เหล็กกล้าเครื่องมืองานเย็น D2 กับ SKD11: คู่มือการจัดหาแม่พิมพ์ปั๊มขึ้นรูป

ในการปั๊มโลหะ การปั๊มโลหะ และการอัดขึ้นรูปเย็นในปริมาณมาก- เศรษฐศาสตร์การผลิตถูกกำหนดโดยอายุการใช้งานที่ยาวนานของเครื่องมือ ทุกครั้งที่รอบการปั๊มขึ้นรูป วัสดุเครื่องมือดิบจะต้องได้รับแรงอัดมหาศาลและแรงเสียดทานจากการเลื่อนอย่างรุนแรงต่อชิ้นงาน

หากวัสดุแม่พิมพ์ขาดความต้านทานการสึกหรออย่างมาก จะเกิดการ "ครูด" (การเชื่อมเย็นของชิ้นงานกับแม่พิมพ์) หรือการสึกหรอจากการเสียดสีอย่างรวดเร็ว ส่งผลให้ขอบเป็นรอยบนผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย และเวลาหยุดทำงานของโรงงานในการเปลี่ยนเครื่องมือที่ยอมรับไม่ได้ ในทางกลับกัน หากวัสดุแม่พิมพ์เปราะมากเกินไปเนื่องจากกระบวนการทางโลหะวิทยาที่ไม่ดี คมตัดจะแตกหักเมื่อถูกกระแทก ทำลายแม่พิมพ์ที่ใช้เครื่องจักรหลายพันดอลลาร์ในทันที

โปรดทราบ: คู่มือทางวิศวกรรมนี้จัดทำขึ้นโดยเฉพาะสำหรับผู้จัดการฝ่ายจัดซื้อและวิศวกรเครื่องมือที่รับผิดชอบในการจัดหาบล็อกฟอร์จดิบ เหล็กเส้นแบน และเหล็กเส้นกลมสำหรับการผลิตแม่พิมพ์ โดยมุ่งเน้นไปที่ข้อกำหนดเฉพาะของวัตถุดิบ ไม่ใช่ส่วนประกอบแม่พิมพ์สำเร็จรูป

เพื่อให้บรรลุจังหวะนับล้านครั้งโดยไม่ล้มเหลว อุตสาหกรรมการปั๊มขึ้นรูปทั่วโลกต้องอาศัยคลาสเฉพาะของ-คาร์บอนสูง-โครเมียมสูงเหล็กกล้าเครื่องมืองานเย็น. ในทวีปอเมริกาเหนือ มาตรฐานขั้นสุดท้ายคือเหล็กกล้าเครื่องมือ D2. ในห่วงโซ่อุปทานในเอเชียและระดับโลก การกำหนดพิมพ์เขียวที่เทียบเท่ากันคือเหล็ก SKD11.

ในฐานะที่ได้รับการรับรองระดับโลกผู้จำหน่ายเหล็กแม่พิมพ์Promisteel จัดทำคู่มือการจัดหาที่ละเอียดถี่ถ้วนนี้เพื่อช่วยทีมจัดซื้อในการระบุความทนทานต่อสารเคมี มาตรฐานความบริสุทธิ์ภายใน และเกณฑ์วิธีการรักษาความร้อนที่จำเป็นเพื่อเพิ่มอายุการใช้งานของวัสดุแม่พิมพ์ปั๊มของคุณให้สูงสุด

สำหรับแผนกจัดซื้อที่กำลังปรับปรุงห่วงโซ่อุปทานวัตถุดิบ การตระหนักถึงขีดจำกัดการปฏิบัติงานของ D2 และ SKD11 ถือเป็นขั้นตอนสำคัญขั้นแรก

เน้นการผลิต:โรงงานของเราผลิต-แม่พิมพ์ปั๊มสำหรับงานหนัก แม่พิมพ์ปั๊มแบบโปรเกรสซีฟ เครื่องอัดรีดเย็น หรือแม่พิมพ์รีดเกลียว
ลำดับความสำคัญในการสวมใส่:โหมดความล้มเหลวหลักที่คุณกำลังเผชิญอยู่คือการสึกหรอจากการเสียดสีหรือการครูดในระหว่างการผลิตที่ยาวนาน
สภาพแวดล้อมการทำงาน:อุณหภูมิส่วนเชื่อมต่อระหว่างเครื่องมือและชิ้นงานยังคงต่ำกว่า 200 องศา (390 องศา F) ในระหว่างกระบวนการขึ้นรูป
เสถียรภาพความอดทน:แม่พิมพ์ที่ขึ้นรูปด้วยเครื่องจักรต้องมีความเสถียรของขนาดสัมบูรณ์ในระหว่างการอบชุบ (ซึ่งเป็นเกรด-การชุบแข็งด้วยอากาศ/น้ำมัน-ที่มีการบิดเบือนน้อยที่สุด)

การใช้งานของคุณเกี่ยวข้องกับการกระแทกอย่างรุนแรงหรือการกระแทกหนักอย่างต่อเนื่อง (เช่น สิ่วลมหนัก หรือการตีขึ้นรูปด้วยความร้อน) โครเมียมคาร์ไบด์ขนาดใหญ่ที่ให้ความต้านทานการสึกหรอของ D2 ยังทำให้มีความทนทานน้อยกว่าเหล็กกล้าต้านทาน-การกระแทกคาร์บอน-ที่ต่ำกว่า

🔗 [ตะขอลิงค์ภายใน]: คุณเป็นผู้ออกแบบแม่พิมพ์สำหรับอะลูมิเนียมหล่อขึ้นรูปที่อุณหภูมิสูง-หรือไม่

เหล็กงานเย็นจะแตกสลายภายใต้การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิแบบฉับพลัน อ่านคำแนะนำของเราเกี่ยวกับ-ทางเลือกสำหรับอุณหภูมิสูง:

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

ความต้านทานการสึกหรอระดับตำนานของเหล็กกล้าเครื่องมือ D2และเทียบเท่ากันเหล็ก SKD11ได้มาจากเคมีไฮเปอร์-ยูเทคตอยด์ที่มีเอกลักษณ์เฉพาะตัว จัดเป็นเหล็กโครเมียม ledeburitic 12%

องค์ประกอบ	AISI D2 (สหรัฐอเมริกา)	JIS SKD11 (ญี่ปุ่น)	ดิน 1.2379 (ยุโรป)	GB Cr12Mo1V1 (จีน)
คาร์บอน (ซี)	1.40% - 1.60%	1.40% - 1.60%	1.45% - 1.60%	1.40% - 1.60%
โครเมียม (Cr)	11.00% - 13.00%	11.00% - 13.00%	11.00% - 13.00%	11.00% - 13.00%
โมลิบดีนัม (Mo)	0.70% - 1.20%	0.80% - 1.20%	0.70% - 1.00%	0.70% - 1.20%
วาเนเดียม (V)	0.50% - 1.10%	0.20% - 0.50%	0.70% - 1.00%	0.50% - 1.10%

คาร์บอนสูง + โครเมียมสูง:ในระหว่างการแข็งตัวที่โรงถลุงเหล็ก พันธะคาร์บอนจำนวนมากกับโครเมียมทำให้เกิดโครเมียมคาร์ไบด์ปฐมภูมิขนาดใหญ่ ($ประเภท M_7C_3$) คาร์ไบด์เหล่านี้แข็งกว่าเมทริกซ์เหล็กที่อยู่รอบๆ อย่างมาก อนุภาคแข็งพิเศษขนาดเล็กมาก-เหล่านี้มีความทนทานต่อการสึกหรอจากการเสียดสีในระหว่างการปั๊มโลหะ
โมลิบดีนัม:เพิ่มการแข็งตัวอย่างล้ำลึก ช่วยให้บล็อก D2 ขนาดใหญ่และหนาแข็งสม่ำเสมอผ่านแกนโดยการระบายความร้อนด้วยอากาศหรือการดับด้วยแก๊สสุญญากาศ ซึ่งลดการบิดเบือนให้เหลือน้อยที่สุด
วาเนเดียม:ปรับขนาดเกรนของเมทริกซ์เหล็กและสร้างวานาเดียมคาร์ไบด์รองที่มีความแข็งมาก ช่วยเพิ่มการคงตัวของคมตัดในการเจาะตัด

สำหรับผู้จัดการฝ่ายจัดซื้อ การระบุ "D2" เป็นเพียงจุดเริ่มต้นเท่านั้น สาเหตุหลัก กวัสดุแม่พิมพ์ปั๊มความล้มเหลวในการผลิตไม่ใช่เคมีที่ไม่ถูกต้อง แต่เป็นโครงสร้างทางโลหะวิทยาที่ไม่ดีซึ่งถูกปลอมแปลงในระดับโรงงาน การจัดซื้อจัดจ้างจะต้องบังคับใช้พารามิเตอร์การควบคุมคุณภาพที่เข้มงวดสองตัวเมื่อต้องจัดการกับสิ่งใด ๆผู้จำหน่ายเหล็กแม่พิมพ์.

เนื่องจาก D2 ประกอบด้วยโครเมียม 12% และคาร์บอน 1.5% ปฐมภูมิคาร์ไบด์ขนาดใหญ่จึงมีแนวโน้มที่จะรวมตัวกันเป็นเครือข่ายต่อเนื่องกัน (แถบคาด) ในระหว่างกระบวนการหล่อของโรงสี หากเครือข่ายคาร์ไบด์เหล่านี้ไม่ได้ถูกแยกออกทางกายภาพระหว่างกระบวนการตีขึ้นรูป เครือข่ายเหล่านี้จะทำหน้าที่เป็นจุดอ่อนทางโครงสร้างขนาดใหญ่ แม่พิมพ์ปั๊มขึ้นรูปจาก D2 ที่มีการแยกส่วนสูงจะพบกับการบิ่นของขอบอย่างรุนแรงเมื่อกระแทกครั้งแรก

มาตรฐานการจัดซื้อจัดจ้าง:ต้องการวัสดุที่มีอัตราส่วน-การตีขึ้นรูป-สูง โรงถลุงเหล็กต้องใช้-เทคนิคการตีข้าม-หลายทิศทางเพื่อแยกเครือข่ายคาร์ไบด์และกระจายคาร์ไบด์อย่างสม่ำเสมอทั่วทั้งเมทริกซ์ ระบุขีดจำกัดการแยกคาร์ไบด์ที่ยอมรับได้ตามมาตรฐาน เช่น SEP 1520 หรือ ASTM A681

เพื่ออำนวยความสะดวกในการตัดเฉือน CNC และลดการสึกหรอของเครื่องมือในโรงงานของคุณ วัตถุดิบจะต้องได้รับการจัดเตรียมในสภาพอบอ่อนแบบทรงกลมทั้งหมด

มาตรฐานการจัดซื้อจัดจ้าง:ตรวจสอบให้แน่ใจว่าใบรับรองการทดสอบโรงสี (MTC) ตรวจสอบความแข็งที่ให้มาสูงสุดที่255 HB (บริเนล). วัสดุที่ส่งแรงกว่านี้จะช่วยเร่งการสึกหรอของดอกกัดทังสเตนคาร์ไบด์และเม็ดมีดกลึงในโรงงานของคุณได้อย่างมาก

ความสำเร็จของแม่พิมพ์งานเย็นขึ้นอยู่กับความแม่นยำของการอบชุบด้วยความร้อนเหล็ก SKD11และD2ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมมาโดยเฉพาะเพื่อให้มีความเสถียรในมิติสูง ช่วยให้สามารถตัดเฉือนโปรไฟล์แม่พิมพ์ที่ซับซ้อนได้ก่อนการชุบแข็งโดยต้องผ่านการเจียรหลัง-เพียงเล็กน้อย

การออสเทนไนซ์:แม่พิมพ์ที่กลึงแล้วจะถูกให้ความร้อนในเตาสุญญากาศที่อุณหภูมิ 1000 องศา - 1040 องศา (1830 องศา F - 1900 องศา F)
การดับ:D2 คือเหล็กชุบแข็งด้วยอากาศ-หรือด้วยแก๊สสุญญากาศ- อัตราการทำความเย็นที่ช้าซึ่งเกิดจากการดับด้วยอากาศ/แก๊สเป็นสาเหตุหลักที่ทำให้ต้านทานการบิดเบี้ยวและการบิดเบี้ยวได้ เมื่อเปรียบเทียบกับเหล็กกล้า-ดับด้วยน้ำมันหรือ-ดับด้วยน้ำ
ในฐานะ-ความแข็งที่ดับแล้ว:บรรลุประมาณ 60-63 HRC

เหล็กกล้าเครื่องมือ D2 มีแนวโน้มทางโลหะวิทยาที่จะคงออสเทนไนต์ไว้หลังจากการชุบแข็ง ออสเทนไนต์ที่คงอยู่นั้นไม่เสถียรและอ่อนตัว เมื่อเวลาผ่านไปหลายเดือนของการทำงานที่อุณหภูมิห้อง มันจะค่อยๆ เปลี่ยนเป็นมาร์เทนไซต์ ส่งผลให้แม่พิมพ์มีปริมาตรเพิ่มขึ้นเล็กน้อย (การบวมของมิติ) สิ่งนี้จะทำลายช่องว่างที่แน่นหนาที่จำเป็นสำหรับแม่พิมพ์ปั๊มขึ้นรูปที่มีความแม่นยำ

โซลูชันทางวิศวกรรม:ทันทีหลังจากการดับ แม่พิมพ์ D2 ที่มีความแม่นยำสูง-จะต้องได้รับการบำบัดต่ำกว่า-ศูนย์ (โดยทั่วไปคือ -80 องศาถึง -196 องศาโดยใช้ไนโตรเจนเหลว) เพื่อบังคับให้มีการเปลี่ยนออสเทนไนต์ที่สะสมไว้ไปเป็นมาร์เทนไซต์โดยสมบูรณ์ เพื่อให้มั่นใจถึงความเสถียรของมิติที่สมบูรณ์ในระยะยาว

โดยปกติจะดำเนินการระหว่าง 200 องศา - 250 องศา (390 องศา F - 480 องศา F) เพื่อบรรเทาความเครียดภายในในขณะที่ยังคงรักษาความแข็งในการทำงานขั้นสุดท้ายของ58-62 เหล็กแผ่นรีดร้อนเพื่อความทนทานต่อการสึกหรอสูงสุด

การนำทางพิมพ์เขียวระดับภูมิภาคจะง่ายขึ้นเมื่อฝ่ายจัดซื้อเข้าใจว่าเมทริกซ์คาร์บอนสูง{0}} โครเมียม 12% นั้นเป็นมาตรฐานสากล สำหรับการใช้งานหนักในสภาวะเย็น เกรดเหล่านี้สามารถใช้แทนกันได้

เกรดนานาชาติที่กำหนด	มาตรฐานระดับภูมิภาค	การกำหนดวัสดุที่เทียบเท่า
สหรัฐอเมริกา / อเมริกาเหนือ	เอไอเอส	D2
ญี่ปุ่น/เอเชีย	JIS G4404	เอสเคดี11
เยอรมนี/ยุโรป	ดิน EN ISO 4957	1.2379 (X153CrMoV12)
สหราชอาณาจักร	บี 4659	บีดี2
จีน	กิกะไบต์/ที 1299	Cr12Mo1V1

สิ่งอำนวยความสะดวกจัดหาวัตถุดิบเหล็กกล้าเครื่องมือ D2บล็อกฟอร์จและเหล็กเส้นกลมสำหรับการผลิตโดยเฉพาะ:

การตอกและการตัดแม่พิมพ์:สำหรับการประมวลผล-แผ่นโลหะหนัก เหล็กกล้าไร้สนิม และส่วนประกอบแชสซียานยนต์ที่มีแรงดึงสูง-
การรีดเกลียวตาย:ในกรณีที่ต้องใช้กำลังรับแรงอัดที่พื้นผิวสูงมากเพื่อสร้างเกลียวโดยไม่มีการสึกหรอจากการเสียดสี
พันช์รีดเย็น:สำหรับการขึ้นรูปรูปทรงที่ซับซ้อนที่อุณหภูมิห้อง
ใบมีดเฉือนอุตสาหกรรม:มีดกรีดสำหรับสายการผลิตกระดาษ พลาสติก และแผ่นโลหะ
มีดงานไม้:ใบมีดสับสำหรับงานหนัก-ที่ต้องรักษาคมตัดเป็นเวลานาน

คำถามที่ 1: เหล็กกล้าเครื่องมือ D2 ถือเป็น "เหล็กกล้าไร้สนิม" เนื่องจากมีโครเมียม 12% หรือไม่

ตอบ: ไม่ แม้ว่าโครเมียม 12% จะใกล้ถึงเกณฑ์สำหรับการจำแนกประเภทสเตนเลส แต่ปริมาณคาร์บอนสูงในพันธะ D2 จะเกิดพันธะกับโครเมียมเกือบทั้งหมดจนเกิดเป็นคาร์ไบด์ มี "โครเมียมอิสระ" เหลือน้อยมากในเมทริกซ์เพื่อสร้างชั้นออกไซด์แบบพาสซีฟ D2 จะเป็นสนิมในสภาพแวดล้อมที่ชื้น และต้องมีการหล่อลื่นเชิงป้องกัน

คำถามที่ 2: โรงงานของเราประสบปัญหาการกะเทาะบนคมตัดของแม่พิมพ์ปั๊ม SKD11 ของเรา สาเหตุคืออะไร?

ตอบ: หากการตรวจสอบความร้อนว่าถูกต้อง สาเหตุที่แท้จริงก็คือการแยกคาร์ไบด์อย่างรุนแรงในวัตถุดิบ หากโรงถลุงเหล็กไม่ได้ใช้การตีแบบขวาง-เพียงพอ โครงข่ายคาร์ไบด์ขนาดใหญ่จะทำหน้าที่เป็นจุดแตกหัก การจัดซื้อจะต้องจัดหาวัสดุที่มีอัตราส่วนการตีขึ้นรูปที่สูงขึ้นและพารามิเตอร์การทดสอบอัลตราโซนิกที่เข้มงวดยิ่งขึ้น

คำถามที่ 3: เหล็กกล้าเครื่องมือ D2 สามารถใช้กับแม่พิมพ์ฉีดพลาสติกได้หรือไม่

ตอบ: โดยทั่วไปแล้วไม่มี แม้ว่าความต้านทานการสึกหรอจะดีเยี่ยม แต่ D2 ก็ไม่สามารถขัดเงากระจกได้ดีนักเนื่องจากมีปฐมภูมิคาร์ไบด์ขนาดใหญ่ (ซึ่งทำให้เกิด "รูพรุน" ระหว่างการขัดเงา) นอกจากนี้ ปริมาณคาร์บอนที่สูงยังทำให้เกิดการกัดกร่อนจากพลาสติกบางชนิดอีกด้วย จำเป็นต้องใช้เหล็กกล้าแม่พิมพ์พลาสติกโดยเฉพาะ (เช่น S136) สำหรับการใช้งานเหล่านี้

คำถามที่ 4: เราควรเติมน้ำมัน-ดับ D2 เพื่อให้ได้ความแข็งที่สูงขึ้นหรือไม่

ตอบ: ไม่แนะนำเป็นอย่างยิ่งสำหรับแม่พิมพ์ที่ซับซ้อน D2 ได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับการดับด้วยอากาศหรือแก๊สสุญญากาศเพื่อลดการบิดเบือน การดับน้ำมันทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิโดยไม่จำเป็น ซึ่งเพิ่มความเสี่ยงที่แม่พิมพ์จะแตกร้าวหรือบิดเบี้ยวจนเกินพิกัดความเผื่อ

ในภาคการปั๊มขึ้นรูปเย็นและการอัดขึ้นรูป ต้นทุนวัตถุดิบถือว่าน้อยมากเมื่อเทียบกับต้นทุนการหยุดทำงานของเครื่องจักรและการซ่อมแซมแม่พิมพ์ การระบุเหล็กกล้าเครื่องมือ D2หรือเหล็ก SKD11เป็นวิธีการมาตรฐานอุตสาหกรรม-ในการรับประกันความทนทานต่อการสึกหรอและความเสถียรของขนาดขั้นสุดยอดระหว่างการขึ้นรูปหนัก

อย่างไรก็ตาม การตระหนักว่าการปฏิบัติตามข้อกำหนดทางเคมีไม่ได้รับประกันความบริสุทธิ์ของโครงสร้างภายในถือเป็นจุดเด่นของการจัดซื้อขั้นสูง การรักษาวัตถุดิบด้วยการกระจายตัวของคาร์ไบด์ที่สม่ำเสมอเป็นวิธีเดียวที่จะป้องกันการบิ่นของแม่พิมพ์จากภัยพิบัติได้

โพรมิสเทล เป็นที่ยอมรับทั่วโลกผู้จำหน่ายเหล็กแม่พิมพ์เชี่ยวชาญด้านเหล็กกล้าเครื่องมืองานเย็นระดับพรีเมี่ยม เราจัดหาบล็อกและแท่งกลมที่ผ่านการฟอร์จขั้นสูง-โดย UT{1}} ซึ่งได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมมาเพื่อลดการแยกตัวของคาร์ไบด์ เพื่อให้มั่นใจว่าเครื่องมือของคุณจะได้รับจังหวะที่ไร้ที่ตินับล้านครั้ง

🛒 [สำรวจสินค้าคงคลังเหล็กกล้าเครื่องมืองานเย็น (D2/SKD11) ของเรา ->]

📩 [ติดต่อทีมขายโลหะวิทยาของเราเพื่อขอใบเสนอราคาแบบบล็อก ->]