การเลือกเหล็กเครื่องมืองานเย็น: D2, DC53, Cr12MoV หรือ O1

ตัวเลือก

Steel	Type	Working hardness	Character
O1 / SKS3	Oil-hardening, low alloy	~58–62 HRC	Tough, easy to machine, modest wear resistance
D2 / Cr12MoV	12% Cr, high carbon	~58–62 HRC	Very high wear resistance, moderate toughness
DC53	Modified D2 family	~60–63 HRC	Near-D2 wear with clearly better toughness

ประเภท O1: งานสั้นและภาระไม่รุนแรง

O1 (และเกรดคู่เทียบ JIS คือ SKS3) ชุบแข็งในน้ำมันโดยบิดตัวน้อยและกลึงได้ง่ายในสภาพอบอ่อน สำหรับต้นแบบ งานสั้น การตัดเหล็กอ่อนแบบง่าย และเครื่องมือขึ้นรูปแบบป้อนด้วยมือ เป็นทางเลือกที่ประหยัดและให้อภัย ข้อจำกัดของมันคือการสึกหรอแบบขัดถู เมื่อใช้กับสเตนเลส เหล็กซิลิคอน หรือการผลิตยาวนาน คมตัดจะทื่ออย่างรวดเร็ว

Cr12MoV และ D2: ม้างานสำหรับปริมาณมาก

ด้วยคาร์บอนประมาณ 1.5% และโครเมียม 12% เหล็กประเภท D2 (Cr12MoV เป็นเกรดคู่เทียบ GB) จะตกตะกอนโครเมียมคาร์ไบด์จำนวนมาก ซึ่งเป็นแหล่งของความต้านทานต่อการสึกหรอแบบขัดถูและแบบยึดติดที่ยอดเยี่ยม เป็นเกรดมาตรฐานสำหรับ การตัด การเจาะ และการตัดแต่งปริมาณมาก โดยทั่วไปอยู่ที่ 58–62 HRC แข็งกว่าสำหรับการขัดถูล้วน อ่อนกว่าหนึ่งหรือสองจุดในจุดที่คมตัดเจอแรงกระแทก จุดอ่อนคือความเหนียว คาร์ไบด์ขนาดใหญ่ทำให้เหล็กมีแนวโน้มบิ่นที่มุมแหลม การตัดแบบไม่ต่อเนื่อง และเครื่องปั๊มที่ไม่ได้แนว

DC53: เมื่อ D2 บิ่น

DC53 ปรับสมดุลแนวคิด D2 ใหม่ คาร์บอนต่ำลง ปรับโครเมียมและโมลิบดีนัม คาร์ไบด์ละเอียดขึ้น และการตอบสนองต่อการชุบแข็งทุติยภูมิที่อนุญาตให้ถึง ~62–63 HRC ด้วยความเหนียวที่เหมือนเหล็กผสมต่ำมากกว่า ถูกเลือกอย่างกว้างขวางในจุดที่คมตัด D2 บิ่น สำหรับการตัดแผ่นหนาขึ้น และในจุดที่ความเสียหายจาก wire-EDM เป็นข้อกังวล เนื่องจากอุณหภูมิการอบคืนตัวที่สูงช่วยลดปัญหาชั้นที่ชุบแข็งซ้ำแล้วอ่อนลงหลัง EDM

การเลือกตามปริมาณและภาระ

• ต้นแบบถึงงานสั้น วัสดุไม่รุนแรง รูปทรงง่าย → O1 / SKS3
• งานยาว แผ่นที่ขัดถู (สเตนเลส เหล็กไฟฟ้า เคลือบ) → D2 / Cr12MoV
• งานยาวบวกกับการบิ่น แผ่นหนา หรือภาระการขึ้นรูปหนัก → DC53 หรือเกรดผงโลหะวิทยาหาก DC53 ยังไม่เพียงพอ
• ไม่ว่าจะเป็นเหล็กชนิดใด การลดความแข็งเพื่อแก้การบิ่นมักแลกปัญหาอายุคมตัดกับปัญหาการสึกหรอ ให้เปลี่ยนเกรดก่อนลดความแข็งลงมาก

แนวปฏิบัติการชุบแข็งและการตกแต่ง

แต่ละตระกูลชุบแข็งแตกต่างกันและห้องเครื่องมือสัมผัสได้ O1 ชุบแข็งในน้ำมันจากอุณหภูมิค่อนข้างต่ำและบิดตัวคาดการณ์ได้ แต่ต้องการการป้องกันการสูญเสียคาร์บอนที่ผิว เหล็กประเภท D2 ชุบแข็งในอากาศหรือสุญญากาศจากประมาณ 1020–1050 °C บิดตัวต่ำมาก ยอดเยี่ยมสำหรับแม่พิมพ์แม่นยำขนาดใหญ่ แต่การชุบแข็งที่อุณหภูมิสูงทำให้การควบคุมบรรยากาศมีความสำคัญอย่างยิ่ง และโครเมียมคาร์ไบด์หนักทำให้การเจียระไนช้าลง DC53 อบคืนตัวที่อุณหภูมิสูง ซึ่งเหมาะกับ การเคลือบ PVD ในภายหลัง (วัสดุฐานไม่อ่อนลงจากอุณหภูมิการเคลือบ) และลดปัญหาจากชั้น "white layer" ที่ชุบแข็งซ้ำซึ่ง wire EDM ทิ้งไว้ ในทั้งสามตระกูล ชั้น EDM นั้นควรอบคืนตัวหรือกำจัดออกจากคมตัดที่ใช้งาน เนื่องจากเป็นจุดเริ่มต้นรอยแตกที่พบบ่อย เช่นเดียวกับเฟือง ให้ซื้อตามมาตรฐาน และ ระดับความสะอาด สำหรับการตัดละเอียด เหล็กที่ผ่านการหลอมซ้ำแบบ ESR จะทนทานกว่าเหล็กทั่วไปที่มีเกรดระบุเดียวกัน