D2 и DC53: сравнение инструментальных сталей для холодной обработки

Что представляют собой эти две марки

D2 (EN 1.2379, JIS SKD11, GB Cr12Mo1V1) — классическая высокоуглеродистая, высокохромистая сталь для холодной обработки: примерно 1.5% C и 12% Cr, закаливаемая до 58–62 HRC. DC53 — запатентованная японская марка, разработанная на основе семейства D2, с более низким содержанием углерода (около 1.0%), скорректированными содержаниями кремния и молибдена и содержанием ванадия около 0.8%. Это не стандартная марка по EN, ASTM или GB — она производится по спецификации разработчика.

Вязкость и износостойкость

Компромисс лежит на одной оси:

	D2	DC53
Рабочая твердость	58–62 HRC	60–63 HRC
Объем карбидов	Очень высокий	Ниже, более мелкодисперсные
Ударная вязкость	Низкая–умеренная	Примерно в два раза выше, чем у D2, в типичных публикуемых сравнениях
Стойкость к абразивному износу	Отличная	Несколько ниже
Стойкость к выкрашиванию	Слабое место	Сильное место

Крупные хромистые карбиды D2 обеспечивают выдающуюся стойкость к абразивному износу, но действуют как инициаторы трещин. DC53 измельчает карбидную структуру, поэтому при равной или более высокой твердости она выдерживает ударные и изгибающие нагрузки, которые выкрошили бы кромку из D2.

Различия в термической обработке

• D2 обычно подвергают аустенитизации при температуре около 1020–1040 °C и двойному отпуску; высокотемпературный отпуск (около 520 °C) дает пик вторичного твердения около 58–60 HRC.
• DC53 обычно подвергают аустенитизации при более высокой температуре, около 1020–1050 °C, и отпускают в диапазоне 520–530 °C для достижения 62–63 HRC при лучшей сохраняемой вязкости.
• DC53 демонстрирует меньшее изменение размеров и меньшее разупрочнение слоя после проволочной электроэрозионной обработки: ее переплавленный слой тоньше, а микротрещинообразование снижено, поэтому инструменты из DC53 после электроэрозионной обработки обычно требуют меньше слесарной доводки и удаления белого слоя полированием.

Когда выигрывает каждая марка

Выбирайте D2 для длительных серий вырубки и формовки абразивного листа (кремнистая сталь, нержавеющая сталь, композиты), накатки резьбы и ножей для резки, где доминирует чистый абразивный износ, а нагрузки стабильны. Выбирайте DC53 для пуансонов и матриц, которые выкрашиваются раньше, чем изнашиваются, для вырубки толстого листа, холодной высадки и инструментов со сложной геометрией, получаемой проволочной электроэрозионной обработкой. Надбавка в цене DC53 обычно окупается уже при первой остановке пресса, которую вызвал бы выкрошившийся пуансон из D2.

Механическая обработка, шлифование и доступность

В отожженном состоянии обе стали обрабатываются сходно — ни одна из них не является приятной в обработке, и обе требуют жестких наладок и острого инструмента. После закалки поведение при шлифовании расходится: крупные карбиды D2 вырываются и оставляют худшее качество шлифованной поверхности, а ее белый слой после электроэрозионной обработки толще и более склонен к микротрещинам, поэтому закаленные инструменты из D2 обычно требуют больше доводки камнем и полирования для получения безопасной рабочей поверхности. DC53 была разработана отчасти именно для этого этапа, и цеха, которые вырезают проволокой большую часть своих деталей, обычно сообщают о меньшем объеме слесарной доводки после электроэрозионной обработки. Доступность также различается: D2 имеется на складах по всему миру у каждого дистрибьютора инструментальной стали в виде листа и круглого прутка, в стандартном качестве и в качестве после электрошлакового переплава, в то время как поставки DC53 идут по меньшему числу каналов, а в некоторых регионах она предлагается только в распространенных размерах. Поэтому срок поставки, а не только цена за килограмм, может решить срочный ремонтный заказ в пользу D2 даже там, где DC53 технически является лучшим материалом для инструмента.