Nội dung
Thép công cụ D3 | Thép làm việc nguội: Tính chất, Cấp độ tương đương, Ứng dụng, Hình dạng
- John
Thép D3 là lựa chọn hàng đầu trong nhóm thép công cụ gia công nguội, được công nhận vì độ cứng, độ bền và khả năng duy trì cạnh sắc vượt trội. Với hàm lượng carbon 2.0-2.4% và hàm lượng crom 12.0-13.0%, thép này lý tưởng cho các công cụ như khuôn và đột dập, dễ dàng xử lý ứng suất và ma sát cao. D3 được tôi dầu để tôi cứng, nhưng không thể trải qua quá trình tôi cứng thứ cấp. Cấu trúc vi mô của thép này chứa một lượng lớn cacbua giàu crom, góp phần tạo nên khả năng chống mài mòn và độ bền vượt trội trong các ứng dụng đòi hỏi khắt khe.
Bài viết này trình bày các tính chất chính, phương pháp xử lý nhiệt, cấp độ tương đương, thông số kỹ thuật, hình dạng và ứng dụng của thép D3, giúp bạn đưa ra lựa chọn sáng suốt cho các yêu cầu khắt khe nhất về công cụ của mình.
Tính chất của thép công cụ làm việc nguội D3
Thép D3 có độ cứng, khả năng chống mài mòn và độ ổn định tuyệt vời, lý tưởng cho các ứng dụng công cụ đòi hỏi khắt khe. Sau đây là tổng quan ngắn gọn về các tính năng chính của thép này để giúp bạn hiểu rõ hơn về hiệu suất của thép trong các ứng dụng thực tế.
Thành phần hóa học của thép D3
Dưới đây là bảng thành phần hóa học của thép D3:
| Yếu tố | Nội dung (%) |
| Cacbon, C | 2.0 – 2.4 |
| Crom, Cr | 12.0 – 13.0 |
| Mangan, Mn | 0.30 – 0.60 |
| Silic, Si | 0.30 – 0.50 |
| Vanadi, V | 0.10 – 0.30 |
| Phốt pho, P | ≤ 0,03 |
| Lưu huỳnh, S | ≤ 0,03 |
Tính chất cơ học của thép D3
Dưới đây là bảng tính chất cơ học của thép D3:
| Tài sản | Đơn vị mét | Đơn vị Đế quốc |
| Tỷ số Poisson | 0.28 | 0.28 |
| Mô đun đàn hồi | 210 GPa | 30,5 × 10⁶ psi |
| Độ bền kéo | 1.550 – 1.750MPa | 225 – 254 ksi |
| Sức chịu lực | 1.400 – 1.600MPa | 203 – 232 ksi |
| Độ bền va đập | 8 – 12 J/cm² | 0,15 – 0,22 ft-lb/in² |
| Độ giãn dài | 6 – 10% | 6 – 10% |
Độ bền kéo cao của thép D3 (1.550 – 1.750 MPa) khiến nó trở nên hoàn hảo cho các công cụ chịu được ứng suất và va đập lớn mà không bị biến dạng.
Tính chất vật lý của thép D3
| Tài sản | Đơn vị mét | Đơn vị Đế quốc |
| Tỉ trọng | 7,7g/cm³ | 0,278 lb/in³ |
| Điểm nóng chảy | 1.200 – 1.250 °C | 2.192 – 2.282 °F |
| Nhiệt dung riêng | 460 J/kg·K | 0,110 Btu/lb·°F |
| Độ dẫn nhiệt | 25 W/m·K | 14,5 BTU·in/h·ft²·°F |
| Hệ số giãn nở nhiệt | 11,5 µm/m·K | 6,39 × 10⁻⁶ in/in·°F |
Với điểm nóng chảy từ 1.200 – 1.250°C, thép D3 chịu được nhiệt độ cao, khiến nó trở nên hoàn hảo cho các ứng dụng công cụ đòi hỏi khắt khe. Nếu độ ổn định nhiệt là ưu tiên của bạn, thép D2 hoặc A2 có thể có khả năng chịu nhiệt tốt hơn khi tiếp xúc lâu với nhiệt độ cao.
Độ cứng của thép D3 là bao nhiêu?
Thép D3 thường đạt độ cứng 58-62 HRC sau khi xử lý nhiệt đúng cách, mang lại khả năng duy trì độ sắc bén vượt trội.
D3 Super Strength là gì?
Độ bền vượt trội của thép D3 đến từ hàm lượng carbon và crom cao, mang lại khả năng chống mài mòn, độ bền và độ ổn định về kích thước cao trong các ứng dụng công cụ đòi hỏi khắt khe.
Xử lý nhiệt thép làm việc nguội D3
Đối với thép D3, xử lý nhiệt là chìa khóa để đạt được độ cứng, độ dẻo dai và khả năng chống mài mòn phù hợp. Thực hiện đúng các bước ủ, ram và làm cứng giúp tránh nứt và biến dạng đồng thời đảm bảo thép hoạt động tốt trong các ứng dụng có ứng suất cao, ma sát cao.
Ủ
Ủ thép D3 giúp giảm ứng suất bên trong, giúp gia công và xử lý dễ dàng hơn. Để làm được điều này, hãy nung thép đến 871°C (1.600°F) trong lò nung có kiểm soát khí quyển và giữ ở nhiệt độ đó trong 1 đến 2 giờ. Sau khi hoàn tất, hãy làm nguội dần với tốc độ không nhanh hơn -6°C (20°F) mỗi giờ cho đến khi lò nung chuyển sang màu đen, sau đó để vật liệu nguội trong không khí.
Mẹo:
- Sử dụng lò nung có kiểm soát để tránh quá trình oxy hóa có thể làm giảm tính chất của vật liệu.
- Làm mát chậm là rất quan trọng—không nên vội vàng thực hiện quá trình để tránh biến dạng. Tránh làm nguội quá nhanh vì có thể gây ra ứng suất bên trong hoặc nứt.
- Kiểm tra sau khi ủ: Sau khi làm nguội, hãy kiểm tra trực quan vật liệu để xem có bất kỳ dấu hiệu nứt hoặc khuyết tật nào không, đặc biệt là nếu làm nguội nhanh. Bất kỳ vấn đề nào ở đây có thể yêu cầu làm lại quy trình hoặc điều chỉnh tốc độ làm nguội.
Làm nguội
Sau khi thép D3 nguội đến nhiệt độ phòng sau khi tôi, bước tiếp theo là tôi luyện. Quá trình này làm giảm độ giòn và tinh chỉnh độ cứng để có sự cân bằng tốt nhất giữa độ bền và độ dai. Làm nóng thép trong lò tôi luyện và tăng nhiệt độ từ từ đến phạm vi mong muốn (thường là 200-300°C hoặc 390-570°F). Để có kết quả tốt nhất, tôi luyện trong khoảng 1 giờ cho mỗi inch độ dày.
Mẹo:
- Nhiều chu kỳ tôi luyện có thể cần thiết để đạt được độ cứng và độ dẻo dai tối ưu, đặc biệt đối với các bộ phận dày hoặc lớn.
- Làm nóng chậm giúp tránh căng thẳng nhiệt và đảm bảo thép được xử lý đồng đều.
- Cho phép làm mát không khí sau khi tôi luyện để tránh nứt hoặc độ cứng không đồng đều. Làm mát trong dầu hoặc nước có thể gây ra ứng suất nhiệt.
- Kiểm tra độ cứng sau khi tôi luyện:Sử dụng máy kiểm tra độ cứng để đảm bảo thép đạt được độ cứng mong muốn sau khi tôi luyện.
Làm cứng
Tôi luyện thép D3 là cách tạo nên độ bền và khả năng chống mài mòn tuyệt vời của thép. Để thực hiện đúng cách, hãy nung thép đến 954°C (1.750°F) và ngâm trong 20-25 phút, thêm 5 phút cho mỗi inch độ dày. Sau khi ngâm, làm nguội thép trong dầu để đạt được độ cứng cần thiết. Thép D3 rất nhạy cảm với quá nhiệt, vì vậy điều quan trọng là phải tránh điều đó để có được kết quả tốt nhất.
Mẹo:
- Đảm bảo sưởi ấm đều trên toàn bộ phần thép để tránh cong vênh hoặc cứng không đều. Làm nóng một bộ phận quá nhanh hoặc không đều có thể tạo ra ứng suất bên trong.
- Tránh quá nóng—nhiệt độ trên 1.050°C (1.922°F) có thể gây ra sự phát triển của hạt, làm giảm độ cứng.
- Theo dõi nhiệt độ dầu cẩn thận—dầu quá lạnh có thể dẫn đến nứt, trong khi dầu quá nóng có thể khiến bề mặt mềm hơn.
- Kiểm tra sau khi dập tắt: Sau khi tôi, hãy kiểm tra xem có biến dạng không. Nếu bạn thấy bất kỳ biến dạng nào, hãy đảm bảo thép được nung nóng đều và dầu tôi ở đúng nhiệt độ.
Bằng cách làm theo các bước chi tiết này và cân nhắc những mẹo bổ sung, bạn sẽ tận dụng tối đa thép D3, đảm bảo thép hoạt động tốt trong các ứng dụng gia công nguội đòi hỏi khắt khe.
Các loại thép D3 tương đương
Bảng sau đây liệt kê các cấp tương đương gần đúng của thép D3 theo các tiêu chuẩn quốc tế khác nhau. Đây là các cấp tương đương gần đúng và có thể có sự khác biệt nhỏ về tính chất vật liệu.
| Tiêu chuẩn | AISI/SAE | DIN (Đức) | JIS (Nhật Bản) | BS (Anh) | AFNOR (Pháp) | Tiêu chuẩn ISO |
| Cấp | Ngày 3 | 1.208 | SKD1 | X153CrMoV12 | Z120CD12 | 1.208 |
Thông số kỹ thuật và hình dạng áp dụng chúng tôi cung cấp
Chúng tôi cung cấp thép D3 theo tiêu chuẩn Tiêu chuẩn ASTMA681 và các tiêu chuẩn được công nhận khác, đảm bảo chất lượng đồng nhất cho các ứng dụng gia công nguội. Thép D3, được biết đến với hàm lượng cacbon và crom cao, lý tưởng để sản xuất các công cụ chính xác đòi hỏi độ cứng, khả năng chống mài mòn và độ ổn định về kích thước đặc biệt.
Thông số kỹ thuật:
- AISI/SAE: Ngày 3
- Tiêu chuẩn ASTM: ASTM A681
Hình dạng chúng tôi cung cấp:
Chúng tôi cung cấp nhiều hình dạng và kích thước khác nhau để phù hợp với yêu cầu riêng biệt của khách hàng, chẳng hạn như:
- Tấm thép D3 – Thích hợp cho các ứng dụng cắt khuôn, dập và tạo hình.
- Tấm thép D3 – Thích hợp cho sản xuất khuôn mẫu và dụng cụ lớn hơn, đảm bảo độ bền và chắc chắn.
- Thanh thép D3 – Có nhiều đường kính và chiều dài khác nhau để gia công thành các bộ phận tùy chỉnh.
- Phôi thép D3 – Sản phẩm bán thành phẩm lý tưởng để gia công thành dụng cụ.
- Rèn thép D3 – Hình dạng rèn tùy chỉnh được thiết kế cho các công cụ phức tạp hoặc lớn đòi hỏi thêm sức mạnh.
- Thanh thép D3 hoàn thiện nguội – Thanh được gia công chính xác để có dung sai nghiêm ngặt và độ chính xác kích thước tuyệt vời.
Mỗi hình dạng này đều được xử lý để đáp ứng các tiêu chuẩn khắt khe cần thiết cho các ứng dụng gia công nguội, đảm bảo hiệu suất cao nhất trong các ngành công nghiệp đòi hỏi khắt khe như ô tô, hàng không vũ trụ và máy móc hạng nặng.
Sự khác biệt giữa thép D2 và D3 là gì?
Thép D2 có khả năng chống mài mòn cao hơn và phù hợp hơn cho các ứng dụng chịu mài mòn cao, trong khi D3 có độ bền tốt hơn và khả năng chống nứt tốt hơn.
Ứng dụng của thép công cụ làm việc nguội D3
Thép dụng cụ gia công nguội D3 được đánh giá cao vì khả năng chống mài mòn, độ cứng và độ ổn định về kích thước tuyệt vời, khiến nó trở thành sự lựa chọn ưu tiên cho nhiều ứng dụng đòi hỏi khắt khe.
1. Dụng cụ đúc khuôn và dập khuôn
Khuôn phôi, Khuôn dập, Khuôn cắt, Khuôn đột, Khuôn định hình
2. Dụng cụ tạo hình nguội
Đục, Khuôn dập nguội, Cắt phôi, Đục lỗ, Khuôn đùn, Cuộn định hình
3. Dụng cụ cắt và cắt
Lưỡi cắt, dao cắt, khuôn cắt, khuôn cắt rời, dao cắt
4. Khuôn và Khuôn Nhựa
Khuôn ép phun, Khuôn nén, Khuôn đúc nhựa, Vòi phun và Đầu vít
5. Công cụ ngành hàng không vũ trụ và ô tô
Dụng cụ ô tô, Khuôn hàng không vũ trụ, Khuôn dập, Dụng cụ ép đột
6. Các ứng dụng chuyên biệt khác
Dao và lưỡi dao cho chế biến gỗ, chèn mài mòn cho khai thác mỏ, khuôn nén bột, chốt nén, lưỡi dao máy tạo viên
Nhà sản xuất thép công cụ làm việc nguội D3
Thép dụng cụ gia công nguội D3 là vật liệu có hàm lượng carbon cao, hàm lượng crom cao, được biết đến với độ cứng, khả năng chống mài mòn và độ bền vượt trội, chủ yếu được sử dụng cho khuôn, mũi đột và các ứng dụng gia công nguội khác.
Tại SteelPRO Group, chúng tôi cung cấp Thép công cụ làm việc nguội D3 với các quy trình xử lý nhiệt độc đáo và xử lý bề mặt chất lượng cao phù hợp với nhu cầu của bạn. Thép công cụ D3 của chúng tôi không chỉ có ở trạng thái ủ mà còn ở trạng thái tôi và ram. Nếu bạn yêu cầu các điều kiện cụ thể, hãy liên hệ với chúng tôi để có các giải pháp tùy chỉnh đáp ứng nhu cầu gia công khó khăn nhất của bạn.
