D2 典型分析
D2 機(jī)械加工性
當(dāng)使用硬質(zhì)合金刀頭銑削 D2 時(shí)，可以以大約 100-140 Vc m/min 的切削速度進(jìn)行粗加工操作，并以大約 120-160 Vc m/min 的精加工操作速度進(jìn)行。使用高速鋼鉆頭進(jìn)行鉆孔的速度約為 10 Vc m/min。對(duì)于粗車，切削速度約為 100-150 Vc m/min，精車則為 150-200 Vc m/min。
D2 熱處理
D2 常用的熱處理工藝包括以下幾種：-
淬火和
回火 真空淬火
氮化
氮碳
共滲 感應(yīng)淬火
火焰淬火
去應(yīng)力
退火
硬化D2時(shí)應(yīng)考慮許多因素。熱處理溫度，包括加熱速率、冷卻速率和均熱時(shí)間，會(huì)因每個(gè) D2 鋼部件的形狀和尺寸等因素而變化。熱處理過程中的其他考慮因素包括爐子類型、淬火介質(zhì)和工件傳送設(shè)施。熱處理專家可為D2工具鋼的熱處理提供全程指導(dǎo)。
D2硬化
最常見的熱處理工藝是真空硬化，在保護(hù)氣氛下進(jìn)行，這有助于避免部件表面氧化或脫碳。
D2 也適用于空氣硬化或??油硬化。需要預(yù)熱 D2 工具鋼部件。加熱至 750-800°C 并在此溫度下充分浸泡。然后將熱量升至 1000-1040°C 進(jìn)行空冷，或升至 980°C 進(jìn)行油淬。每25mm的直紋斷面在此溫度下充分浸泡30分鐘，然后相應(yīng)冷卻或淬火。加熱硬化時(shí)，重要的是不要超過 1040°C。
D2 回火
建議進(jìn)行兩次回火，以幫助減少殘余奧氏體的數(shù)量。D2 工具鋼的回火應(yīng)在硬化后盡可能延遲地進(jìn)行，最好在 50-70 °C 的溫度下進(jìn)行。選擇合適的回火溫度，同時(shí)考慮
使用要求。緩慢而均勻地加熱。當(dāng) D2 組件達(dá)到所需溫度時(shí)，每 25mm 截面浸泡至少 1 小時(shí)（最少保持時(shí)間為 2 小時(shí)）。第二次回火應(yīng)該是第一次的重復(fù)。也可以對(duì)該鋼種進(jìn)行馬氏體回火。
| 溫度 [°C] | 150 | 200 | 250 | 300 | 350 | 400 |
| 硬度 [HRc] | 62-61 | 61-60 | 60-59 | 57-56 | 56-55 | 56-55 |
D2 應(yīng)力消除
當(dāng)由 D2 工具鋼制成的工具經(jīng)過大量機(jī)加工、磨削或其他冷加工時(shí)，建議在硬化前消除內(nèi)部應(yīng)變，以盡量減少熱處理過程中變形的可能性。粗加工后應(yīng)進(jìn)行消除應(yīng)力。為了緩解壓力，請(qǐng)將 D2 加熱至 600-650°C。充分浸泡并在爐中或空氣中冷卻。然后可以在硬化之前對(duì)工具進(jìn)行精加工。
D2 退火/退火
在標(biāo)準(zhǔn)供應(yīng)中，D2 在完全退火狀態(tài)下交付。作為高碳高鉻合金工具鋼，這使得加工更容易。作為指導(dǎo)，僅退火 D2 的布氏硬度 (HB) 為 220 左右。該硬度會(huì)因加熱和冷卻速率以及其他因素（例如退火鋼的形狀和尺寸）而變化。
如果鋼已經(jīng)鍛造或硬化，則可以重新退火。為了使 D2 完全退火，緩慢均勻地加熱至 900°C。浸泡三到四個(gè)小時(shí)，然后在爐中冷卻至室溫。重新加熱至800-1040°C，并再次浸泡三至四個(gè)小時(shí)。讓其在爐中冷卻至室溫。
D2 最終磨削
與砂輪制造商協(xié)商選擇正確的砂輪等級(jí)。使用合適的修整工具確保砂輪處于良好狀態(tài)。濕磨是使用大量冷卻劑的優(yōu)選選擇。如果采用干磨，則使用非常軟的砂輪。當(dāng)在較低溫度下回火時(shí)，部件可能會(huì)出現(xiàn)磨削裂紋。
D2 耐腐蝕性
D2 具有與某些 400 系列不銹鋼牌號(hào)類似的高鉻含量。對(duì)于工具鋼來說，它具有合理的耐腐蝕性，有時(shí)被稱為“半不銹鋼”。拋光表面有助于 D2 的耐腐蝕性能。
D2 典型物理特性
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熱膨脹 傳導(dǎo)率 彈性模量 比熱 密度 |
10.4 x 10-6/°C 20 W/(MK) 21000 Mpa 460 J/kgK 7.7 kg/m² |
20-100℃ 20℃ 20 ℃ 20℃ 20℃ |
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D2工具鋼的歷史
當(dāng)時(shí)許多著名的冶金學(xué)家和鋼鐵制造商正在試驗(yàn)具有不同百分比水平的高碳和高鉻的鋼。歷史上著名的鋼鐵先驅(qū)，如羅伯特·哈德菲爾德（因發(fā)現(xiàn)高錳加工硬化鋼而聞名的冶金學(xué)家）和哈里·布里爾利（發(fā)現(xiàn)不銹鋼）對(duì)工具鋼的冶金非常感興趣，他們兩人都致力于工具鋼的冶金學(xué)研究。鋼中含有不同的合金元素，包括高碳和高鉻含量——這是 D2 工具鋼和不銹鋼中的關(guān)鍵元素。許多其他早期工具鋼發(fā)明者的名字可能永遠(yuǎn)不為人所知。很可能最初開發(fā)的是 D3 型工具鋼，高碳、高鉻，能夠?qū)崿F(xiàn)高達(dá) ~64 洛氏硬度的高硬度，并具有良好的耐磨性。
當(dāng)時(shí) D3 型材料可能更常見，但 D3 存在問題，在高硬度下，它可能容易碎裂或破裂。稍微降低碳含量并添加釩就得到了 D2。D2沒有達(dá)到D3的高硬度，但具有更好的韌性和抗沖擊性。這些特性可以延長工具的使用壽命，這也是 D2 成為當(dāng)今世界上使用最廣泛的工具鋼之一的原因。