Selezione dell'acciaio per utensili per lavorazione a freddo: D2, DC53, Cr12MoV o O1

I candidati

Acciaio	Tipo	Durezza di lavoro	Caratteristiche
O1 / SKS3	Da tempra in olio, basso legato	~58–62 HRC	Tenace, facile da lavorare, moderata resistenza all'usura
D2 / Cr12MoV	12% Cr, alto carbonio	~58–62 HRC	Resistenza all'usura molto elevata, tenacità moderata
DC53	Famiglia D2 modificata	~60–63 HRC	Usura vicina al D2 con tenacità nettamente migliore

Classe O1: serie brevi e sollecitazioni lievi

O1 (e la sua controparte JIS SKS3) tempra in olio con scarsa deformazione e si lavora facilmente allo stato ricotto. Per prototipi, serie brevi, tranciatura semplice di acciaio dolce e utensili di formatura alimentati manualmente, è la scelta economica e tollerante. Il suo limite è l'usura abrasiva: contro acciaio inossidabile, acciaio al silicio o lunghe serie produttive, i taglienti si smussano rapidamente.

Cr12MoV e D2: i cavalli di battaglia per i volumi

Con circa 1.5% di carbonio e 12% di cromo, gli acciai tipo D2 (Cr12MoV è la controparte GB) precipitano abbondanti carburi di cromo — la fonte della loro eccellente resistenza all'usura abrasiva e adesiva. Sono la scelta di riferimento per tranciatura, punzonatura e rifilatura ad alto volume, tipicamente a 58–62 HRC: più duri per l'abrasione pura, di un punto o due più teneri dove i taglienti subiscono urti. Il punto debole è la tenacità: i carburi di grandi dimensioni rendono l'acciaio soggetto a scheggiatura su spigoli vivi, tagli interrotti e presse disallineate.

DC53: quando il D2 si scheggia

DC53 riequilibra il concetto del D2 — carbonio inferiore, cromo e molibdeno regolati, carburi più fini e una risposta di indurimento secondario che consente ~62–63 HRC con una tenacità più simile a quella di un acciaio a lega inferiore. È ampiamente scelto dove i taglienti in D2 si scheggiano, per la tranciatura di lamiere più spesse e dove il danneggiamento da elettroerosione a filo è una preoccupazione, poiché la sua elevata temperatura di rinvenimento riduce il problema dello strato ritemprato ammorbidito dopo l'elettroerosione.

Selezione in base a volume e carico

• Da prototipo a serie breve, materiale dolce, forme semplici → O1 / SKS3.
• Serie lunghe, lamiera abrasiva (inossidabile, acciaio elettrico, rivestita) → D2 / Cr12MoV.
• Serie lunghe più scheggiatura, lamiera spessa o elevati carichi di formatura → DC53, o un grado da metallurgia delle polveri se il DC53 è ancora insufficiente.
• Qualunque sia l'acciaio: abbassare la durezza per curare la scheggiatura di solito scambia un problema di durata del tagliente con un problema di usura — cambiare grado prima di ridurre molto la durezza.

Pratica di tempra e finitura

Le famiglie si temprano in modo diverso e l'attrezzeria lo percepisce. O1 tempra in olio da una temperatura relativamente bassa e si deforma in modo prevedibile, ma richiede protezione dalla decarburazione. Gli acciai tipo D2 temprano in aria o sotto vuoto a partire da circa 1020–1050 °C — deformazione molto bassa, eccellenti per stampi di precisione di grandi dimensioni — ma l'elevata temperatura di tempra rende critico il controllo dell'atmosfera e i carburi di cromo in abbondanza rendono la rettifica più lenta. DC53 è rinvenuto ad alta temperatura, il che è adatto al rivestimento PVD successivo (il substrato non è ammorbidito dalle temperature di rivestimento) e riduce i problemi dello strato bianco ritemprato lasciato dall'elettroerosione a filo; in tutte e tre le famiglie, tale strato da elettroerosione dovrebbe essere rinvenuto o rimosso sui taglienti di lavoro, poiché è un frequente punto di innesco di cricche. Come per gli ingranaggi, acquistare secondo la norma e il livello di pulizia: per la tranciatura fine, il materiale rifuso ESR dura più a lungo del materiale comune dello stesso grado nominale.