Stal narzędziowa D3

STAL NARZĘDZIOWA D3

PORÓWNANIE GATUNKU STALI D3 I PORÓWNANIE SKŁADU CHEMICZNEGO

APLIKACJA

Stal D3 jest głównie używana do produkcji wysoce odpornych na zużycie i precyzyjnych form do obróbki na zimno, szczególnie odpowiednich do warunków pracy o dużym obciążeniu, takich jak wykrojniki, matryce do głębokiego tłoczenia i matryce do wytłaczania na zimno. Doskonała odporność na zużycie stali D3 sprawia, że ​​doskonale nadaje się ona do obróbki tłocznej twardych materiałów, takich jak blachy ze stali krzemowej i płyty ze stali nierdzewnej.

Stal D3 jest powszechnie stosowana do produkcji precyzyjnych narzędzi pomiarowych (np. wzorców blokowych, sprawdzianów), narzędzi tnących (np. ostrzy ścinających) oraz wkładek odpornych na zużycie do form wtryskowych do tworzyw sztucznych.

CHARAKTERYSTYKA STALI D3

Jako stal do obróbki na zimno o wysokiej zawartości węgla i chromu, charakterystyka stali D3 może być kompleksowo analizowana od składu materiału, właściwości mechanicznych po wydajność zastosowania. Stal D3 zajmuje ważne miejsce w dziedzinie produkcji form ze względu na swój unikalny stosunek stopu i reakcję obróbki cieplnej.

Projekt składu chemicznego stali D3 podkreśla jej orientację odporną na zużycie, z zawartością węgla 2,00-2,35% w połączeniu z 12% pierwiastkiem chromu, tworząc dużą ilość węglików typu M7C3. Mikrostruktura stali D3 nadaje materiałowi niezwykle wysoki potencjał twardości, osiągający 60-62HRC po hartowaniu, z frakcją objętościową węglików przekraczającą 15%, co jest wiodącym poziomem wśród podobnych gatunków stali.

Charakterystyka procesu obróbki cieplnej stali D3 charakteryzuje się wąskim oknem hartowania (940-980 ℃), które wymaga hartowania olejowego lub stopniowego, aby uniknąć pęknięć. Wtórny efekt hartowania stali D3 jest znaczący, a twardość osiąga szczyt po odpuszczaniu w temperaturze 500 ℃. Jednak jeśli przekroczy 550 ℃, wydajność gwałtownie spadnie z powodu agregacji węglików, co wymaga precyzyjnej kontroli procesu.

Odporność na zużycie można uznać za najbardziej wybitną zaletę stali D3, a jej żywotność może osiągnąć 1,8 raza większą niż w przypadku stali SKD11 w testach dziurkowania blach aluminiowych. Jej mechanizm zużycia polega głównie na łuszczeniu węglika, a jej zdolność do utrzymania chropowatości powierzchni jest doskonała. Stal D3 jest szczególnie odpowiednia do trudnych warunków pracy, takich jak precyzyjne matryce do tłoczenia i matryce ciągarskie.

Stal D3 wykazuje doskonałą wytrzymałość na ściskanie, osiągając ponad 2500 MPa w temperaturze pokojowej. Jednak wytrzymałość na uderzenia jest stosunkowo słaba (około 15 J/cm² dla próbek bez karbów) i należy zachować ostrożność podczas stosowania jej do części formowanych z koncentracją naprężeń. Stal D3 jest zwykle zalecana w przypadku scenariuszy obciążeń statycznych lub łagodnych uderzeń.

Jeśli chodzi o stabilność wymiarową, szybkość odkształcenia hartowania stali D3 wynosi około 0,15% -0,25%, co jest wartością niższą niż w przypadku większości stali narzędziowych stopowych. Stal D3 może zmniejszyć późniejsze naprężenia przetwórcze poprzez obróbkę cieplną (600 ℃ × 2 godz.), a końcowe odchylenie wymiarowe precyzyjnych form można kontrolować w zakresie ± 0,02 mm/m.

Wydajność obróbki stali D3 wykazuje polaryzację: stan wyżarzany (≤ 255HB) ma dobrą wydajność toczenia, ale stan hartowany wymaga użycia narzędzi skrawających CBN. Biała warstwa jest podatna na występowanie podczas obróbki elektroerozyjnej stali D3, którą należy wyeliminować poprzez obróbkę starzeniową w temperaturze 160-180 ℃.

Stal D3 ma lepszą odporność na korozję niż zwykła stal narzędziowa, a jej 12% zawartość chromu pozwala jej tworzyć pasywną warstwę w wilgotnych środowiskach. Jednak w porównaniu ze stalą nierdzewną, długotrwała ekspozycja na chłodziwo nadal wymaga obróbki powierzchni. Zaleca się stosowanie chromowania lub powłoki PVD w celu zwiększenia ochrony.