ASTM D2工具鋼，是一種多功能的高碳、高鉻空冷硬化工具鋼。它以其相對較高的可達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接觸。以下是對ASTM D2材料的詳細介紹：

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：ASTM D2以其高硬度和優(yōu)良的耐磨性而著稱，同時保持了良好的韌性。它提供了耐磨性和韌性、工具性能、價格和多種產(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400°F/小時 (222°C/小時)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：淬火后立即進行回火，保持溫度為每英寸(25.4 mm)厚度1小時，最少2小時，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，可進行雙重回火，每次2小時，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行退火。以不超過400°F/小時 (222°C/小時)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；最少2小時。然后以不超過50°F/小時 (28°C/小時)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間，空冷后的硬度范圍在62.5-64.5 HRC。

• 尺寸變化：在硬化過程中，材料的尺寸變化是典型的，并且會因化學(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，該重熔過程提供了改善的化學(xué)均勻性、碳化物尺寸細化以及相關(guān)的機械和疲勞性能改善。