Mengeraskan Keluli Alat D2: Kitaran Pengerasan Udara, Langkah demi Langkah

Apa yang anda sasarkan

D2 ialah keluli alat kerja sejuk berkarbon tinggi dan berkromium tinggi (secara nominal kira-kira 1.5% C, 12% Cr). Dikeraskan dengan betul, ia memberikan 58–62 HRC dengan populasi besar karbida kromium keras untuk rintangan haus lelasan, dan — kerana ia mengeras dengan udara — antara herotan terendah mana-mana keluli alat.

Kitarannya

1. Prapanas — samakan perlahan-lahan, lazimnya dalam langkah sekitar 650 °C dan kemudian kira-kira 820 °C. Kekonduksian terma rendah dan kandungan aloi tinggi D2 menghukum kejutan terma, dan alat sejuk tidak boleh dicas terus ke dalam relau penaustenitan panas.
2. Austenitkan — lazimnya dalam wilayah 1010–1045 °C, sekitar 1030 °C menjadi titik kerja yang digunakan secara meluas. Lebih tinggi dalam julat melarutkan lebih banyak karbida: kekerasan dan rintangan haus meningkat, tetapi pertumbuhan butiran, austenit tertahan dan risiko retak meningkat bersamanya. Tahan hanya selama yang diperlukan keratan untuk menyamai dan melengkapkan larutan karbida yang dimaksudkan.
3. Lindap kejut — udara atau gas bertekanan tinggi (relau vakum ialah amalan standard). Kebolehkerasan D2 cukup tinggi sehingga udara pegun mengeraskan kebanyakan keratan; keperluannya ialah penyejukan secara seragam, dan mengelakkan penyejukan perlahan dan tidak sekata yang memendakkan karbida sempadan butiran. Sela dan samakan dan bukannya membiarkan mata nipis berlumba mendahului blok.
4. Baja — dua kali, minimum. Sejukkan kepada suhu bilik (atau sebentar hingga hangat tangan) antara pembajaan. Baja pertama menukar austenit tertahan dan melegakan tegasan lindap kejut; baja kedua membaja martensit segar yang dicipta oleh yang pertama. Melangkau baja kedua ialah kesilapan D2 klasik. Pilihan suhu menetapkan kekerasan akhir:

Wilayah pembajaan (indikatif)	Hasil
kira-kira 200 °C	Kekerasan hampir maksimum, kelas kira-kira 60–62 HRC
kira-kira 500–540 °C	Wilayah pengerasan sekunder; kekerasan bertahan, keliatan dan kestabilan bertambah baik

Untuk acuan yang kemudiannya akan disalut PVD atau dinitrida, pembajaan mesti berada dengan selamat di atas suhu proses salutan — julat pengerasan sekunder wujud sebahagiannya atas sebab ini.

Perubahan dimensi

D2 membesar sedikit semasa pengerasan — perubahan pada urutan beberapa perseratus peratus lazimnya dilaporkan, tetapi pergerakan tepat bergantung pada suhu penaustenitan dan tahap austenit tertahan. Acuan ketepatan hendaklah dikisar kemasan selepas pengerasan, dengan elaun pengisaran ditinggalkan, dan kerja ketepatan tinggi mendapat manfaat daripada langkah bawah sifar (lihat panduan austenit tertahan) untuk menstabilkan struktur sebelum kemasan.

Mod kegagalan yang perlu dielakkan

• Penyahkarbonan semasa rendaman atmosfera yang panjang — gunakan vakum, garam atau atmosfera pelindung dan sahkan kekerasan permukaan.
• Pemanasan berlebihan — butiran kasar dan pencairan karbida tidak hilang dengan pembajaan.
• Kerosakan EDM yang ditinggalkan — lapisan tuang semula pada D2 dikeraskan cenderung retak; keluarkannya dan lepaskan tegasan selepas EDM.

D2 berbanding jirannya

D2 terletak dalam keluarga gred kerja sejuk berkromium tinggi. D3 membawa lebih banyak lagi karbon dan karbida tetapi mengorbankan keliatan dan kebolehkerasan; D2 kekal pilihan kegunaan am kerana ia mengimbangi haus dengan keupayaan mengeraskan keratan besar dalam udara. Di tempat serpihan dan bukannya haus lelasan ialah mod kegagalan, gred tahan kejutan berkarbon lebih rendah atau Cr-Mo-V ialah langkah biasa menjauhi D2 — kekerasan lebih tinggi bukan jawapan kepada mata yang patah.