Aisi D2 Tool Steel Steel: Руководство по свойствам, Использование & Производительность

Если вы находитесь в металлудийке, пластиковая литья, или производство инструментов, вам нужен материал, который уравновешивает твердость, износостойкость, и долговечность.Aisi D2 Tool Steel Steel это сталь для инструментов с холодной работой, которая превосходит в этих областях-она используется для изготовления инструментов, которые разрезают, форма, и сформировать материалы, не изнашившись быстро. В этом руководстве, Мы разбим его ключевые свойства, реальные приложения, Как это сделано, и как это сравнивается с другими материалами инструмента. К концу, Вы узнаете, является ли это правильным выбором для ваших потребностей.

1. Свойства материала Aisi D2 Tool Steel Steel

Производительность AISI D2 происходит от его уникальной химической композиции и тщательно оптимизированных свойств. Давайте погрузимся в каждую категорию:

Химический состав

Алегирующие элементы В Aisi D2 работают вместе, чтобы создать его жесткий, износостойкая структура. Вот разбивка типичного содержания и их ролей:

Физические свойства

Эти черты описывают, как AISI D2 ведет себя в разных условиях (НАПРИМЕР., обогрев, охлаждение, или магнитная обработка):

• Плотность: ~ 7,85 г/см= (то же самое, что и большинство сталей, Облегчение расчета веса инструмента).
• Теплопроводность: ~ 26 Вт/(м · к) (ниже, чем структурные стали, что важно для контролируемой термообработки).
• Коэффициент термического расширения: ~ 11 × 10⁻⁶/° C. (сводит к минимуму деформацию во время термической обработки, Сохранение инструментов по размеру стабильно).
• Удельная теплоемкость: ~ 460 j/(кг · к) (обрабатывает изменения температуры во время обработки или использования).
• Магнитные свойства: Ферромагнитный (Работает с магнитными держателями инструментов в машинах с ЧПУ).

Механические свойства

Это «работающие» черты, которые делают AISI D2 идеальным для инструментов:

• Предел прочности: ≥ 2,500 МПА (После термической обработки)- достаточно напряженно, чтобы противостоять силу резания.
• Урожайность: ≥ 2,000 МПА (сопротивляется постоянной деформации, Так что инструменты сохраняют свою форму).
• Твердость: 58–62 HRC (Роквелл), ~ 600–650 HV (Виккерс), ~ 550–600 HBW (Бринелл)—Дадоры достаточно, чтобы разрезать металл или форму пластика.
• Воздействие на выносливость: ~ 15–25 J. (при комнатной температуре)- Модерирующая прочность (лучше, чем карбиды, но меньше, чем aisi s7).
• Усталость сила: ~ 900 МПа (сопротивляется повреждению от повторного использования, хорошо для инструментов с высоким циклом, таких как штамповка, умирает).
• Износостойкость: Отлично - в 3–4 раза выше, чем сталь инструмента AISI O1 (Спасибо карбидам хрома).

Другие свойства

• Коррозионная стойкость: Умеренный - резиновые мягкие ржавчины лучше, чем простые углеродистые стали (Хорошо для хранения инструментов в помещении).
• Закаленность: Отлично - распределенные на толстых участках (Идеально подходит для больших инструментов, таких как коелек).
• Сопротивление отпуска: Поддерживает твердость до ~ 300 ° C (работает для инструментов, которые генерируют мягкое тепло во время использования).
• Размерная стабильность: Высокая - инимальная усадка или деформация после термообработки (Критические для точных инструментов, таких как вставки для инъекционной формы).

2. Применение Aisi D2 Tool Steel Steel

Смесь твердости и износа AISI D2 делает его идеальным для инструментов, которые сталкиваются с повторяющимся трением или резкой. Вот его наиболее распространенное использование:

Металлообрабатывающая промышленность

Это лучший выбор для инструментов, которые вырезают или формируют металл:

• Режущие инструменты: Токарные инструменты (Для поворота металла), фрезеры (для формирования деталей), и протягивает (Для создания слотов).
• Токарные инструменты: Операции по поворотам на сталь, алюминий, или латунь-бурно дольше, чем низкоклассные стали.
• Фрезеры: Используется в машинах с ЧПУ для вырезания сложных форм в металлические детали.
• Расщепления: Создайте точные слоты или рубашки в шестернях или валах.

Пластиковая литья

Его размерная стабильность работает для компонентов плесени:

• Вставки для формы впрыска: Создайте подробные части (как пластиковые шестерни или корпуса электроники)—Maintaine Точность на тысячи циклов.
• Сжатия формы: Формировать пластиковые детали под давлением - износ от повторного контакта с расплавленным пластиком.

Деревообрабатывающая промышленность

Он используется для инструментов, которые разрезают или формируют дерево:

• Планирующие лезвия: Гладные деревянные поверхности-острой дольше, чем высокоскоростные стальные лезвия.
• Маршрутизатор: Вырезать канавки или узоры в дерево (НАПРИМЕР., для мебели).
• Видели лезвия: Разрежьте лиственные породы или фанеру - приливы от деревянных волокон.

Автомобильная промышленность

Его сила работает для тяжелых инструментов:

• Штамповка умирает: Сформировать металлические листы в автомобильные детали (как дверные панели или крылья)- С помощью высокого давления.
• Удары: Создать отверстия в металлических компонентах (как часы шасси).
• Умирает за кожу: Сформировать горячий металл в автомобильные детали (Как коленчатые валы)- Resist износ от высоких температур.

Общая инженерия

Он используется для инструментов для холодной работы, которые формируют металл при комнатной температуре:

• Холодные рабочие инструменты: Изгиб или образуйте металл без отопления (НАПРИМЕР., изгибание умирает за трубы).
• Инструменты холодного формирования: Сформировать металл в детали (как болты или шайбы) используя давление.
• Холодные инструменты экструзии: Протолкнуть металл через кубик, чтобы создать сложные формы (Как алюминиевые профили).

3. Методы производства для стали для инструментов AISI D2

Производство AISI D2 требует точных шагов для обеспечения его твердости и стабильности. Вот процесс:

1. Процесс создания стали

• Электрическая дуговая печь (Eaf): Самый распространенный метод. Лом сталь расплавлена ​​в EAF, и легирующие элементы (Герметичный, МО, V.) добавляются, чтобы достичь композиции AISI D2.
• Основная кислородная печь (Боф): Редко для Aisi D2 (используется только для крупномасштабного производства инструментальных сталей).

2. Катание и кова

• Горячая катящика: Сталь нагревается до ~ 1100–1,200 ° C и раскатывается в батончики, тарелки, или простыни (начальная форма для инструментов).
• Холодный катание: Необязательно для тонких листов - подгоняет поверхность и слегка увеличивает твердость.
• Бросить ковкость: Использует молоток, чтобы сформировать горячую сталь в пробелы для инструментов (НАПРИМЕР., режущие тела или блоки матрицы).
• Нажимайте на ковшу: Использует гидравлическую прессу для создания точных форм (Для сложных инструментов, таких как вставки для инъекционной формы).

3. Термическая обработка

Этот шаг имеет решающее значение для твердости AISI D2. Типичный процесс:

• Austenitizing: Нагрейте сталь до 950–1,050 ° C и держите в течение 1–2 часов (преобразует структуру в аустенит).
• Гашение: Быстро охлаждать в масле или воздухе (превращает аустенит в мартенсит, Создание высокой твердости).
• Отпуск: Разогреть до 150–300 ° C и держать в течение 2–4 часов (снижает хрупкость, сохраняя при этом твердость).
• Криогенное лечение: Необязательный (круто до -80 до -196 ° С после гашения)- Измеряют, сохранили аустенит, повышение твердости и устойчивости размерных.

4. Поверхностная обработка

• Шлифование: Использует абразивные колеса для формирования инструмента для точных размеров (НАПРИМЕР., заостренная резак).
• Полировка: Создает гладкую поверхность (Критические для вставки для инъекционной формы, которые должны перенести глянцевую отделку в пластиковые детали).
• Покрытие: Варианты включают нитрид титана (Олово) или алмаз, похожий на углерод (DLC)–Boosts износу и уменьшает трение (Идеально подходит для режущих инструментов).

5. Контроль качества

Каждая партия AISI D2 проверяется для соответствия стандартам:

• Химический анализ: Использует спектрометрию для проверки уровней элементов (гарантирует, что соответствует спецификациям AISI D2).
• Механическое тестирование: Включает тесты на твердость (Чтобы проверить HRC), ударные тесты (Чтобы проверить прочность), и носить тесты.
• Неразрушающее тестирование (Непрерывный): Использует ультразвуковые тестирование, чтобы найти скрытые трещины (Критически критично для инструментов высокого давления, таких как штамповка, умирает).

4. Тематические исследования: Aisi D2 Tool Steel в действии

Примеры реального мира показывают, как Aisi D2 экономит время и деньги. Вот три подробных случая:

Тематическое исследование 1: Металлообрабатывающая фрезерная резака

Фон приложения: Магазин с ЧПУ в США использовал фрезеры AISI M2 для машинных стальных деталей. Резаки притухали к 500 части, требует частых замен (Стоимость 200 долларов/резак, 8 Замена/месяц). Улучшение производительности: Они перешли на резаки Aisi D2 (покрыт оловом). Резаки продолжались 1,800 Части - 3,6x длиннее.Анализ затрат и выгод: Ежемесячные затраты на резак упали до $444 (от $1,600), Экономия 13 872 долл. США/год. Время обработки также упало 10% (Не нужно останавливаться на изменения реза).

Тематическое исследование 2: Пластиковые вставки плесени

Фон приложения: Немецкий производитель пластиковых деталей использовал вставки AISI P20 плесени. Вставки изнашивались после 100,000 цикл, требуя переработки (Стоимость 1500 долларов США/вставка, 4 Пересмотр/год). Улучшение производительности: Они перешли на вставки AISI D2. Вставки продолжались 500,000 Циклы - в 5 раз дольше.Анализ затрат и выгод: Годовые расходы на переработку упали до $1,200 (от $6,000), Экономия 4800 долларов в год. Пластиковые детали также имели лучшую поверхность (уменьшая лом мимо 5%).

Тематическое исследование 3: Автомобильная штамповка умирает

Фон приложения: Японский автомобильный поставщик использовал штамповые штампы Aisi O1, чтобы сделать дверные панели автомобиля. Умирают после 20,000 части, требует шлифования (Стоимость 500 долларов/grind, 10 Grinds/год). Улучшение производительности: Они перешли на умирают Aisi D2. Умирания продолжались 80,000 Части - 4x длиннее.Анализ затрат и выгод: Годовые затраты на шлифование упали до $1,250 (от $5,000), Экономия 3750 долларов в год. Умиреть время смены 20% (сокращение времени простоя производства).

5. Aisi D2 Tool Steel Vs. Другие материалы

Как AISI D2 по сравнению с другими материалами для инструментов? Давайте использовать данные, чтобы узнать:

Сравнение с другими инструментами

AISI D2 часто сравнивается с AISI M2 (Высокоскоростная сталь), AISI O1 (нефтяная сталь), и Aisi S7 (Устойчивая к удару сталь):

Сравнение с не стали материалами

Aisi D2 также конкурирует с карбидами, керамика, и поликристаллический бриллиант (ПКД):

Ключевой вынос: Aisi D2 баланс износостойкость (лучше, чем O1, Рядом с карбидами) и выносливость (лучше, чем карбиды или керамика)- сделав это универсальный выбор для большинства потребностей.

Перспектива Yigu Technology на Aisi D2 Tool Steel Steel

В Yigu Technology, Мы рекомендуем AISI D2 клиентам, нуждающимся в долговечном, Точные инструменты - такие как магазины металлообработки или производители пластиковых плесени. Многие клиенты переключились с AISI O1 или M2 и видели в 2–5 раз длиннее срок службы инструмента. Его размерная стабильность является выдающейся: Для подпрысных форм, он сохраняет точность на тысячах циклов, уменьшение лома. Хотя это менее сложно, чем Aisi S7 (Не идеально для инструментов, загруженных шоком,), это более рентабельно, чем карбиды. Для большинства приложений для холодной работы или сокращения, Aisi D2 обеспечивает лучшее сочетание производительности и ценности.

FAQ о Aisi D2 Tool Steel

1. Можно ли использовать AISI D2 для высокоскоростной резки?
   Он работает для сокращения умеренной скорости (до 150 м/мин для стали). Для высокоскоростной резки (над 300 м/мой), Aisi M2 или карбиды лучше - они лучше обрабатывают тепло.
2. AISI D2 Трудно в машине?
   У него умеренная механизм. Вам понадобятся карбидные инструменты (вместо скоростной стали) и резка жидкости для уменьшения тепла. Предварительно обработанный Aisi D2 (смягченный до 25–30 часов) проще в машине проще, чем полностью закаленное D2.
3. Нужно ли AISI D2?
   Покрытия, такие как олово или DLC, не требуются, Но они повышают устойчивость к износу на 20–50%. Их стоит добавить для инструментов высокого цикла (как вставки для формования впрыска или фрезеры) чтобы продлить жизнь дальше.