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A2 対 D2 工具鋼: 冷間加工鋼の比較
- ジョン
A2 工具鋼と D2 工具鋼はどちらも高炭素、高クロム含有量の冷間工具鋼です。A2 は靭性と耐摩耗性のバランスが優れているため、中程度の耐摩耗性と高い衝撃靭性を必要とする工具に最適です。
対照的に、D2 は、硬度と耐摩耗性の向上が求められる用途向けに設計されています。炭素とクロムの含有量が多いため、摩耗の激しい環境でも優れた刃持ちと性能を発揮します。A2 と比較すると、靭性が多少犠牲になっています。
SteelPro Group が他社と協力した経験に基づくと、切削工具、パンチ、金型などの冷間加工用途では、A2 工具鋼と D2 工具鋼の両方が不可欠です。どちらを選択すべきかわからない場合は、最終的には靭性 (A2) を優先するか、耐摩耗性と硬度 (D2) を優先するかによって決定します。
A2 と D2 工具鋼の異なる特性
A2 工具鋼と D2 工具鋼の違いをよりよく理解できるように、次の表で主な特性を比較します。
プロパティ | A2工具鋼 | D2工具鋼 |
硬度 | 57-62 HR | 58-64HRC |
耐食性 | 中程度 | 上級(クロム含有量が高い) |
耐摩耗性 | 中程度 | 優れた品質(炭素とクロムの含有量が高い) |
タフネス | より高い靭性、より優れた耐衝撃性 | 靭性が低く、脆い |
加工性 | 焼鈍状態での加工性の向上 | 炭化物含有量が多いため、機械加工が困難 |
熱処理 | 熱処理が簡単で、歪みが発生しにくい | 熱処理が複雑になり、歪みのリスクが高まる |
寸法安定性 | 熱処理中の寸法安定性が良好 | 熱処理中にサイズが変化しやすい |
エッジ保持 | 優れた刃持ち | A2を上回る優れた刃持ち |
コスト | 一般的に安価 | 合金含有量が多いため高価 |
A2 工具鋼と D2 工具鋼の化学組成
エレメント | A2工具鋼(%) | D2工具鋼(%) |
カーボン(C) | 1.00% | 1.4 – 1.6% |
マンガン (Mn) | 0.75% | ≤ 0.60% |
ケイ素 (Si) | 0.30% | ≤ 0.60% |
クロム(Cr) | 5.00% | 11 – 13% |
モリブデン (Mo) | 1.00% | 0.70 – 1.2% |
バナジウム (V) | 0.25% | ≤ 1.1% |
ニッケル(Ni) | 0.30% 最大 | – |
リン (P) | 0.03% 最大 | ≤ 0.030% |
硫黄(S) | 0.03% 最大 | ≤ 0.030% |
コバルト(Co) | – | ≤ 1.0% |
- 異なる炭素含有量
A2 には 1.00% の炭素が含まれていますが、D2 には 1.4% から 1.6% のより高い範囲が含まれています。D2 の炭素含有量が多いほど、硬度と耐摩耗性が向上します。A2 の炭素含有量が低いため、効果的な耐摩耗性を維持しながら靭性が向上します。
- 異なる合金組成
A2 には 5.00% のクロムが含まれていますが、D2 には 11% ~ 13% が含まれています。D2 にはより多くのクロムが含まれており、A2 と比較して摩耗や腐食に対する保護が強化されています。さらに、D2 ではモリブデンとバナジウムが増量されているため、靭性と高温性能が向上しています。
A2 は、強靭性と耐摩耗性の両方が必要な用途に多目的なソリューションを提供します。
A2 と D2 工具鋼の用途
A2工具鋼の用途
- パンチとダイ: 成形工具や打ち抜き工具など、中程度の衝撃が加わる用途に適しています。
- 切削工具: ナイフ、リーマー、ノミなど、ある程度の耐衝撃性が求められる用途に。
- ブランキングダイ: 極端な耐摩耗性はなく、高い靭性が求められるブランキング操作に使用されます。
- 少量生産用金型: 靭性と適度な耐摩耗性が重要となる少量生産に適しています。
- スタンピングおよび押し出し用ツール: 中程度の摩耗と断続的なストレスにさらされるツール用。
D2工具鋼の用途
- 切削工具: 優れたエッジ保持力と耐摩耗性が重要となる冷間成形ダイ、スリッター、せん断ブレード向け。
- パンチとダイ: 摩耗が激しい高負荷のスタンピングおよびダイカット用途に適しています。
- 大量生産用金型: 長期耐久性が求められるプラスチック成形やダイカストに最適です。
- 研磨加工工具: 摩耗の激しい環境での研削工具や切削工具など、極度の摩耗にさらされる工具に使用されます。
基本的に、高負荷成形作業など、工具が衝撃を吸収し、割れに耐える必要がある場合は A2 を選択します。特に耐摩耗性が重要となる大量切断や成形プロセスで、鋭い刃先を長期間維持することが優先される場合は D2 を選択します。
A2とD2工具鋼の異なるプロセス
熱処理
A2 工具鋼は熱処理が簡単です。熱せられても冷められても、反りが発生するリスクは少なくなります。そのため、A2 は硬化後も精度を維持する必要のある工具に最適です。ただし、D2 は炭素とクロムの含有量が多いため、冷却中に形状が変化する可能性があるため、より慎重な熱処理が必要です。
機械加工
硬化する前に、 A2 機械加工が容易です。その構成により、よりスムーズな切断と成形が可能になり、生産速度が向上し、工具の摩耗が軽減されます。 D2 硬い粒子を形成し、切削工具の摩耗を早めるため、加工がより困難になります。
製造ニーズに応えるA2およびD2工具鋼
A2で強靭性と中程度の耐摩耗性を求める場合でも、優れた硬度と刃持ちを求める場合でも、 D2鋼SteelPro Group は、お客様が最善の決定を下せるようお手伝いします。
SteelPro Group は、カスタマイズされたソリューションと広範な業界専門知識を活用して、熱処理、機械加工、カスタム サイズ調整など、A2 および D2 工具鋼の精密な加工サービスを提供し、お客様の特定の要件を満たします。