Содержание
Инструментальная сталь D3 | Холоднодеформируемая сталь: свойства, эквивалентные марки, применение, формы
- Джон
Сталь D3 является лучшим выбором в группе сталей для холодной обработки, признанной за ее исключительную твердость, долговечность и способность сохранять остроту кромки. С углеродом 2,0-2,4% и хромом 12,0-13,0% она идеально подходит для таких инструментов, как штампы и пуансоны, легко выдерживая высокие нагрузки и трение. D3 закаливается в масле для закалки, но не может подвергаться вторичной закалке. Ее микроструктура содержит большое количество карбидов с высоким содержанием хрома, что способствует ее исключительной износостойкости и долговечности в сложных условиях.
В этой статье рассматриваются основные свойства, термическая обработка, эквивалентные марки, спецификации, формы и области применения стали D3, что поможет вам сделать обоснованный выбор, соответствующий самым высоким требованиям к инструментам.
Свойства стали D3 для холодной обработки
Сталь D3 обеспечивает отличную твердость, износостойкость и стабильность, что делает ее идеальной для сложных инструментальных применений. Вот краткий обзор ее основных характеристик, чтобы дать вам лучшее представление о том, как она работает в практических приложениях.
Химический состав стали Д3
Вот таблица химического состава стали Д3:
| Элемент | Содержание (%) |
| Углерод, С | 2.0 – 2.4 |
| Хром, Cr | 12.0 – 13.0 |
| Марганец, Mn | 0.30 – 0.60 |
| Кремний, Si | 0.30 – 0.50 |
| Ванадий, V | 0.10 – 0.30 |
| Фосфор, P | ≤ 0,03 |
| Сера, S | ≤ 0,03 |
Механические свойства стали D3
Ниже представлена таблица механических свойств стали Д3:
| Свойство | Метрические единицы | Имперские единицы |
| Коэффициент Пуассона | 0.28 | 0.28 |
| Модуль упругости | 210 ГПа | 30,5 × 10⁶ фунтов на кв. дюйм |
| Предел прочности | 1550 – 1750 МПа | 225 – 254 кфунтов на кв. дюйм |
| Предел текучести | 1400 – 1600 МПа | 203 – 232 кфунтов на кв. дюйм |
| Ударная вязкость | 8 – 12 Дж/см² | 0,15–0,22 фут-фунт/дюйм² |
| Удлинение | 6 – 10% | 6 – 10% |
Высокая прочность стали D3 на разрыв (1550–1750 МПа) делает ее идеальным материалом для инструментов, выдерживающих большие нагрузки и удары без деформации.
Физические свойства стали D3
| Свойство | Метрические единицы | Имперские единицы |
| Плотность | 7,7 г/см³ | 0,278 фунта/дюйм³ |
| Температура плавления | 1200 – 1250 °С | 2192–2282 °F |
| Удельная теплоемкость | 460 Дж/кг·К | 0,110 БТЕ/фунт·°F |
| Теплопроводность | 25 Вт/м·К | 14,5 БТЕ·дюйм/ч·фут²·°F |
| Коэффициент теплового расширения | 11,5 мкм/м·К | 6,39 × 10⁻⁶ дюйм/дюйм·°F |
С температурой плавления от 1200 до 1250°C сталь D3 выдерживает высокие температуры, что делает ее идеальной для сложных инструментальных применений. Если для вас приоритетна термостойкость, сталь D2 или A2 может обеспечить лучшую термостойкость при длительном воздействии повышенных температур.
Какова твердость стали D3?
Сталь D3 обычно достигает твердости 58–62 HRC после правильной термической обработки, обеспечивая отличную способность сохранять остроту режущей кромки.
Что такое суперсила D3?
Сверхпрочность стали D3 обусловлена высоким содержанием углерода и хрома, что обеспечивает высокую износостойкость, прочность и размерную стабильность в сложных инструментальных условиях.
Термическая обработка холоднодеформированной стали D3
Для стали D3 термообработка является ключом к достижению правильного баланса твердости, вязкости и износостойкости. Соблюдение правильных этапов отжига, отпуска и закалки помогает избежать трещин и деформаций, обеспечивая при этом хорошую работу стали в условиях высоких напряжений и трения.
Отжиг
Отжиг стали D3 помогает снять внутренние напряжения, что облегчает ее обработку и механическую обработку. Для этого нагрейте сталь до 871°C (1600°F) в печи с контролируемой атмосферой и выдерживайте ее при этой температуре в течение 1–2 часов. После завершения постепенно охлаждайте ее со скоростью не более -6°C (20°F) в час, пока печь не почернеет, затем дайте материалу остыть на воздухе.
Советы:
- Используйте печь с контролируемой атмосферой чтобы избежать окисления, которое может ухудшить свойства материала.
- Медленное охлаждение имеет решающее значение— не торопите процесс, чтобы предотвратить деформацию. Избегайте слишком быстрого охлаждения, так как это может привести к внутренним напряжениям или трещинам.
- Контроль после отжига: После охлаждения визуально проверьте материал на наличие трещин или дефектов, особенно если охлаждение было быстрым. Любые проблемы здесь могут потребовать повторного выполнения процесса или корректировки скорости охлаждения.
Закалка
После того, как сталь D3 остынет до комнатной температуры после закалки, следующим шагом является отпуск. Этот процесс снижает хрупкость и точно настраивает твердость для наилучшего баланса между прочностью и вязкостью. Нагрейте сталь в печи для отпуска и медленно повышайте температуру до желаемого диапазона (обычно 200-300°C или 390-570°F). Для достижения наилучших результатов отпускайте около 1 часа на дюйм толщины.
Советы:
- Многократные циклы закалки может потребоваться для достижения оптимального баланса твердости и прочности, особенно для толстых или больших деталей.
- Медленный нагрев помогает избежать термического стресса и обеспечивает равномерную обработку стали.
- Разрешить воздушное охлаждение после отпуска, чтобы избежать трещин или неравномерной твердости. Охлаждение в масле или воде может привести к термическому напряжению.
- Проверка твердости после отпуска: Используйте твердомер, чтобы убедиться, что сталь достигла желаемой твердости после отпуска.
Закалка
Закалка стали D3 придает ей большую прочность и износостойкость. Чтобы сделать это правильно, нагрейте сталь до 954°C (1750°F) и выдержите ее в течение 20-25 минут, добавляя 5 минут на каждый дюйм толщины. После выдержки охладите сталь в масле, чтобы достичь необходимой твердости. Сталь D3 очень чувствительна к перегреву, поэтому важно избегать этого, чтобы получить наилучшие результаты.
Советы:
- Обеспечить равномерный нагрев по всему сечению стали, чтобы предотвратить коробление или неравномерное закаливание. Слишком быстрый или неравномерный нагрев детали может привести к возникновению внутренних напряжений.
- Избегайте перегрева.—температуры выше 1050°C (1922°F) могут вызвать рост зерна, что снижает твердость.
- Контролировать температуру масла будьте осторожны — слишком холодное масло может привести к растрескиванию, а слишком горячее — к размягчению поверхности.
- Проверки после закалки: После закалки проверьте на предмет деформации. Если вы заметили какую-либо, убедитесь, что сталь была нагрета равномерно, а закалочное масло имело правильную температуру.
Выполняя эти подробные шаги и учитывая эти дополнительные советы, вы сможете максимально эффективно использовать сталь D3, гарантируя ее высокие эксплуатационные характеристики в сложных условиях холодной обработки.
Эквивалентные марки стали D3
В следующей таблице перечислены приблизительные эквивалентные марки стали D3 в соответствии с различными международными стандартами. Это приблизительные эквиваленты, и могут существовать небольшие различия в свойствах материала.
| Стандарт | AISI/SAE | ДИН (Германия) | JIS (Япония) | Бакалавр наук (Великобритания) | AFNOR (Франция) | ИСО |
| Оценка | Д3 | 1.208 | СКД1 | X153CrMoV12 | Z120CD12 | 1.208 |
Применимые спецификации и формы, которые мы предоставляем
Мы поставляем сталь марки D3 в соответствии с ASTM А681 и другие признанные стандарты, гарантирующие постоянное качество для инструментов холодной обработки. Сталь D3, известная своим высоким содержанием углерода и хрома, идеально подходит для изготовления точных инструментов, требующих исключительной твердости, износостойкости и размерной стабильности.
Технические характеристики:
- AISI/SAE: Д3
- Стандарт ASTM: ASTM A681
Формы, которые мы предоставляем:
Мы предлагаем широкий выбор форм и размеров, чтобы удовлетворить уникальные требования наших клиентов, такие как:
- Листы стали D3 – Идеально подходит для высечки, штамповки и формовки.
- Стальные пластины D3 – Подходит для изготовления крупных инструментов и штампов, обеспечивая прочность и долговечность.
- Стальные прутки D3 – Доступны различные диаметры и длины для обработки деталей по индивидуальному заказу.
- Заготовки из стали D3 – Полуфабрикаты, идеально подходящие для дальнейшей обработки в инструменты.
- Поковки из стали D3 – Изготовленные по индивидуальному заказу формы для сложных или крупных инструментов, требующих дополнительной прочности.
- Холоднокатаные прутки из стали D3 – Прецизионно обработанные прутки для обеспечения строгих допусков и превосходной точности размеров.
Каждая из этих форм обрабатывается в соответствии со строгими стандартами, предъявляемыми к инструментам для холодной обработки, что гарантирует высочайшую производительность в таких требовательных отраслях, как автомобилестроение, аэрокосмическая промышленность и тяжелое машиностроение.
В чем разница между сталью D2 и D3?
сталь D2 имеет более высокую износостойкость и лучше подходит для условий с высоким износом, в то время как D3 обеспечивает лучшую прочность и более устойчив к растрескиванию.
Применение стали D3 для холодной обработки
Инструментальная сталь холодной обработки D3 высоко ценится за свою превосходную износостойкость, твердость и размерную стабильность, что делает ее предпочтительным выбором для широкого спектра ответственных применений.
1. Инструменты для литья под давлением и штамповки
Заготовки штампов, штампы для штамповки, вырубные штампы, прокалывающие штампы, формовочные штампы
2. Инструменты для холодной штамповки
Пуансоны, матрицы для холодной высадки, вырубки, прокалывания, экструзионные матрицы, формовочные валки
3. Инструменты для резки и отрезания
Лезвия для резки, ножи для продольной резки, штампы для обрезки, отрезные штампы, ножи для продольной резки
4. Пластиковые формы и штампы
Формы для литья под давлением, пресс-формы, штампы для литья пластмасс, сопла и наконечники шнеков
5. Инструменты для аэрокосмической и автомобильной промышленности
Автомобильная оснастка, штампы для аэрокосмической промышленности, штамповочные штампы, пробивные пресс-инструменты
6. Другие специализированные приложения
Ножи и лезвия для деревообработки, износостойкие вставки для горнодобывающей промышленности, матрицы для уплотнения порошков, уплотнительные штифты, лезвия для грануляторов
Производитель стали для холодной обработки D3
Инструментальная сталь для холодной обработки D3 — это высокоуглеродистый, высокохромистый материал, известный своей исключительной твердостью, износостойкостью и долговечностью, в основном используемый для изготовления штампов, пуансонов и других инструментов для холодной обработки.
В SteelPRO Group мы предлагаем D3 Cold Work Tool Steel с уникальными процессами термообработки и высококачественной обработкой поверхности, адаптированными к вашим потребностям. Наша D3 Tool Steel доступна не только в отожженном состоянии, но также в закаленном и отпущенном состоянии. Если вам требуются особые условия, не стесняйтесь обращаться к нам за индивидуальными решениями, которые будут соответствовать вашим самым жестким требованиям к инструментам.
