Proszek D2

Przegląd proszku D2

Proszek D2 to proszek stali narzędziowej do pracy na zimno, oferujący doskonałe połączenie wysokiej twardości, odporności na zużycie i wytrzymałości. Jest to wszechstronny stop chromowo-molibdenowo-wanadowy szeroko stosowany do tłoczenia narzędzi skrawających, matryc, części precyzyjnych i elementów zużywających się w różnych sektorach przemysłu.

Kluczowe właściwości i zalety proszku D2 obejmują:

Właściwości i charakterystyka proszku D2

Właściwości	Szczegóły
Skład	Stop Fe-1,5Cr-0,3C-0,4V-1Mo
Gęstość	7,7 g/cc
Kształt cząsteczki	Kulisty lub nieregularny
Zakres rozmiarów	10-150 mikronów
Gęstość pozorna	Do 60% rzeczywistej gęstości
Płynność	Dobry
Twardość	60-62 HRC po obróbce cieplnej
Wytrzymałość	Bardzo dobry

Wyjątkowe połączenie twardości, wytrzymałości i odporności na uderzenia stali D2 sprawia, że jest to najlepszy wybór dla narzędzi do pracy na zimno wymagających wydłużonej żywotności.

Skład proszku D2

Typowy skład proszku stali narzędziowej D2:

Skład proszku D2

Element	Waga %
Żelazo (Fe)	Równowaga
Chrom (Cr)	11-13%
Węgiel (C)	1.4-1.6%
Molibden (Mo)	0.75-1.2%
Wanad (V)	0.7-1.2%
Mangan (Mn)	0.3-0.6%
Krzem (Si)	0.15-0.4%

• Żelazo zapewnia ferrytyczną matrycę
• Chrom zwiększa twardość i odporność na zużycie
• Węgiel zapewnia wysoką twardość po obróbce cieplnej
• Molibden i wanad tworzą węgliki zwiększające odporność na zużycie
• Mangan i krzem poprawiają wzmocnienie roztworu stałego

Skład został zaprojektowany w celu osiągnięcia optymalnego połączenia twardości, wytrzymałości i szlifowalności wymaganej w zastosowaniach narzędziowych.

 

Proszek D2 Właściwości fizyczne

Proszek D2 Właściwości fizyczne

Nieruchomość	Wartość
Gęstość	7,7 g/cc
Temperatura topnienia	1460-1500°C
Przewodność cieplna	21 W/mK
Rezystywność elektryczna	0,7 μΩ-m
Temperatura Curie	1010°C
Maksymalna temperatura pracy	180-200°C

• Wysoka gęstość zapewnia możliwości miniaturyzacji komponentów
• Zachowuje wysoką twardość i wytrzymałość w podwyższonych temperaturach
• Staje się paramagnetyczny powyżej punktu Curie
• Stosunkowo niska temperatura pracy dzięki efektowi odpuszczania

Właściwości te pozwalają na stosowanie stali D2 do obróbki na zimno przy wysokich poziomach twardości.

Właściwości mechaniczne proszku D2

Właściwości mechaniczne proszku D2

Nieruchomość	Wartość
Twardość	60-62 HRC
Wytrzymałość na zerwanie poprzeczne	1900-2100 MPa
Wytrzymałość na rozciąganie	2050-2200 MPa
Granica plastyczności	1700-1900 MPa
Wydłużenie	8-11%
Odporność na uderzenia	12-15 J/cm2

• Wyjątkowa twardość po obróbce cieplnej
• Bardzo wysoka wytrzymałość przy rozsądnej plastyczności
• Doskonała udarność jak na stal narzędziową
• Wysoka wytrzymałość zmęczeniowa zapewnia dłuższą żywotność narzędzia
• Wartości wytrzymałości i ciągliwości zależą od obróbki cieplnej

Właściwości te sprawiają, że D2 nadaje się do najbardziej wymagających zastosowań narzędzi i matryc do pracy na zimno, wymagających ekstremalnej odporności na zużycie.

Zastosowania proszku D2

Typowe zastosowania stali narzędziowej D2 w proszku obejmują:

Zastosowania proszku D2

Przemysł	Przykładowe zastosowania
Produkcja	Narzędzia do tłoczenia, stemple i matryce
Motoryzacja	Wykrojniki, matryce przebijające, przycinające i formujące
Lotnictwo i kosmonautyka	Matryce formujące, osprzęt
Towary konsumpcyjne	Brzytwy, noże, nożyczki
Przemysłowy	Matryce do ciągnienia, matryce do walcowania gwintów

Niektóre konkretne zastosowania produktu:

• Matryce do tłoczenia na zimno do produkcji elementów złącznych
• Matryce do bicia precyzyjnych części
• Matryce do walcowania gwintów do produkcji śrub
• Rysowanie, wykrawanie, wykrojniki w różnych sektorach
• Narzędzia chirurgiczne i sztućce
• Oprzyrządowanie do granulowania

D2 to najlepsza proszkowa stal narzędziowa preferowana do produkcji najtrwalszych narzędzi do pracy na zimno, matryc do formowania metalu i precyzyjnych komponentów we wszystkich gałęziach przemysłu.

Specyfikacja proszku D2

Kluczowe specyfikacje proszkowej stali narzędziowej D2:

Standardy proszku D2

Standard	Opis
ASTM A681	Norma dla stopów stali narzędziowych
DIN 1.2379	Odpowiednik AISI D2
JIS G 4404	Stale narzędziowe do pracy na zimno
ISO 4957	Stale narzędziowe
GOST 5950	Gatunki stali narzędziowej

Definiują one:

• Granice składu chemicznego stali D2
• Wymagane właściwości mechaniczne w stanie po obróbce cieplnej
• Dopuszczalne zanieczyszczenia
• Zatwierdzone metody produkcji, takie jak atomizacja gazu
• Protokoły testów zgodności
• Opakowanie, wymagania dotyczące identyfikacji

Proszek D2 wykonany zgodnie z tymi specyfikacjami zapewnia przydatność do zastosowań narzędziowych wymagających maksymalnej odporności na zużycie, udarności i stabilności wymiarowej.

Rozmiary cząstek proszku D2

Rozkład wielkości cząstek proszku D2

Wielkość cząstek	Charakterystyka
10-22 mikronów	Klasa Ultrafine zapewnia najwyższą gęstość
22-53 mikronów	Najczęściej używany zakres rozmiarów
53-105 mikronów	Grubszy rozmiar zapewnia dobrą płynność

• Drobniejsze cząstki umożliwiają większe zagęszczenie podczas spiekania
• Grubsze cząstki poprawiają przepływ proszku do wnęk matrycy
• Rozmiar jest wybierany na podstawie wymaganych właściwości końcowej części
• Używane są zarówno cząstki rozpylone w gazie, jak i w wodzie

Kontrolowanie rozkładu wielkości optymalizuje zachowanie podczas prasowania, gęstość spieku i wydajność końcowego komponentu.

Gęstość pozorna proszku D2

Gęstość pozorna proszku D2

Gęstość pozorna	Szczegóły
Do 60% rzeczywistej gęstości	Dla sferycznej morfologii proszku
4,5-5,5 g/cc typowo	Wyższa gęstość poprawia przepływ i ściśliwość

• Sferyczny kształt proszku zapewnia wysoką gęstość pozorną
• Nieregularny proszek ma mniejszą gęstość wokół 50%
• Wyższa gęstość pozorna poprawia wydajność napełniania prasy
• Umożliwia łatwiejsze zagęszczanie w złożonych geometriach narzędzi

Wyższa gęstość pozorna prowadzi do lepszej wydajności produkcji i jakości komponentów.

Metoda produkcji proszku D2

Produkcja proszku D2

Metoda	Szczegóły
Atomizacja gazu	Gaz obojętny pod wysokim ciśnieniem rozbija strumień stopionego stopu na drobne kropelki
Próżniowe topienie indukcyjne	Materiały wejściowe o wysokiej czystości topione w próżni
Wielokrotne przetapianie	Zwiększa jednorodność chemiczną
Przesiewanie	Klasyfikuje proszek na różne frakcje wielkości cząstek

• Atomizacja gazowa zapewnia sferyczny kształt proszku
• Topienie próżniowe eliminuje zanieczyszczenia gazowe
• Wielokrotne przetapianie poprawia jednorodność
• Przetwarzanie końcowe umożliwia dostosowanie rozmiaru cząstek

W pełni zautomatyzowane procesy w połączeniu ze ścisłą kontrolą jakości zapewniają niezawodne i spójne właściwości proszku D2 o krytycznym znaczeniu dla wydajności narzędzi.

Ceny proszku D2

Ceny proszku D2

Czynnik	Wpływ na cenę
Poziom czystości	Wyższa czystość zwiększa koszty
Wielkość cząstek	Drobny proszek jest droższy
Ilość zamówienia	Cena spada wraz ze wzrostem wolumenu
Właściwości proszku	Proszek o wyższej gęstości kosztuje więcej
Usługi dodatkowe	Dostosowanie zwiększa koszty

Orientacyjne ceny

• Sferyczny proszek D2: $15-25 na kg
• Nieregularny proszek D2: $10-20 na kg
• Ceny dużych ilości mogą być niższe o 40%

Ceny zależą od czystości, wielkości i kształtu cząstek, ilości zamówienia, gęstości i wszelkich dodatkowych dostosowań.

Dostawcy proszku D2

Dostawcy proszku D2

Firma	Lokalizacja
Höganäs	Szwecja
Erasteel	USA, Europa
Produkty Carpenter Powder	USA
Sandvik Osprey	WIELKA BRYTANIA
Jingdong New Material	Chiny
Proszki CNPC	Chiny

Kluczowe czynniki wyboru dostawcy:

• Oferowane gatunki proszków
• Zdolność produkcyjna
• Rozkład wielkości cząstek
• Charakterystyka i testowanie proszków
• Ceny i minimalna ilość zamówienia
• Pakowanie i czas realizacji
• Wsparcie techniczne dla klientów

Obsługa i przechowywanie proszków D2

Obsługa proszków D2

Zalecenie	Powód
Zapewnienie odpowiedniej wentylacji	Zapobieganie narażeniu na drobne cząstki metalu
Nosić sprzęt ochronny	Unikać przypadkowego połknięcia
Uziemienie wszystkich urządzeń	Zapobieganie powstawaniu iskier statycznych
Unikać źródeł zapłonu	Ryzyko związane z łatwopalnym pyłem
Używaj narzędzi nieiskrzących	Zapobieganie zapłonowi podczas obsługi
Przestrzeganie bezpiecznych protokołów	Ograniczenie ryzyka pożaru, wybuchu i zagrożeń dla zdrowia

Zalecenia dotyczące przechowywania

• Przechowywać zamknięte pojemniki w chłodnym i suchym miejscu.
• Ograniczenie ekspozycji na wilgoć, kwasy, chlorki
• Utrzymywanie temperatury poniżej 27°C

Właściwe środki ostrożności podczas obsługi i przechowywania pomagają zachować czystość i zapobiegają zagrożeniom dla zdrowia lub pożarom.

Kontrola i testowanie proszków D2

Testowanie proszku D2

Test	Szczegóły
Analiza chemiczna	Weryfikacja składu za pomocą spektroskopii optycznej lub ICP
Rozkład wielkości cząstek	Określa rozmiary za pomocą dyfrakcji laserowej lub przesiewania
Gęstość pozorna	Pomiar przy użyciu przepływomierza Halla zgodnie z ASTM B212
Morfologia proszku	Obrazowanie SEM w celu określenia kształtu cząstek
Analiza natężenia przepływu	Grawitacyjne natężenie przepływu przez określony lejek
Test gęstości kranu	Gęstość zmierzona po mechanicznym stuknięciu próbki proszku

Testowanie zapewnia, że proszek spełnia wymagany skład chemiczny, właściwości fizyczne, rozkład wielkości cząstek, morfologię, gęstość i specyfikacje natężenia przepływu.

Zalety i wady proszku D2

Zalety proszku D2

• Wyjątkowa twardość po obróbce cieplnej
• Doskonała odporność na zużycie i ścieranie
• Bardzo wysoka wytrzymałość w połączeniu z dobrą udarnością
• Stabilność wymiarowa podczas pracy na zimno
• Dobra szlifowalność w porównaniu do innych stali narzędziowych
• Względnie opłacalne

Ograniczenia proszku D2

• Umiarkowana odporność na korozję bez obróbki powierzchniowej
• Ograniczona wytrzymałość na wysokie temperatury i odporność na pełzanie
• Wymaga starannej obróbki cieplnej przez doświadczonych dostawców
• Niespawalne przy użyciu konwencjonalnych metod spawania
• Duże sekcje mogą ulegać kruchości
• Tryb kruchego pękania ogranicza formowalność na zimno

Porównanie z proszkową stalą narzędziową S7

Proszek ze stali narzędziowej D2 vs S7

Parametr	D2	S7
Twardość	60-62 HRC	63-65 HRC
Wytrzymałość	Bardzo dobry	Dobry
Odporność na zużycie	Doskonały	Znakomity
Odporność na korozję	Umiarkowany	Niski
Wytrzymałość na zimno	Doskonały	Bardzo dobry
Koszt	Niski	Wysoki

• D2 ma nieco niższą twardość, ale znacznie lepszą wytrzymałość
• S7 zapewnia maksymalną odporność na zużycie
• D2 ma lepszą odporność na korozję bez powłoki
• S7 ma wyższą twardość i wytrzymałość na gorąco
• D2 jest bardziej opłacalne

Najczęściej zadawane pytania dotyczące proszku D2

P: Jakie są główne zastosowania proszku ze stali narzędziowej D2?

O: Główne zastosowania obejmują narzędzia do tłoczenia na zimno, wykrojniki i matryce, matryce do bicia monet, matryce do walcowania gwintów, narzędzia chirurgiczne, noże, noże przemysłowe oraz precyzyjnie szlifowane wały i sworznie.

P: Jaka obróbka cieplna jest stosowana w przypadku proszku ze stali narzędziowej D2?

D2 jest zwykle poddawany obróbce cieplnej poprzez austenityzację w temperaturze 1010-1040°C, hartowanie w oleju lub powietrzu i odpuszczanie w temperaturze 150-350°C w celu uzyskania twardości 60-62 HRC.

P: W jaki sposób wanad poprawia właściwości stali D2?

O: Wanad tworzy drobne węgliki z żelazem i chromem, które nadają znaczną odporność na zużycie i ścieranie, jednocześnie zwiększając udarność.

P: Jakie środki ostrożności należy podjąć podczas pracy z proszkiem D2?

O: Zalecane środki ostrożności obejmują wentylację, obojętną atmosferę, unikanie źródeł zapłonu, uziemienie sprzętu, używanie nieiskrzących narzędzi, odzież ochronną i bezpieczne przechowywanie z dala od wilgoci lub zanieczyszczeń.