D2 औज़ार इस्पात का कठोरन: वायु-कठोरन चक्र, चरण-दर-चरण

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D2 एक उच्च-कार्बन, उच्च-क्रोमियम शीत-कार्य औज़ार इस्पात है (नाममात्र लगभग 1.5% C, 12% Cr)। सही ढंग से कठोर किया गया, यह अपघर्षी घिसाव प्रतिरोध के लिए कठोर क्रोमियम कार्बाइडों की बड़ी संख्या के साथ 58–62 HRC देता है, और — क्योंकि यह वायु-कठोर होता है — किसी भी औज़ार इस्पात की तुलना में सबसे कम विरूपणों में से एक।

चक्र

1. पूर्व-तापन — धीरे-धीरे बराबर करें, आमतौर पर लगभग 650 °C और फिर लगभग 820 °C के आसपास चरणों में। D2 की निम्न तापीय चालकता और उच्च मिश्रधातु सामग्री तापीय झटके को दंडित करती है, और ठंडे औज़ारों को कभी भी सीधे गर्म ऑस्टेनाइटाइज़िंग भट्ठी में नहीं डालना चाहिए।
2. ऑस्टेनाइटाइज़ करें — आमतौर पर 1010–1045 °C क्षेत्र में, लगभग 1030 °C एक व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला कार्य बिंदु है। परास में अधिक ऊपर अधिक कार्बाइड घोलता है: कठोरता और घिसाव प्रतिरोध बढ़ते हैं, लेकिन उनके साथ कण वृद्धि, अवशिष्ट ऑस्टेनाइट और दरार जोखिम भी बढ़ते हैं। केवल उतनी देर रखें जितनी खंड को बराबर होने और अभिप्रेत कार्बाइड विलयन पूरा करने के लिए चाहिए।
3. शमन — वायु या उच्च-दाब गैस (वैक्यूम भट्ठियाँ मानक व्यवहार हैं)। D2 की कठोरनीयता इतनी अधिक है कि स्थिर हवा अधिकांश खंडों को कठोर कर देती है; आवश्यकता एकसमान रूप से ठंडा करने की है, और धीमे, असमान शीतलन से बचने की जो कण-सीमा कार्बाइड अवक्षेपित करता है। पतले किनारों को ब्लॉक से आगे दौड़ने देने के बजाय बाधित करें और बराबर करें।
4. टेम्पर — दो बार, न्यूनतम। टेम्परों के बीच कमरे के तापमान तक (या संक्षेप में हाथ-गर्म तक) ठंडा करें। पहला टेम्पर अवशिष्ट ऑस्टेनाइट को बदलता है और शमन प्रतिबल मुक्त करता है; दूसरा पहले द्वारा बनाए गए ताज़ा मार्टेंसाइट को टेम्पर करता है। दूसरा टेम्पर छोड़ना क्लासिक D2 त्रुटि है। तापमान विकल्प अंतिम कठोरता निर्धारित करता है:

टेम्परिंग क्षेत्र (सांकेतिक)	परिणाम
लगभग 200 °C	अधिकतम-निकट कठोरता, लगभग 60–62 HRC वर्ग
लगभग 500–540 °C	द्वितीयक-कठोरन क्षेत्र; कठोरता बनी रहती है, चीमड़ता और स्थिरता में सुधार होता है

उन डाइयों के लिए जिन्हें बाद में PVD-लेपित या नाइट्राइड किया जाएगा, टेम्परिंग लेपन प्रक्रिया तापमान से सुरक्षित रूप से ऊपर होनी चाहिए — द्वितीयक-कठोरन परास आंशिक रूप से इसी कारण मौजूद है।

आयामी परिवर्तन

D2 कठोरन पर थोड़ा बढ़ता है — प्रतिशत के कुछ सौवें हिस्से के क्रम में परिवर्तन आमतौर पर रिपोर्ट किया जाता है, लेकिन सटीक हलचल ऑस्टेनाइटाइज़िंग तापमान और अवशिष्ट ऑस्टेनाइट स्तर पर निर्भर करती है। परिशुद्ध डाइयों को कठोरन के बाद अंतिम-ग्राइंड किया जाना चाहिए, ग्राइंडिंग भत्ता छोड़ा गया हो, और उच्च-परिशुद्ध कार्य को परिष्करण से पहले संरचना को स्थिर करने के लिए उप-शून्य चरण (अवशिष्ट ऑस्टेनाइट मार्गदर्शिका देखें) से लाभ होता है।

बचने योग्य विफलता रूप

• लंबे वातावरणीय सोख के दौरान विकार्बनीकरण — वैक्यूम, लवण या सुरक्षात्मक वातावरण का उपयोग करें और सतह कठोरता सत्यापित करें।
• अति-तापन — मोटा कण और कार्बाइड द्रवीकरण टेम्पर से बाहर नहीं होते।
• EDM क्षति जगह पर छोड़ दी गई — कठोर D2 पर पुनःढली परत दरार-प्रवण होती है; इसे हटाएँ और EDM के बाद प्रतिबल-मुक्त करें।

D2 अपने पड़ोसियों के विरुद्ध

D2 उच्च-क्रोमियम शीत-कार्य ग्रेडों के परिवार में बैठता है। D3 और भी अधिक कार्बन और कार्बाइड वहन करता है लेकिन चीमड़ता और कठोरनीयता छोड़ देता है; D2 सामान्य-उद्देश्य विकल्प बना रहता है क्योंकि यह हवा में बड़े खंडों को कठोर करने की क्षमता के विरुद्ध घिसाव को संतुलित करता है। जहाँ अपघर्षी घिसाव के बजाय छिलना विफलता रूप हो, निम्न-कार्बन झटका-प्रतिरोधी या Cr-Mo-V ग्रेड आमतौर पर D2 से दूर कदम होते हैं — जो किनारा टूटता है उसके लिए अधिक कठोरता उत्तर नहीं है।