El acero D2 pertenece al grupo de acero trabajado en frío. Este grupo de acero tiene una amplia gama de aplicaciones en trabajos mecánicos en frío, como matrices de conformado y matrices de corte. Estos aceros también se denominan aceros no deformantes o sin distorsión. El acero para herramientas SKD-11 es básicamente acero con alto contenido de cromo y alto contenido de carbono. Los cuchillos Hudson se fabrican más comúnmente con acero para herramientas D2.
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Número UNS
T30402
D2 composición de acero
Los principales elementos de aleación en acero son carbono, cromo, molibdeno y vanadio. La alta adición de cromo mejora la resistencia a la abrasión y al desgaste. Con otros elementos de aleación, estas propiedades se potencian aún más.
La composición del acero D2 es la siguiente según ASME tool Steel o SKD 11;
| Grados | ASME D2 | SKD 11 | |||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Min % | Max % | Min % | Max % | ||||||||||||||||||||||
| C | 1.4 | 1.6 | 1.4 | 1.6 | |||||||||||||||||||||
| Mn | 0.1 | 0.6 | <0.6 | ||||||||||||||||||||||
| P | <0.03 | <0.03 | |||||||||||||||||||||||
| S | <0.03 | <0.03 | |||||||||||||||||||||||
| Si | 0.1 | 0.6 | <0.04 | ||||||||||||||||||||||
| Cr | 11 | 13 | 11 | 13 | |||||||||||||||||||||
| Mo | 0.5 | 11 | 0.2 | 0.5 | |||||||||||||||||||||
| V | 0.7 | 1.2 | 0.8 | 1.2 | |||||||||||||||||||||
D2 steel hardness & D2 tool steel heat treatment
Commonly heat treatment cycle followed for SKD 11 with variant in composition is given below;
| Composition | Hardnening Temperature (C) | Quenching medium | Hardness (as-quenched) | Tempering | Hardness (after tempering) |
|---|---|---|---|---|---|
| 1.50 % C 1.00 % Mo 12.00% Cr 1.00% V | 980 – 1025 | Air | 61 – 63 | 200 – 375 | 58 |
| 2.25 % C 12.00% Cr | 950 – 980 | Oil | 62 – 64 | 200 – 375 | 58 |
| 1.50 % C 1.00 % Mo 12.00% Cr 3.00% V | 980 – 1025 | Aire | 60 – 62 | 200 – 375 | 57 |
| 2.35 % C 1.00 % Mo 12.00% Cr 4.00% V | 1010 – 1065 | Aire | 63 – 65 | 150 – 250 & 450 – 550 | 63 & 68 |
la Dureza se mide utilizando el Probador de Dureza Rockwell.
Los defectos comunes que puede encontrar durante el tratamiento térmico se pueden encontrar en el artículo, «Defectos comunes en el tratamiento térmico del acero y sus posibles remedios».
Como puede ver, en composición independiente de V y Mo, la temperatura de austenización es menor. Los elementos de aleación ralentizan el mecanismo de difusión. El efecto de los elementos de aleación se puede entender mejor en el artículo, «Efecto de los elementos de aleación en el acero» y diagrama TTT en acero».
Microestructura SKD-11
En el acero para herramientas D2, la adición de alto contenido de cromo y contenido de carbono desplaza la nariz en el diagrama TTT hacia la derecha y la refrigeración por aire simple produce formación martensítica junto con carburos de otros elementos de aleación. A 1392 C se forma austenita y a medida que la temperatura desciende a 1242 C, los carburos M7C3 comienzan a formarse en los límites de grano de austenita. A medida que disminuye la temperatura, la fracción de austenita se reduce cerca de la temperatura eutectoide, con lo cual la austenita de reacción se convierte en ferrita y los carburos M7C3 crecen y aumentan su contenido.
Es seguido por M23C6 por la disolución de los carburos M7C3. Dependiendo del tamaño y la morfología de estos diferentes carburos, se heredan diferentes propiedades mecánicas en el acero. El propósito de los carburos finos es resistir la deformación plástica. While coarse carbides are responsible for higher abrasion and wear resistance.
SKD-11 Physical Properties
| Physical Properties | |
|---|---|
| Specific Gravity | 7.83 |
| Density | 0.283 lb/in3 |
| Melting Point | 1420 C |
| Thermal Expansion (/C) | 10.4 * 10^-6 |
D2 tool steel Mechanical properties
| Mechanical Properties | ||
|---|---|---|
| Property | Unit | Value |
| Hardness | HV | 748 |
| Hardness | HRC | 62 |
| Impact strength | J | 77 |
| Poissons Ratio | 0.27 – 0.3 | |
| Módulo elástico | Gpa | 190 – 210 |
| Resistencia a la compresión | GPa | 2.76 |
Descarburación
El SKD 11 es acero para herramientas trabajado en frío que contiene una alta concentración de carbono. Esta alta concentración de carbono hace que el SKD 11 sea extremadamente propenso a la descarburación. Los hornos modernos están equipados con una atmósfera especial que protege el acero SKD 11 de la descarburación durante el procesamiento térmico.
Normalización
Los aceros con alto contenido de carbono y alto contenido de cromo se utilizan para aplicaciones de trabajo en frío y están prácticamente libres de distorsión. Con un enfriamiento más rápido, las posibilidades de estrés pueden causar distorsión. Por lo tanto, se debe evitar la normalización. La normalización tampoco es necesaria, ya que la formación martensítica tiene lugar incluso en el enfriamiento del horno, por lo que tampoco es necesaria.
Recocido
el Recocido es una práctica común para SKD 11. Para el recocido, el SKD 11 debe envasarse en un recipiente compuesto por una atmósfera neutra o un horno equipado con protección de la atmósfera de gas. La temperatura de austenización para el acero D2 debe ser superior a 900oC. Por debajo de esta temperatura, la difusión de los elementos de aleación es limitada. Después de remojar de manera uniforme, el acero se enfría lentamente. La práctica de recocido se puede estudiar en el artículo, «Práctica de recocido».
Forja
forja de acero para herramientas D2 como acero de alta velocidad. La temperatura de forjado debe mantenerse por encima de 927oC. Si la temperatura de forja cae por debajo de 900 ° C, recaliente para mantener la temperatura de forja uniforme.
Durante la etapa de enfriamiento, la fundición pequeña se puede enfriar fácilmente lentamente usando enfriamiento del horno. En caso de fundición de gran tamaño, la mejor práctica es colocar la pieza de acero en un horno mantenido a una temperatura de 850 ° C, mantenerla durante algún tiempo para una distribución uniforme de la temperatura y, luego, apagar el horno para un enfriamiento lento.
Debe recordarse; esto no es recocido. Después de forjar, las piezas de acero grandes deben recocirse por separado utilizando el ciclo de recocido mencionado en la sección de recocido.
soldadura de acero D2
El acero D2 se considera difícil de soldar. La razón de esta dificultad es una alta concentración de carburos de carbono y elementos de aleación. Los procesos de soldadura convencionales no se recomiendan para la soldadura SKD 11.
Una nueva técnica de soldadura llamada Thixowelding se considera adecuada para soldar SKD 11 con temperatura de unión variable y otros parámetros.
Cuchillo de acero D2
Como se mencionó anteriormente, es acero no deformable con alto contenido de carbono y cromo. La baja distorsión es una de las principales características del acero D2, lo que lo convierte en una opción ideal para los usuarios de cuchillas.
Ahora, la selección de un cuchillo puede depender del costo. Algunos cuchillos son costosos y no puedes perder el tiempo con la culpa de abusar del dinero. Aquí viene el twist, el acero D2 proporciona un rendimiento integral a un costo relativamente menor, lo que lo convierte en una opción muy óptima para los usuarios de cuchillas.
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D2 Aplicaciones de acero
- herramientas de Corte por ejemplo, troqueles y punzones
- de Madera de las herramientas de trabajo
- Supresión de herramientas
- Tubo de Molino de Rodillos
- Cizalla de Cuchillas
- laminado de roscas Muere
- Troqueles y Punzones
