D2 срещу SKD11 Инструментална стомана за студена работа: Ръководство за снабдяване с матрици за щамповане - Блог

При голям{0}}обем на метално щамповане, изрязване и студено екструдиране, производствената икономика се диктува изцяло от дълготрайността на инструментите. Всеки път, когато пресата за щамповане работи, суровият инструментален материал е подложен на огромни сили на натиск и силно триене при плъзгане върху детайла.

Ако материалът на матрицата няма изключителна устойчивост на износване, той ще страда от "натъртване" (студено заваряване на детайла към матрицата) или бързо абразивно износване, което води до изгладени ръбове на крайния продукт и неприемливо прекъсване на фабриката за подмяна на инструментална екипировка. Обратно, ако материалът на матрицата е прекалено крехък поради лоша металургична обработка, режещите ръбове ще се начупят при удар, незабавно унищожавайки матрица, чиято обработка струва хиляди долари.

Моля, обърнете внимание: Това инженерно ръководство е формулирано специално за мениджъри по доставките и инженери по инструменти, отговорни за снабдяването със сурови ковани блокове, плоски пръти и кръгли пръти за производство на матрици. Той се фокусира върху спецификацията на суровината, а не върху готовите компоненти на матрицата.

За да постигне милиони щрихи без неуспех, глобалната индустрия за щамповане разчита в голяма степен на специфичен клас високо-въглерод, високо-хроминструментална стомана за студена работа. В Северна Америка окончателният стандарт еИнструментална стомана D2. В азиатските и глобалните вериги за доставки еквивалентното обозначение на план еСтомана SKD11.

Като сертифициран глобалендоставчик на щампована стомана, Promisteel предоставя това изчерпателно ръководство за снабдяване, за да помогне на екипите за доставки при определяне на точните химически толеранси, вътрешните стандарти за чистота и протоколите за топлинна обработка, необходими за максимизиране на продължителността на живота на вашите материали за щамповане.

За отделите за покупки, оптимизиращи своята верига за доставка на суровини, признаването на оперативните ограничения на D2 и SKD11 е първата критична стъпка.

Фокус върху производството:Вашето съоръжение произвежда тежко-щанци за изрязване, щанци за прогресивно щамповане, щанци за студено екструдиране или щанци за валцоване на резби.
Приоритет на носене:Основният режим на повреда, с който се борите, е абразивно износване или натъртване по време на дълги производствени серии.
Работна среда:Температурата на интерфейса между инструмента и детайла остава под 200 градуса (390 градуса F) по време на процеса на формоване.
Стабилност на толерантност:Машинно обработената матрица изисква абсолютна стабилност на размерите по време на термична обработка (това са степени на -закаляване с въздух/маслено-закаляване, които показват минимално изкривяване).

Вашето приложение включва силен удар или силен, продължителен удар (напр. тежки пневматични длета или горещо коване). Масивните хромови карбиди, които осигуряват на D2 неговата устойчивост на износване, също го правят по същество по-малко здрав от по-ниско-устойчивите на въглероден удар-стомани.

🔗 [Кука за вътрешна връзка]: Проектирате ли форми за високо{0}}температурно леене на алуминий?

Студената стомана ще се счупи при термичен удар. Прегледайте нашето ръководство за алтернативи за висока-температура:

[H13 Hot Work Tool Steel: SKD61 and 1.2344 Sourcing ->]

Легендарната устойчивост на износване наИнструментална стомана D2и негов еквивалентСтомана SKD11се извлича от тяхната уникална хипер{0}}евтектоидна химия. Те се класифицират като ледебуритни 12% хромирани стомани.

елемент	AISI D2 (САЩ)	JIS SKD11 (Япония)	DIN 1.2379 (Европа)	GB Cr12Mo1V1 (Китай)
Въглерод (C)	1.40% - 1.60%	1.40% - 1.60%	1.45% - 1.60%	1.40% - 1.60%
хром (Cr)	11.00% - 13.00%	11.00% - 13.00%	11.00% - 13.00%	11.00% - 13.00%
Молибден (Mo)	0.70% - 1.20%	0.80% - 1.20%	0.70% - 1.00%	0.70% - 1.20%
Ванадий (V)	0.50% - 1.10%	0.20% - 0.50%	0.70% - 1.00%	0.50% - 1.10%

Високо съдържание на въглерод + високо съдържание на хром:По време на втвърдяването в стоманодобивната фабрика изобилният въглерод се свързва с хрома, за да образува масивни, първични хромни карбиди (тип $M_7C_3$). Тези карбиди са значително по-твърди от заобикалящата ги стоманена матрица. Именно тези микроскопични ултра-твърди частици осигуряват изключителна устойчивост на абразивно износване по време на метално щамповане.
Молибден:Увеличава дълбоката втвърдяемост. Това позволява големи, дебели блокове от D2 да бъдат равномерно втвърдени през сърцевината чрез въздушно охлаждане или закаляване с вакуумен газ, минимизирайки изкривяването.
Ванадий:Усъвършенства размера на зърното на стоманената матрица и образува вторични, изключително твърди ванадиеви карбиди, като допълнително подобрява задържането на ръбовете при режещите поансони.

За мениджърите по снабдяване уточняването на "D2" е само отправна точка. Основната причина аматериал за щампованепровалът в производството не е неправилна химия, а лоша металургична структура, изкована на ниво мелница. Снабдяването трябва да налага два стриктни параметъра за контрол на качеството, когато работи с който и да едоставчик на щампована стомана.

Тъй като D2 съдържа 12% хром и 1,5% въглерод, масивните първични карбиди са склонни да се слепват заедно в непрекъснати мрежи (ленти) по време на процеса на леене на мелницата. Ако тези карбидни мрежи не са физически разбити по време на процеса на коване, те действат като масивни структурни слаби места. Щампова матрица, изработена от силно сегрегиран D2, ще претърпи катастрофално олющване на ръба при първия удар.

Стандарт за обществени поръчки:Изисквайте високо{0}}съотношение-на коефициент на коване. Стоманодобивната фабрика трябва да използва много{3}}техники за напречно-коване, за да разбие карбидните мрежи и да разпредели карбидите равномерно в цялата матрица. Посочете приемливи граници на сегрегация на карбид съгласно стандарти като SEP 1520 или ASTM A681.

За да се улесни машинната обработка с ЦПУ и да се намали износването на инструментите във вашето съоръжение, суровината трябва да бъде доставена в напълно сфероидизирано темперирано състояние.

Стандарт за обществени поръчки:Уверете се, че Сертификатът за изпитване на мелница (MTC) потвърждава максималната предоставена твърдост от255 HB (Brinell). Материалът, доставен по-твърд от това, драстично ще ускори износването на фрезите от волфрамов карбид и струговите вложки на вашето съоръжение.

Успехът на матрицата за студена обработка зависи изцяло от прецизността на нейната топлинна обработка.Стомана SKD11иD2са проектирани специално за висока стабилност на размерите, позволявайки сложни профили на матрици да бъдат обработени преди втвърдяване с минимално необходимо шлайфане след -обработка.

Аустенизиране:Обработената матрица се нагрява във вакуумна пещ до 1000 градуса - 1040 градуса (1830 градуса F - 1900 градуса F).
Закаляване:D2 е стомана за -въздушно закаляване или закаляване с-вакуум газ. Бавната скорост на охлаждане, присъща на закаляването с въздух/газ, е основната причина, поради която той е устойчив на изкривяване и изкривяване в сравнение със закалените с масло-или вода-стомани.
Като-закалена твърдост:Постига приблизително 60-63 HRC.

Инструменталната стомана D2 има металургична тенденция да задържа аустенит след закаляване. Задържаният аустенит е нестабилен и мек. В продължение на месеци на работа при стайна температура, той бавно ще се трансформира в мартензит, което ще доведе до леко увеличаване на обема на матрицата (размерно набъбване). Това унищожава тесните хлабини, необходими в матриците за прецизно щамповане.

Инженерно решение:Непосредствено след закаляването високо{0}}прецизните D2 матрици трябва да бъдат подложени на-обработка под нулата (обикновено -80 градуса до -196 градуса с помощта на течен азот), за да се принуди пълната трансформация на задържания аустенит в мартензит, осигурявайки абсолютна, дългосрочна стабилност на размерите.

Обикновено се провежда между 200 градуса - 250 градуса (390 градуса F - 480 градуса F), за да се облекчат вътрешните напрежения, като същевременно се поддържа крайна работна твърдост от58-62 HRCза оптимална устойчивост на износване.

Навигирането в регионалните чертежи е опростено, когато снабдяването разбира, че матрицата с високо-въглерод и 12% хром е универсално стандартизирана. За тежки студени приложения, тези степени са функционално взаимозаменяеми.

Определен международен клас	Регионален стандарт	Еквивалентно обозначение на материала
САЩ / Северна Америка	AISI	D2
Япония / Азия	JIS G4404	SKD11
Германия / Европа	DIN EN ISO 4957	1,2379 (X153CrMoV12)
Великобритания	BS 4659	BD2
Китай	GB/T 1299	Cr12Mo1V1

Съоръженията доставят суровиниИнструментална стомана D2ковани блокове и кръгли пръти специално за производство:

Щампи за щамповане и заготовка:За обработка на тежки-ламарини, неръждаема стомана и компоненти на автомобилни шасита с висока-якост на опън.
Щанци за навиване на резби:Където е необходима екстремна повърхностна якост на натиск за формиране на резби без абразивно износване.
Щанци за студено екструдиране:За формиране на сложни геометрии при стайна температура.
Индустриални остриета:Ножове за рязане на линии за обработка на хартия, пластмаса и ламарина.
Дървообработващи ножове:Тежки{0}}остриета за дробене, които изискват продължително задържане на ръба.

Q1: Инструменталната стомана D2 смята ли се за "неръждаема стомана", защото съдържа 12% хром?

О: Не. Въпреки че 12% хром е близо до прага за класификация на неръждаема стомана, високото съдържание на въглерод в D2 се свързва с почти целия хром, за да образува карбиди. Остава много малко "свободен хром" в матрицата за образуване на пасивен оксиден слой. D2 ще ръждясва във влажна среда и изисква превантивно смазване.

Въпрос 2: Нашето съоръжение изпитва стърготини по режещите ръбове на нашите матрици за щамповане SKD11. Каква е причината?

О: Ако топлинната обработка е проверена като правилна, основната причина почти сигурно е тежка сегрегация на карбиди в суровината. Ако стоманодобивната фабрика не е използвала достатъчно напречно{1}}коване, масивните карбидни мрежи действат като точки на счупване. Снабдяването трябва да осигурява материал с по-висок коефициент на коване и по-строги параметри за ултразвуково изпитване.

Q3: Може ли D2 инструментална стомана да се използва за пластмасови шприцформи?

О: Като цяло не. Въпреки че устойчивостта му на износване е отлична, D2 не понася добре огледално полиране поради наличието на големи първични карбиди (които причиняват "питинг" по време на полиране). Освен това високото съдържание на въглерод го прави податлив на корозия от някои пластмаси. За тези приложения са необходими специални стомани за пластмасови форми (като S136).

Q4: Трябва ли да охладим с масло-D2, за да постигнем по-висока твърдост?

О: Силно не е препоръчително за сложни матрици. D2 е проектиран специално за закаляване с въздух или вакуумен газ, за да се сведе до минимум изкривяването. Охлаждането с масло въвежда ненужен термичен шок, експоненциално увеличавайки риска от напукване на матрицата или изкривяване извън допустимите граници.

В секторите на студеното щамповане и екструзията цената на суровината е незначителна в сравнение с цената на престоя на машината и ремонта на матрицата. УточняванеИнструментална стомана D2илиСтомана SKD11е индустриалният-стандартен метод за осигуряване на изключителна устойчивост на износване и стабилност на размерите по време на тежки операции на формоване.

Признаването обаче, че химическото съответствие не гарантира вътрешна структурна чистота, е отличителен белег на напредналите доставки. Осигуряването на суровината с равномерно разпределение на карбида е единственият начин за предотвратяване на катастрофално отчупване на матрицата.

Promisteel е световно признатдоставчик на щампована стомана, специализирана в първокласни стомани за инструменти за студена работа. Ние предлагаме силно ковани, UT-тествани блокове и кръгли пръти, проектирани да елиминират сегрегацията на карбид, гарантирайки, че вашите инструменти осигуряват милиони безупречни удари.

🛒 [Разгледайте нашия инвентар от инструментална стомана за студена работа (D2/SKD11). ->]

📩 [Свържете се с нашия екип по металургични продажби за групова оферта ->]