ASTM D2工具鋼，是一種多功能的高碳、高鉻空冷硬化工具鋼。它以其相對(duì)較高的可達(dá)到的硬度和大量富含鉻的合金碳化物在微觀結(jié)構(gòu)中而聞名，這些碳化物提供了良好的耐磨性，能夠抵抗與其他金屬和磨料材料的滑動(dòng)接觸。以下是對(duì)ASTM D2材料的詳細(xì)介紹：

基本特性

• 化學(xué)成分：ASTM D2工具鋼的典型化學(xué)成分包括碳(C) 1.50%，錳(Mn) 0.30%，硅(Si) 0.30%，鉻(Cr) 12.00%，鉬(Mo) 0.75%，釩(V) 0.90%。

• 性能特點(diǎn)：ASTM D2以其高硬度和優(yōu)良的耐磨性而著稱，同時(shí)保持了良好的韌性。它提供了耐磨性和韌性、工具性能、價(jià)格和多種產(chǎn)品形式的有效組合。

應(yīng)用領(lǐng)域

• 典型應(yīng)用：ASTM D2工具鋼適用于制造輥、沖頭、用于沖裁、成形、修整和螺紋軋制的模具、剪切刀、食品加工刀、以及量具等。

物理性能

• 密度：0.278 lb/in³ (7695 kg/m³)

• 比重度：7.70

• 彈性模量：30x10? psi (207 GPa)

• 熱膨脹系數(shù)：在61-62 HRC下，100-1500°F (38-816°C)范圍內(nèi)變化為5.71-6.90 in/in·°Fx10?? 或 10.3-12.4 mm/mm·°Cx10??

• 可加工性：相當(dāng)于1%碳鋼的50-60%

熱處理指南

• 硬化：

  • 臨界溫度：Ac1 1449°F (788°C)，Ac3 1553°F (845°C)，Ar1 1418°F (769°C)，Ar3 1373°F (744°C)

  • 預(yù)熱：以不超過(guò)400°F/小時(shí) (222°C/小時(shí))的速率加熱至1150-1250°F (621-677°C)，然后加熱至1400-1450°F (760-788°C)。

  • 奧氏體化：在爐內(nèi)或鹽浴中以1850-1875°F (1010-1024°C)的溫度下加熱。

  • 淬火：空冷或加壓氣體冷卻至150-125°F (66-51°C)。

• 回火：淬火后立即進(jìn)行回火，保持溫度為每英寸(25.4 mm)厚度1小時(shí)，最少2小時(shí)，然后空冷至室溫。為獲得最大耐磨性，回火溫度在300-350°F (149-177°C)，硬度為62-64 HRC。為獲得耐磨性和韌性的最佳平衡，回火溫度在500-550°F (260-288°C)，硬度為58-60 HRC。為獲得最大韌性，可進(jìn)行雙重回火，每次2小時(shí)，回火溫度高于950°F (510°C)，硬度小于58 HRC。

• 退火：在熱加工后和重新硬化前進(jìn)行退火。以不超過(guò)400°F/小時(shí) (222°C/小時(shí))的速率加熱至1600-1650°F (871-899°C)，保持溫度為最大厚度每英寸(25.4 mm)1小時(shí)；最少2小時(shí)。然后以不超過(guò)50°F/小時(shí) (28°C/小時(shí))的速率隨爐冷至1000°F (538°C)，繼續(xù)在爐內(nèi)或空氣中冷卻至室溫。退火后的硬度應(yīng)最大為255 HBW。

熱處理響應(yīng)

• 硬度：根據(jù)不同的奧氏體化溫度和時(shí)間，空冷后的硬度范圍在62.5-64.5 HRC。

• 尺寸變化：在硬化過(guò)程中，材料的尺寸變化是典型的，并且會(huì)因化學(xué)成分、產(chǎn)品尺寸和熱處理參數(shù)的正常變化而有所不同。

總結(jié)

ASTM D2工具鋼因其卓越的耐磨性和良好的韌性，在工業(yè)制造中被廣泛采用。它的熱處理工藝能夠確保在各種應(yīng)用中獲得所需的硬度和韌性，使其成為制造各種工具和模具的理想選擇。此外，ASTM D2工具鋼還提供電渣重熔(ESR)產(chǎn)品，該重熔過(guò)程提供了改善的化學(xué)均勻性、碳化物尺寸細(xì)化以及相關(guān)的機(jī)械和疲勞性能改善。