Hóa Bền Thép Dụng Cụ D2: Chu Trình Tôi Gió, Từng Bước

Bạn đang hướng tới điều gì

D2 là thép dụng cụ làm việc nguội carbon cao, crom cao (danh nghĩa khoảng 1.5% C, 12% Cr). Được hóa bền đúng cách, nó đạt 58–62 HRC với một lượng lớn các cacbit crom cứng cho khả năng chống mài mòn mài mòn, và — vì nó tôi gió — một trong những mức biến dạng thấp nhất trong các loại thép dụng cụ.

Chu trình

1. Tiền nhiệt — đồng đều hóa chậm, thường theo các bước khoảng 650 °C và sau đó khoảng 820 °C. Độ dẫn nhiệt thấp và hàm lượng hợp kim cao của D2 trừng phạt sốc nhiệt, và dụng cụ nguội không bao giờ nên được nạp thẳng vào lò austenit hóa nóng.
2. Austenit hóa — thường trong vùng 1010–1045 °C, khoảng 1030 °C là một điểm làm việc được sử dụng rộng rãi. Cao hơn trong khoảng hòa tan nhiều cacbit hơn: độ cứng và khả năng chống mài mòn tăng, nhưng sự phát triển hạt, austenit dư và rủi ro nứt cũng tăng theo. Chỉ giữ đủ lâu để tiết diện đồng đều và hoàn thành việc hòa tan cacbit như dự định.
3. Tôi — không khí hoặc khí áp suất cao (lò chân không là thực hành tiêu chuẩn). Độ thấm tôi của D2 đủ cao để không khí tĩnh hóa bền hầu hết các tiết diện; yêu cầu là làm nguội đồng đều, và tránh làm nguội chậm, không đồng đều làm kết tủa cacbit biên giới hạt. Ngắt và đồng đều hóa thay vì để các cạnh mỏng chạy trước khối.
4. Ram — hai lần, tối thiểu. Làm nguội đến nhiệt độ phòng (hoặc trong thời gian ngắn đến ấm tay) giữa các lần ram. Lần ram đầu tiên chuyển biến austenit dư và giải phóng ứng suất tôi; lần ram thứ hai ram martensit mới mà lần đầu tiên tạo ra. Bỏ qua lần ram thứ hai là lỗi D2 kinh điển. Lựa chọn nhiệt độ thiết lập độ cứng cuối cùng:

Vùng ram (tham khảo)	Kết quả
khoảng 200 °C	Độ cứng gần tối đa, thuộc lớp khoảng 60–62 HRC
khoảng 500–540 °C	Vùng hóa bền thứ cấp; độ cứng được duy trì, độ dai và tính ổn định cải thiện

Đối với các khuôn sau này sẽ được phủ PVD hoặc thấm nitơ, ram phải nằm an toàn trên nhiệt độ quy trình phủ — vùng hóa bền thứ cấp tồn tại một phần vì lý do này.

Thay đổi kích thước

D2 giãn nở nhẹ khi hóa bền — sự thay đổi vào khoảng vài phần trăm của một phần trăm thường được báo cáo, nhưng chuyển động chính xác phụ thuộc vào nhiệt độ austenit hóa và mức austenit dư. Các khuôn chính xác nên được mài tinh sau khi hóa bền, với lượng dư mài để lại, và công việc có độ chính xác cao được lợi từ một bước dưới 0 độ (xem hướng dẫn về austenit dư) để ổn định tổ chức trước khi hoàn thiện.

Các dạng hư hỏng cần tránh

• Thoát carbon trong quá trình ngâm lâu trong môi trường khí quyển — sử dụng chân không, muối hoặc môi trường bảo vệ và kiểm tra độ cứng bề mặt.
• Quá nhiệt — hạt thô và cacbit hóa lỏng không thể ram hết.
• Hư hỏng EDM còn để lại — lớp đúc lại trên D2 đã hóa bền dễ nứt; loại bỏ nó và khử ứng suất sau EDM cắt dây.

D2 so với các mác kề bên

D2 nằm trong một họ các mác làm việc nguội crom cao. D3 mang thậm chí nhiều carbon và cacbit hơn nhưng từ bỏ độ dai và độ thấm tôi; D2 vẫn là lựa chọn đa dụng vì nó cân bằng mài mòn với khả năng hóa bền các tiết diện lớn trong không khí. Khi sứt mẻ thay vì mài mòn mài mòn là dạng hư hỏng, các mác chống va đập carbon thấp hơn hoặc các mác Cr-Mo-V là bước chuyển thông thường khỏi D2 — độ cứng cao hơn không phải là câu trả lời cho một cạnh bị gãy vỡ.