D2-pulver

Översikt över D2-pulver

D2-pulver är ett kallbearbetat verktygsstålspulver som erbjuder en utmärkt kombination av hög hårdhet, slitstyrka och seghet. Det är en mångsidig krom-molybden-vanadinlegering som ofta används för pressning till skärverktyg, matriser, precisionsdetaljer och slitdelar inom olika industrisektorer.

Viktiga egenskaper och fördelar med D2-pulver är bl.a:

D2 Pulvers egenskaper och kännetecken

Fastigheter	Detaljer
Sammansättning	Legering Fe-1,5Cr-0,3C-0,4V-1Mo
Täthet	7,7 g/cc
Partikelns form	Sfärisk eller oregelbunden
Storleksintervall	10-150 mikrometer
Skenbar densitet	Upp till 60% av verklig densitet
Flytbarhet	Bra
Hårdhet	60-62 HRC vid värmebehandling
Tålighet	Mycket bra

D2:s exceptionella kombination av hårdhet, styrka och slagtålighet gör den till förstahandsvalet för kallbearbetningsverktyg som kräver lång livslängd.

D2 Pulversammansättning

Typisk sammansättning av pulver av D2 verktygsstål:

D2 Pulversammansättning

Element	Vikt %
Järn (Fe)	Balans
Krom (Cr)	11-13%
Kol (C)	1.4-1.6%
Molybden (Mo)	0.75-1.2%
Vanadin (V)	0.7-1.2%
Mangan (Mn)	0.3-0.6%
Kisel (Si)	0.15-0.4%

• Järn ger den ferritiska matrisen
• Krom bidrar till hårdhet och slitstyrka
• Kol ger hög hårdhet i värmebehandlat tillstånd
• Molybden och vanadin bildar karbider som förbättrar slitstyrkan
• Mangan och kisel förbättrar förstärkning av fast lösning

Sammansättningen är utformad för att uppnå en optimal kombination av hårdhet, seghet och slipbarhet som krävs i verktygstillämpningar.

 

D2 Pulver Fysikaliska egenskaper

D2 Pulver Fysikaliska egenskaper

Fastighet	Värde
Täthet	7,7 g/cc
Smältpunkt	1460-1500°C
Termisk ledningsförmåga	21 W/mK
Elektrisk resistivitet	0,7 μΩ-m
Curie-temperatur	1010°C
Maximal driftstemperatur	180-200°C

• Hög densitet ger möjlighet till miniatyrisering av komponenter
• Bibehåller hög hårdhet och hållfasthet vid förhöjda temperaturer
• Blir paramagnetisk över Curie-punkten
• Relativt låg driftstemperatur på grund av anlöpningseffekten

Egenskaperna gör att D2 kan användas i verktyg för kallbearbetning vid höga hårdhetsnivåer.

D2 pulver Mekaniska egenskaper

D2 pulver Mekaniska egenskaper

Fastighet	Värde
Hårdhet	60-62 HRC
Tvärgående brotthållfasthet	1900-2100 MPa
Draghållfasthet	2050-2200 MPa
Sträckgräns	1700-1900 MPa
Töjning	8-11%
Slagseghet	12-15 J/cm2

• Exceptionell hårdhet vid värmebehandling
• Mycket hög hållfasthet med rimlig duktilitet
• Utmärkt slagseghet för ett verktygsstål
• Hög utmattningshållfasthet för längre verktygslivslängd
• Värdena för hållfasthet och seghet beror på värmebehandlingen

Egenskaperna gör D2 lämplig för de mest krävande kallbearbetningsverktyg och matriser som kräver extrem slitstyrka.

D2 Pulver Tillämpningar

Typiska användningsområden för D2 verktygsstålspulver är bl.a:

D2 Pulver Tillämpningar

Industri	Exempel på användningsområden
Tillverkning	Pressverktyg, stansar och matriser
Fordon	Blank-, hål-, trim- och formningsverktyg
Flyg- och rymdindustrin	Formverktyg, fixturer
Konsumentvaror	Rakblad, knivar, saxar
Industriell	Dragverktyg, gängrullningsverktyg

Vissa specifika produktanvändningar:

• Kallbearbetningsverktyg för tillverkning av fästelement
• Myntningsverktyg för prägling av exakta delar
• Gängvalsningsverktyg för bulttillverkning
• Dragning, stansning, stansverktyg för olika sektorer
• Kirurgiska verktyg och bestick
• Verktyg för pelletering

D2 är det främsta verktygsstål för pulvermetall som används för kallbearbetningsverktyg, metallformningsverktyg och precisionskomponenter med lång livslängd inom alla branscher.

Specifikationer för D2-pulver

Viktiga specifikationer för D2 verktygsstålpulver:

D2 Pulverstandarder

Standard	Beskrivning
ASTM A681	Standard för verktygsstål och legeringar
DIN 1.2379	Motsvarar AISI D2
JIS G 4404	Verktygsstål för kallbearbetning
ISO 4957	Verktygsstål
GOST 5950	Stålsorter för verktyg

Dessa definierar:

• Gränsvärden för kemisk sammansättning för D2-stål
• Nödvändiga mekaniska egenskaper i värmebehandlat tillstånd
• Tillåtna föroreningar
• Godkända produktionsmetoder som gasatomisering
• Protokoll för test av efterlevnad
• Förpackning, identifieringskrav

D2-pulver tillverkat enligt dessa specifikationer garanterar lämplighet för verktygstillämpningar som kräver maximal slitstyrka, slagseghet och dimensionsstabilitet.

D2 Pulver Partikelstorlekar

D2 Pulver Partikelstorleksfördelning

Partikelstorlek	Egenskaper
10-22 mikrometer	Ultrafin kvalitet ger högsta densitet
22-53 mikrometer	Vanligast förekommande storleksintervall
53-105 mikrometer	Grovare storlek ger god flytbarhet

• Finare partiklar möjliggör större förtätning under sintringen
• Grovare partiklar förbättrar pulverflödet in i verktygshålrummen
• Storleken väljs utifrån de egenskaper som krävs för den slutliga detaljen
• Både gas- och vattenatomiserade partiklar används

Genom att kontrollera storleksfördelningen optimeras pressbeteendet, sintringens densitet och den slutliga komponentens prestanda.

D2 Pulver skenbar densitet

D2 Pulver skenbar densitet

Skenbar densitet	Detaljer
Upp till 60% av verklig densitet	För sfärisk pulvermorfologi
4,5-5,5 g/cc typiskt	Högre densitet förbättrar flöde och kompressibilitet

• Sfärisk pulverform ger hög skenbar densitet
• Oregelbundet pulver har lägre densitet runt 50%
• Högre skenbar densitet förbättrar pressfyllningseffektiviteten
• Möjliggör enklare komprimering i komplexa verktygsgeometrier

Högre skenbar densitet leder till bättre tillverkningsproduktivitet och komponentkvalitet.

Produktionsmetod för D2-pulver

Produktion av D2-pulver

Metod	Detaljer
Atomisering av gas	Inert gas under högt tryck bryter upp smält legeringsström till fina droppar
Induktionssmältning i vakuum	Insatsmaterial med hög renhet som smälts under vakuum
Flera omsmältningar	Förbättrar kemisk homogenitet
Siktning	Klassificerar pulver i olika fraktioner av partikelstorlek

• Gasatomisering ger sfärisk pulverform
• Vakuumsmältning eliminerar gasformiga föroreningar
• Flera omsmältningar förbättrar enhetligheten
• Efterbearbetning möjliggör anpassning av partikelstorlek

Helautomatiserade processer i kombination med strikt kvalitetskontroll säkerställer tillförlitliga och konsekventa egenskaper hos D2-pulver som är avgörande för verktygens prestanda.

Prissättning av D2-pulver

Prissättning av D2-pulver

Faktor	Påverkan på priset
Renhetsgrad	Högre renhet ökar kostnaden
Partikelstorlek	Ultrafint pulver dyrare
Orderkvantitet	Priset sjunker med större volym
Egenskaper för pulver	Pulver med högre densitet kostar mer
Ytterligare tjänster	Anpassning medför extra kostnader

Indikativ prissättning

• D2 sfäriskt pulver: $15-25 per kg
• D2 oregelbundet pulver: $10-20 per kg
• Priset för stora volymer kan vara 40% lägre

Priset beror på renhet, partikelstorlek och -form, orderkvantitet, densitet och eventuella ytterligare anpassningar.

D2 pulver leverantörer

D2 pulver leverantörer

Företag	Plats
Höganäs	Sverige
Erasteel	USA, Europa
Carpenter Pulverprodukter	USA
Sandvik Osprey	STORBRITANNIEN
Jingdong nytt material	Kina
CNPC Pulver	Kina

Viktiga faktorer för val av leverantör:

• Pulverkvaliteter erbjuds
• Produktionskapacitet
• Fördelning av partikelstorlek
• Karaktärisering och testning av pulver
• Prissättning och minsta orderkvantitet
• Förpackning och ledtider
• Teknisk support för kunder

D2 Pulverhantering och förvaring

D2 Pulverhantering

Rekommendation	Anledning
Säkerställ tillräcklig ventilation	Förhindra exponering för fina metallpartiklar
Använd skyddsutrustning	Undvik oavsiktlig förtäring
Jorda all utrustning	Förhindra statiska gnistor
Undvik antändningskällor	Risk för brandfarligt damm
Använd verktyg som inte slår gnistor	Förhindra antändning under hantering
Följ säkra protokoll	Minska brand-, explosions- och hälsorisker

Rekommendationer för lagring

• Förvara förslutna behållare i ett svalt och torrt utrymme
• Begränsa exponeringen för fukt, syror, klorider
• Håll temperaturen under 27°C

Korrekta försiktighetsåtgärder vid hantering och lagring bidrar till att bevara renheten och förhindra hälso- eller brandrisker.

Inspektion och provning av D2-pulver

Testning av D2-pulver

Test	Detaljer
Kemisk analys	Verifierar sammansättningen med hjälp av optisk eller ICP-spektroskopi
Fördelning av partikelstorlek	Bestämmer storlekar med hjälp av laserdiffraktion eller siktning
Skenbar densitet	Mätt med Hall-flödesmätare enligt ASTM B212
Morfologi för pulver	SEM-bildtagning för att bestämma partikelform
Analys av flödeshastighet	Gravitationsflöde genom specificerad tratt
Tappdensitetstest	Densitet uppmätt efter mekanisk knackning av pulverprov

Testningen säkerställer att pulvret uppfyller kraven på kemisk sammansättning, fysiska egenskaper, partikelstorleksfördelning, morfologi, densitet och flödeshastighet.

Fördelar och nackdelar med D2-pulver

Fördelar med D2-pulver

• Exceptionell hårdhet vid värmebehandling
• Utmärkt slit- och nötningsbeständighet
• Mycket hög hållfasthet i kombination med god slagseghet
• Dimensionsstabilitet vid kallbearbetning
• Bra slipbarhet jämfört med andra verktygsstål
• Relativt kostnadseffektivt

Begränsningar av D2-pulver

• Måttlig korrosionsbeständighet utan ytbehandling
• Begränsad hållfasthet och krypmotstånd vid höga temperaturer
• Kräver noggrann värmebehandling av erfarna leverantörer
• Ej svetsbar med konventionella svetsmetoder
• Stora sektioner kan uppleva försprödning
• Spröd brottmod begränsar kallformbarheten

Jämförelse med S7 Verktygsstål Pulver

D2 vs S7 Verktygsstål Pulver

Parameter	D2	S7
Hårdhet	60-62 HRC	63-65 HRC
Tålighet	Mycket bra	Bra
Slitstyrka	Utmärkt	Utestående
Korrosionsbeständighet	Måttlig	Låg
Kall styrka	Utmärkt	Mycket bra
Kostnad	Låg	Hög

• D2 har något lägre hårdhet men mycket bättre seghet
• S7 ger maximal slitstyrka
• D2 har bättre korrosionsbeständighet obelagd
• S7 har högre varmhårdhet och varmhållfasthet
• D2 är mer kostnadseffektivt

Vanliga frågor om D2-pulver

F: Vilka är de viktigaste användningsområdena för D2 verktygsstålpulver?

A: De huvudsakliga användningsområdena är kallpressningsverktyg, stans- och klippverktyg, myntpräglingsverktyg, gängvalsverktyg, kirurgiska verktyg, knivar, industriknivar samt precisionsslipade axlar och stift.

F: Vilken värmebehandling används för D2 verktygsstålpulver?

S: D2 värmebehandlas vanligen genom austenitisering vid 1010-1040°C, kylning i olja eller luft och anlöpning vid 150-350°C för att uppnå en hårdhet på 60-62 HRC.

F: Hur förbättrar vanadin egenskaperna hos D2-stål?

A: Vanadin bildar fina karbider med järn och krom som ger betydande slitstyrka och nötningsbeständighet samtidigt som de förbättrar slagsegheten.

F: Vilka försiktighetsåtgärder bör vidtas när man arbetar med D2-pulver?

S: Rekommenderade försiktighetsåtgärder omfattar ventilation, inert atmosfär, undvikande av antändningskällor, jordning av utrustning, användning av gnistfria verktyg, skyddsutrustning och säker förvaring skyddad från fukt och föroreningar.