D7 Kaltarbeitsstahl: Eigenschaften, Herstellung, Form und Anwendungen

D7-Kaltarbeitsstahl zeichnet sich bei Anwendungen aus, bei denen hohe Verschleißfestigkeit und Zähigkeit ein Muss sind. Er ist für seine hervorragende Härte nach der Wärmebehandlung bekannt und ein zuverlässiges Material für Schneidwerkzeuge, Formen und Matrizen. Mit seiner Fähigkeit, Druck standzuhalten und Verschleiß zu widerstehen, ist D7 die perfekte Wahl für Branchen, in denen Haltbarkeit und Präzision gefordert sind. In diesem Artikel werden wir uns mit seinen wichtigsten Eigenschaften und Herstellungsprozessen befassen und uns ansehen, wo D7-Stahl in realen Anwendungen wirklich glänzt.

Was ist D7-Stahl?

D7-Stahl ist ein kohlenstoffreicher, chromreicher, lufthärtbarer Werkzeugstahl, der dank seiner Zusammensetzung aus 2,0% Kohlenstoff und 12% Chrom eine hervorragende Verschleißfestigkeit und Festigkeit bietet. Dies verleiht ihm eine überragende Härte (80-85 HRC nach der Wärmebehandlung). Er wird hauptsächlich für Schneidwerkzeuge, Matrizen und Formen in Kaltarbeitsanwendungen verwendet. D7 wird durch Schmieden und Walzen verarbeitet und erfordert kein Abschrecken mit Öl oder Wasser, was ihn ideal für Branchen macht, die robuste, langlebige Werkzeuge benötigen.

Eigenschaften von D7 Kaltarbeitsstahl

D7-Kaltarbeitsstahl bietet außergewöhnliche Verschleißfestigkeit, Zähigkeit und hervorragende Härte, selbst unter hoher Belastung. Seine Lufthärtungseigenschaften vereinfachen die Verarbeitung und gewährleisten eine zuverlässige Leistung in Schneidwerkzeugen, Matrizen und Formen.

Chemische Zusammensetzung von D7-Stahl

Hier ist die chemische Zusammensetzung von D7-Stahl.

Physikalische Eigenschaften von D7-Stahl

Hier sind die physikalischen Eigenschaften von D7-Stahl.

Bearbeitbarkeit: Es lässt sich relativ leicht bearbeiten, aufgrund seiner Härte sind für optimale Ergebnisse jedoch möglicherweise Spezialwerkzeuge erforderlich.

Dichte: D7 hat eine hohe Dichte, wodurch es langlebig, aber auch relativ schwer ist.

Spezifische Wärmekapazität: D7 nimmt Wärme gut auf und behält so seine Stabilität bei unterschiedlichen Temperaturen.

Wärmeleitfähigkeit: Es gibt die Wärme nicht schnell ab, was zur Aufrechterhaltung der Festigkeit beiträgt, unter bestimmten Bedingungen jedoch eine Kühlung erfordern kann.

Wärmeausdehnungskoeffizient: Es dehnt sich gleichmäßig aus und zieht sich zusammen, sodass auch bei Temperaturschwankungen eine ausgezeichnete Formstabilität gewährleistet ist.

Mechanische Eigenschaften von D7-Stahl

Hier sind die mechanischen Eigenschaften von D7-Stahl.

Zugfestigkeit und Streckgrenze: Dank seiner hohen Zug- und Streckgrenze kann D7 großen Kräften standhalten, ohne zu brechen. Daher ist es ideal für Schneidwerkzeuge und Formen, die ständiger Belastung ausgesetzt sind.

Elastizitätsmodul (210 GPa): Die Steifigkeit von D7 stellt sicher, dass es auch bei hoher Belastung seine Form behält und die Präzision bei der Werkzeugherstellung und Formgebung erhalten bleibt.

Schlagzähigkeit (30 J): Obwohl es nicht der härteste Stahl ist, absorbiert D7 mäßige Stöße ohne zu reißen und eignet sich für kontrollierte Umgebungen mit hoher Beanspruchung.

Härte (58-62 HRC): D7 weist eine hohe Verschleiß- und Abriebfestigkeit auf und gewährleistet somit eine lange Lebensdauer des Werkzeugs, allerdings ist es aufgrund seiner Härte weniger flexibel.

D7 eignet sich ideal für Umgebungen, in denen hohe Belastbarkeit gefragt ist, doch aufgrund der besseren Robustheit oder Schlagfestigkeit sind Güteklassen wie D2 oder D6 derselben Serie möglicherweise besser geeignet. 

Herstellung von D7 Kaltarbeitsstahl

D7-Stahl ist robust und langlebig und eignet sich daher ideal für Hochleistungswerkzeuge. Um seine Eigenschaften optimal zu nutzen, ist eine ordnungsgemäße Verarbeitung unerlässlich. Hier ist eine Kurzanleitung zu den wichtigsten Prozessen:

Schmieden/Walzen

Zum Schmieden oder Walzen von D7 erhitzen Sie es auf 1000°C bis 1200°C (1832 °F bis 2192 °F). Dadurch wird der Stahl besser verarbeitbar, ohne seine Festigkeit zu verlieren. Formen Sie den Stahl beim Schmieden vorsichtig und halten Sie die Temperatur konstant, um Risse zu vermeiden. Lassen Sie ihn anschließend langsam abkühlen, um die Struktur zu verfeinern.

Beim Walzen führen Sie den Stahl durch Walzen im gleichen Temperaturbereich. Lassen Sie ihn langsam abkühlen, damit er seine Zähigkeit behält.

Wärmebehandlung

Die Wärmebehandlung ist für die Leistung von D7 von entscheidender Bedeutung:

Glühen: Erhitzen Sie D7 auf 830 °C bis 880 °C (1526 °F bis 1616 °F) und lassen Sie es 2 bis 4 Stunden dort stehen. Lassen Sie es dann langsam abkühlen. Dieser Schritt hilft, Spannungen im Stahl abzubauen, sodass er später leichter zu verarbeiten ist.

Vorwärmen: Beginnen Sie mit dem Vorwärmen in zwei Stufen – bringen Sie es zunächst auf 500 °C bis 600 °C (932 °F bis 1112 °F), dann steigern Sie es auf 800 °C bis 850 °C (1472 °F bis 1562 °F), bevor Sie mit dem Abschrecken beginnen. Dadurch wird der Stahl für den nächsten Schritt vorbereitet.

Austenitisierung: Erhitzen Sie D7 auf 1000 °C bis 1050 °C (1832 °F bis 1922 °F) und halten Sie es dort 30–60 Minuten, um eine gleichmäßige Struktur zu erhalten. Dadurch wird sichergestellt, dass der Stahl richtig aushärtet.

Aushärtung: D7 schnell abschrecken – entweder in Öl oder Luft. Dadurch bleibt die Härte erhalten (Ziel: 58-62 HRC). Ein schnelles Abkühlen ist der Schlüssel, um den Stahl zäh zu machen.

Anlassen: Temperieren Sie den Stahl 2-3 Stunden lang bei 150 °C bis 200 °C. Dadurch werden Härte und Zähigkeit ausgeglichen und es wird sichergestellt, dass der Stahl nicht zu spröde wird.

Abkühlung & Stressabbau: Lassen Sie den Stahl nach dem Tempern einfach an der ruhenden Luft auf natürliche Weise abkühlen.

Bearbeitung

D7 ist ein zäher Stahl, der sorgfältig bearbeitet werden muss, um Werkzeugverschleiß zu vermeiden. Wichtige Schritte sind:

Schneiden: Beim Bearbeiten von D7-, HSS- oder Hartmetallwerkzeugen sind diese hervorragend geeignet. Eine konstante Schnittgeschwindigkeit ist entscheidend, um eine Überhitzung zu vermeiden, die zu Oberflächenproblemen führen kann. Die richtige Schmierung verringert die Reibung und trägt wesentlich zur Verlängerung der Lebensdauer Ihrer Werkzeuge bei.

Oberflächenbehandlung: Bei Oberflächenbehandlungen ist Nitrieren wirksam, um die Oberfläche zu härten, ohne die Kernhärte zu verlieren. PVD-Beschichtungen wie TiN bieten zusätzlichen Schutz vor Verschleiß und Korrosion, sodass Werkzeuge länger halten und besser funktionieren.

Von uns angebotene Formen für Kaltarbeitsstahl D7

Aufgrund seiner hervorragenden Verschleißfestigkeit und Zähigkeit ist D7-Kaltarbeitsstahl in verschiedenen Formen erhältlich, um unterschiedlichen Anforderungen gerecht zu werden:

• D7 Stahlbleche – Ideal zum Stanzen, Prägen und Formen.
• D7 Stahlplatten – Perfekt für den Werkzeug- und Formenbau im großen Maßstab.
• D7 Stahlstangen – Geeignet für die Bearbeitung in benutzerdefinierte Formen.
• D7 Stahlstangen – Ideal für die Herstellung von Präzisionswerkzeugen und -komponenten.
• D7 Stahlschmiedeteile – Ideal für hochbelastbare Anwendungen und Hochleistungswerkzeuge.

Darüber hinaus bieten wir Ihnen individuellere Formen an, die auf Ihre speziellen Anforderungen zugeschnitten sind.

Anwendungen von AISI D7 Kaltarbeitsstahl

AISI D7 Kaltarbeitsstahl ist für harte Umgebungen konzipiert, die eine hohe Verschleißfestigkeit und Haltbarkeit erfordern. Er wird in verschiedenen Branchen häufig zur Herstellung zuverlässiger, langlebiger Werkzeuge verwendet:

• Werkzeugbau: Stanzwerkzeuge, Stempel, Formwerkzeuge, Prägewerkzeuge
• Formen: Kunststoff-Spritzgussformen, Pressformen, Extrusionswerkzeuge
• Schneidewerkzeuge: Klingen, Messer, Sägen
• Luft- und Raumfahrt: Strukturbauteile, Präzisionswerkzeuge
• Automobilindustrie: Matrizen zur Teilefertigung, Stanzwerkzeuge

D7-Stahl ist die erste Wahl für Hochleistungswerkzeuge unter anspruchsvollen Bedingungen.

D7 Kaltarbeitsstahl Hersteller

Als Hersteller von D7-Werkzeugstahl sind wir auf die Bereitstellung einer breiten Palette von Formen und Größen spezialisiert, von präzisionsgeschliffenen Platten bis hin zu individuell geschmiedeten Teilen, die auf die spezifischen Anforderungen Ihrer Anwendung zugeschnitten sind. Unsere D7-Stahlprodukte werden strengen Wärmebehandlungsprozessen unterzogen, um optimale Leistung und Haltbarkeit in Umgebungen mit hoher Beanspruchung sicherzustellen. Damit sind sie perfekt für Branchen geeignet, in denen eine lange Werkzeuglebensdauer und gleichbleibende Leistung entscheidend sind.