o impacto de resistência a ≥ 35 J - ideal para carimbar metais quebradiços como ferro fundido.

3. Jis DC53 é mais caro do que Skd11 (D2)?

Sim, JIS DC53 custa cerca de 10 a 15% a mais que o SKD11 (D2) Devido ao seu maior teor de molibdênio. Mas vale a pena o investimento: As ferramentas do JIS DC53 duram 30 a 50% mais e reduzem o tempo de inatividade do chipping - economizando dinheiro a longo prazo.

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