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D3 Werkzeugstahl | Kaltarbeitsstahl: Eigenschaften, gleichwertige Güten, Anwendungen, Formen
- John
D3-Stahl ist eine Top-Wahl in der Gruppe der Kaltarbeitsstähle und wird für seine herausragende Härte, Haltbarkeit und Fähigkeit, eine scharfe Kante zu behalten, geschätzt. Mit 2,0–2,41 TP3T Kohlenstoff und 12,0–13,01 TP3T Chrom ist er ideal für Werkzeuge wie Matrizen und Stempel und verträgt problemlos hohe Belastungen und Reibung. D3 wird zum Härten in Öl abgeschreckt, kann aber nicht sekundär gehärtet werden. Seine Mikrostruktur enthält große Mengen chromreicher Carbide, die zu seiner herausragenden Verschleißfestigkeit und Haltbarkeit in anspruchsvollen Anwendungen beitragen.
In diesem Artikel werden die wichtigsten Eigenschaften, die Wärmebehandlung, gleichwertige Güteklassen, Spezifikationen, Formen und Anwendungen von D3-Stahl behandelt, damit Sie auch für Ihre anspruchsvollsten Werkzeuganforderungen eine fundierte Wahl treffen können.
Eigenschaften von D3 Kaltarbeitsstahl
D3-Stahl bietet hervorragende Härte, Verschleißfestigkeit und Stabilität und ist daher ideal für anspruchsvolle Werkzeuganwendungen. Hier finden Sie einen kurzen Überblick über seine Hauptmerkmale, um Ihnen eine bessere Vorstellung davon zu geben, wie er sich in praktischen Anwendungen bewährt.
Chemische Zusammensetzung von D3-Stahl
Hier ist die Tabelle der chemischen Zusammensetzung für D3-Stahl:
| Element | Inhalt (%) |
| Kohlenstoff, C | 2.0 – 2.4 |
| Chrom, Cr | 12.0 – 13.0 |
| Mangan, Mn | 0.30 – 0.60 |
| Silizium, Si | 0.30 – 0.50 |
| Vanadium, V | 0.10 – 0.30 |
| Phosphor, P | ≤ 0.03 |
| Schwefel, S | ≤ 0.03 |
Mechanische Eigenschaften von D3-Stahl
Hier ist die Tabelle mit den mechanischen Eigenschaften von D3-Stahl:
| Eigentum | Metrische Einheiten | Imperiale Einheiten |
| Querkontraktionszahl | 0.28 | 0.28 |
| Elastischer Modul | 210 GPa | 30,5 × 10⁶ psi |
| Zugfestigkeit | 1.550 – 1.750 MPa | 225 – 254 ksi |
| Streckgrenze | 1.400 – 1.600 MPa | 203 – 232 ksi |
| Schlagzähigkeit | 8 – 12 J/cm² | 0,15 – 0,22 ft-lb/in² |
| Dehnung | 6 – 10% | 6 – 10% |
Aufgrund seiner hohen Zugfestigkeit (1.550 – 1.750 MPa) eignet sich D3-Stahl perfekt für Werkzeuge, die starken Belastungen und Stößen standhalten müssen, ohne sich zu verformen.
Physikalische Eigenschaften von D3-Stahl
| Eigentum | Metrische Einheiten | Imperiale Einheiten |
| Dichte | 7,7 g/cm³ | 0,278 lb/in³ |
| Schmelzpunkt | 1.200 – 1.250 °C | 1.900 – 1.120 °C |
| Spezifische Wärmekapazität | 460 J/kg-K | 0,110 Btu/Pfund·°F |
| Wärmeleitfähigkeit | 25 W/m²K | 14,5 BTU·Zoll/H·F²·°F |
| Wärmeausdehnungskoeffizient | 11,5 µm/m·K | 6,39 × 10⁻⁶ Zoll/Zoll·°F |
Mit einem Schmelzpunkt zwischen 1.200 und 1.250 °C hält D3-Stahl hohen Temperaturen stand und eignet sich daher perfekt für anspruchsvolle Werkzeuganwendungen. Wenn thermische Stabilität Ihre Priorität ist, bietet D2- oder A2-Stahl möglicherweise eine bessere Hitzebeständigkeit bei längerer Einwirkung erhöhter Temperaturen.
Wie hoch ist die Härte von D3-Stahl?
D3-Stahl erreicht nach der richtigen Wärmebehandlung üblicherweise eine Härte von 58–62 HRC und bietet eine hervorragende Fähigkeit, eine scharfe Schneide zu behalten.
Was ist D3 Super Strength?
Die enorme Festigkeit von D3-Stahl resultiert aus seinem hohen Kohlenstoff- und Chromgehalt und sorgt für hohe Verschleißfestigkeit, Zähigkeit und Maßstabilität bei anspruchsvollen Werkzeuganwendungen.
Wärmebehandlung von D3-Kaltarbeitsstahl
Bei D3-Stahl ist die Wärmebehandlung der Schlüssel zum Erreichen des richtigen Gleichgewichts zwischen Härte, Zähigkeit und Verschleißfestigkeit. Die Einhaltung der richtigen Glüh-, Anlass- und Härtungsschritte hilft, Risse und Verformungen zu vermeiden und stellt sicher, dass der Stahl bei Anwendungen mit hoher Belastung und hoher Reibung gut funktioniert.
Glühen
Das Glühen von D3-Stahl hilft, innere Spannungen abzubauen, sodass er leichter zu bearbeiten und zu verarbeiten ist. Erhitzen Sie dazu den Stahl in einem Ofen mit kontrollierter Atmosphäre auf 871 °C (1.600 °F) und halten Sie ihn 1 bis 2 Stunden lang bei dieser Temperatur. Wenn Sie fertig sind, kühlen Sie ihn allmählich mit einer Geschwindigkeit von nicht mehr als -6 °C (20 °F) pro Stunde ab, bis der Ofen schwarz wird, und lassen Sie das Material dann an der Luft abkühlen.
Tipps:
- Verwenden Sie einen Ofen mit kontrollierter Atmosphäre um Oxidation zu vermeiden, die die Materialeigenschaften beeinträchtigen kann.
- Langsames Abkühlen ist entscheidend— überstürzen Sie den Vorgang nicht, um Verformungen zu vermeiden. Vermeiden Sie zu schnelles Abkühlen, da dies zu inneren Spannungen oder Rissen führen kann.
- Inspektion nach dem Glühen: Überprüfen Sie das Material nach dem Abkühlen visuell auf Anzeichen von Rissen oder Defekten, insbesondere bei schneller Abkühlung. Bei Problemen kann es erforderlich sein, den Vorgang zu wiederholen oder die Abkühlgeschwindigkeit anzupassen.
Anlassen
Sobald D3-Stahl nach dem Härten auf Raumtemperatur abgekühlt ist, folgt das Anlassen. Dieser Prozess reduziert die Sprödigkeit und stimmt die Härte für das beste Gleichgewicht zwischen Festigkeit und Zähigkeit ab. Erhitzen Sie den Stahl im Anlassofen und erhöhen Sie die Temperatur langsam auf den gewünschten Bereich (normalerweise 200–300 °C oder 390–570 °F). Für beste Ergebnisse etwa 1 Stunde pro Zoll Dicke anlassen.
Tipps:
- Mehrere Temperierzyklen kann erforderlich sein, um das optimale Gleichgewicht zwischen Härte und Zähigkeit zu erreichen, insbesondere bei dicken oder großen Teilen.
- Langsames Erhitzen hilft, thermischen Stress zu vermeiden und sorgt für eine gleichmäßige Bearbeitung des Stahls.
- Luftkühlung zulassen nach dem Anlassen, um Risse oder ungleichmäßige Härte zu vermeiden. Beim Abkühlen in Öl oder Wasser kann es zu thermischen Spannungen kommen.
- Härte nach dem Anlassen prüfen: Verwenden Sie einen Härteprüfer, um sicherzustellen, dass der Stahl nach dem Anlassen die gewünschte Härte erreicht hat.
Aushärtung
Durch das Tempern erhält D3-Stahl seine hohe Zähigkeit und Verschleißfestigkeit. Um dies richtig zu machen, erhitzen Sie den Stahl auf 954 °C (1.750 °F) und lassen ihn 20–25 Minuten einweichen, wobei Sie pro Zoll Dicke 5 Minuten hinzufügen. Nach dem Einweichen lassen Sie den Stahl in Öl abkühlen, um die gewünschte Härte zu erreichen. D3-Stahl reagiert sehr empfindlich auf Überhitzung, daher ist es wichtig, dies zu vermeiden, um optimale Ergebnisse zu erzielen.
Tipps:
- Sorgen Sie für eine gleichmäßige Erwärmung über den gesamten Stahlabschnitt, um Verformungen oder ungleichmäßiges Aushärten zu verhindern. Wenn ein Teil zu schnell oder ungleichmäßig erhitzt wird, können innere Spannungen entstehen.
- Überhitzung vermeiden— Temperaturen über 1.050 °C (1.922 °F) können zu Kornwachstum führen, was zu einer Verringerung der Härte führt.
- Öltemperatur überwachen Seien Sie vorsichtig – zu kaltes Öl kann zu Rissen führen, während zu heißes Öl eine weichere Oberfläche verursachen kann.
- Kontrollen nach dem Abschrecken: Überprüfen Sie nach dem Abschrecken, ob Verformungen vorliegen. Wenn Sie welche feststellen, stellen Sie sicher, dass der Stahl gleichmäßig erhitzt wurde und das Abschrecköl die richtige Temperatur hatte.
Wenn Sie diese detaillierten Schritte befolgen und diese zusätzlichen Tipps berücksichtigen, holen Sie das Beste aus D3-Stahl heraus und stellen sicher, dass er bei anspruchsvollen Kaltarbeitsanwendungen gute Leistung bringt.
Äquivalente Stahlsorten D3
In der folgenden Tabelle sind die ungefähr gleichwertigen Güten von D3-Stahl gemäß verschiedenen internationalen Normen aufgeführt. Dabei handelt es sich um ungefähre Äquivalente, und es können geringfügige Unterschiede in den Materialeigenschaften bestehen.
| Standard | AISI/SAE | DIN (Deutschland) | JIS (Japan) | BS (Großbritannien) | AFNOR (Frankreich) | ISO |
| Klasse | T3 - Die wunderbare Welt des Wahnsinns | 1.208 | SKD1 | X153CrMoV12 | Z120CD12 | 1.208 |
Anwendbare Spezifikationen und Formen, die wir anbieten
Wir liefern D3-Stahl gemäß ASTM A681 und andere anerkannte Standards, die eine gleichbleibende Qualität für Kaltarbeitswerkzeuge gewährleisten. D3-Stahl, bekannt für seinen hohen Kohlenstoff- und Chromgehalt, ist ideal für die Herstellung von Präzisionswerkzeugen, die außergewöhnliche Härte, Verschleißfestigkeit und Maßstabilität erfordern.
Spezifikationen:
- AISI/SAE: D3
- ASTM-Norm: ASTM A681
Von uns angebotene Formen:
Wir bieten eine Vielzahl von Formen und Abmessungen an, um den individuellen Anforderungen unserer Kunden gerecht zu werden, wie zum Beispiel:
- D3 Stahlbleche – Perfekt für Stanz-, Präge- und Formanwendungen.
- D3 Stahlplatten – Geeignet für den Bau größerer Werkzeuge und Formen, gewährleistet Festigkeit und Haltbarkeit.
- D3 Stahlstangen – Erhältlich in verschiedenen Durchmessern und Längen zur Bearbeitung zu kundenspezifischen Teilen.
- D3 Stahlrohlinge – Halbzeuge ideal für die Weiterverarbeitung zu Werkzeugen.
- D3 Stahlschmiedeteile – Individuell geschmiedete Formen für komplexe oder große Werkzeuge, die zusätzliche Festigkeit erfordern.
- Kaltgefertigte D3-Stahlstangen – Präzise bearbeitete Stangen für enge Toleranzen und hervorragende Maßgenauigkeit.
Jede dieser Formen wird so verarbeitet, dass sie den strengen Standards für Kaltarbeitswerkzeuganwendungen entspricht und höchste Leistung in anspruchsvollen Branchen wie der Automobil-, Luft- und Raumfahrt- und Schwermaschinenindustrie gewährleistet.
Was ist der Unterschied zwischen D2- und D3-Stahl?
D2 Stahl hat eine höhere Verschleißfestigkeit und ist besser für Anwendungen mit hohem Verschleiß geeignet, während D3 eine bessere Zähigkeit bietet und widerstandsfähiger gegen Risse ist.
Anwendungen von D3 Kaltarbeitsstahl
D3-Kaltarbeitsstahl wird aufgrund seiner hervorragenden Verschleißfestigkeit, Härte und Maßstabilität sehr geschätzt und ist daher die bevorzugte Wahl für ein breites Spektrum anspruchsvoller Anwendungen.
1. Druckguss- und Stanzwerkzeuge
Matrizenrohlinge, Stanzmatrizen, Stanzmatrizen, Lochmatrizen, Formmatrizen
2. Kaltumformwerkzeuge
Stempel, Matrizen zum Kaltstauchen, Stanzen, Lochen, Strangpressmatrizen, Formrollen
3. Scher- und Schneidwerkzeuge
Scherenklingen, Schneidmesser, Besäumwerkzeuge, Abschneidewerkzeuge, Messer zum Längsschneiden
4. Kunststoffformen und -matrizen
Spritzgussformen, Pressformen, Kunststoffformwerkzeuge, Düsen und Schraubspitzen
5. Werkzeuge für die Luft- und Raumfahrt- und Automobilindustrie
Automobilwerkzeuge, Matrizen für die Luft- und Raumfahrt, Stanzwerkzeuge, Stanzpressenwerkzeuge
6. Andere spezialisierte Anwendungen
Messer und Klingen für die Holzbearbeitung, Verschleißeinsätze für den Bergbau, Pulververdichtungsmatrizen, Verdichtungsstifte, Pelletierklingen
Hersteller von D3-Kaltarbeitsstahl
D3-Kaltarbeitsstahl ist ein kohlenstoff- und chromreicher Werkstoff, der für seine außergewöhnliche Härte, Verschleißfestigkeit und Haltbarkeit bekannt ist und hauptsächlich für Matrizen, Stempel und andere Kaltarbeitswerkzeuganwendungen verwendet wird.
Bei SteelPRO Group bieten wir D3-Kaltarbeitsstahl mit einzigartigen Wärmebehandlungsverfahren und hochwertigen Oberflächenbehandlungen, die auf Ihre Bedürfnisse zugeschnitten sind. Unser D3-Werkzeugstahl ist nicht nur im geglühten Zustand, sondern auch in gehärtetem und angelassenem Zustand erhältlich. Wenn Sie spezielle Bedingungen benötigen, kontaktieren Sie uns gerne für maßgeschneiderte Lösungen, die Ihren anspruchsvollsten Werkzeuganforderungen gerecht werden.
