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Leitfaden für D2 Werkzeugstahl

Robert Lee
Robert Lee
Veröffentlicht 18 Dez. 2024
Inhaltsübersicht

Willkommen zu unserem umfassenden Leitfaden über D2-Werkzeugstahl, einem unglaublich vielseitigen und leistungsstarken Werkstoff, der in der Welt des Maschinenbaus und der industriellen Anwendungen dominiert. In diesem Blog werden Sie besser verstehen, warum so viele Maschinenbauingenieure D2 für ihre Projekte wählen. Seien Sie gespannt, und lassen Sie uns das volle Potenzial dieses bemerkenswerten Stahls ausschöpfen!

Vorteile von D2-Werkzeugstahl

Was ist Werkzeugstahl?

Hohe Abriebfestigkeit

Diese sehr gefragte Eigenschaft resultiert aus der chemischen Zusammensetzung von Chrom, Molybdän und Vanadium. Diese Elemente bilden im Stahlgefüge eine dichte Matrix aus harten Karbiden, die Härte und Zähigkeit ausgleichen.

Für Maschinenbauer, die mit Schneidwerkzeugen oder Matrizen zu tun haben, die während des Betriebs hohen Reibungskräften ausgesetzt sind, ist die hervorragende Verschleißfestigkeit von D2 entscheidend für die Verlängerung der Lebensdauer dieser Komponenten. Dozier Knives zum Beispiel stellt hochwertige Klingen aus D2-Werkzeugstahl her, da dieser einem kontinuierlichen Schnitt standhält, ohne sich schnell abzunutzen.

Gute Härte und Zähigkeit

Diese Kombination macht ihn ideal für eine breite Palette von Anwendungen, die eine hohe Verschleißfestigkeit und Haltbarkeit erfordern. Da der Kohlenstoffgehalt höher ist als bei anderen Stählen, kann D2-Werkzeugstahl seine Schärfe länger beibehalten und gleichzeitig eine gute Zähigkeit aufweisen.

Bei geeigneter Wärmebehandlung erreicht D2-Werkzeugstahl seine maximale Härte bei etwa 60 HRC - einer der höchsten Werte unter den Werkzeugstählen. Sein "Sweet Spot" liegt jedoch zwischen 54-56 HRC, mit einer Streckgrenze von 235 ksi in diesem Bereich. Dies ermöglicht eine optimale Leistung bei verschiedenen Zerspanungsanwendungen, z. B. bei der Bearbeitung, Bohren, Fräsen, Drehen, Schleifenund EDM.

Lufthärtende Eigenschaften

D2-Werkzeugstahl erfordert nach dem Erhitzen keine außergewöhnliche Abkühlung oder Abschreckung. Dies kann im Herstellungsprozess Zeit und Geld sparen. Wenn D2-Werkzeugstahl Hitze ausgesetzt wird, wandelt er sich außerdem um, wodurch sich seine Härte und Verschleißfestigkeit erhöht. Das Lufthärteverfahren verringert auch das Risiko, dass sich während der Wärmebehandlung Verformungen oder Risse bilden.

Ein Nachteil der lufthärtenden Eigenschaften von D2-Werkzeugstahl ist, dass er beim Anlassen mehr Sorgfalt erfordert als andere Werkzeugstähle. Ein zu starkes Anlassen kann die Zähigkeit und Kerbschlagzähigkeit verringern, so dass eine genaue Kontrolle der Anlasstemperatur entscheidend ist. Trotz dieser Herausforderung bleibt D2-Werkzeugstahl eine beliebte Wahl für Anwendungen, die eine hohe Verschleißfestigkeit erfordern.

Vielseitigkeit für unterschiedliche Anwendungen

D2-Werkzeugstahl ist ein vielseitiger Werkstoff, der dank seiner hervorragenden Eigenschaften für unterschiedliche Anwendungen geeignet ist. Seine einzigartige Kombination aus extremer Härte, hoher Verschleißfestigkeit und guter Zähigkeit macht ihn zur idealen Wahl für Schneid- und Umformwerkzeuge, Stempel und Matrizen, Klingen und Messer sowie Kaltarbeitswerkzeuge. Es findet auch Anwendung im industriellen Werkzeugbau und in der Kunststoff- und Gummiformteilindustrie.

Einer der Vorteile von D2-Werkzeugstahl ist seine Druckfestigkeit nach der Wärmebehandlung. Dadurch eignet er sich für verschiedene Anwendungen in der Metallverarbeitung, bei denen eine Beständigkeit gegen Verformung unter Druckbelastung erforderlich ist. Die Lufthärtung bietet außerdem Flexibilität bei den Wärmebehandlungsoptionen, ohne dass eine Ölabschreckung oder andere spezielle Kühlmethoden erforderlich sind.

Darüber hinaus lässt sich das Material aufgrund seiner Bearbeitbarkeit leicht mit Standardbearbeitungsverfahren wie Bohren oder Drehen bearbeiten. Insgesamt ist D2-Werkzeugstahl aufgrund seiner Vielseitigkeit und wünschenswerten Eigenschaften wie Verschleißfestigkeit und Zähigkeit in allen Branchen ein beliebtes Material.

Eigenschaften von D2-Werkzeugstahl

Eigenschaften von D2-Werkzeugstahl

Chemische Zusammensetzung

Element Gewicht Prozentsatz
Kohlenstoff (C) 1.4 - 1.6%
Chrom (Cr) 11 - 13%
Molybdän (Mo) 0.7 - 1.2%
Vanadium (V) 0.2 - 0.5%
Mangan (Mn) 0.15 - 0.45%
Silizium (Si) 0.1 - 0.6%
Phosphor (P) ≤ 0,03%
Schwefel (S) ≤ 0,03%

Physikalische Eigenschaften (Dichte, Schmelzpunkt, usw.)

Eigentum Wert
Dichte 7,7 x 1000 kg/m³
Schmelzpunkt 1421°C (2590°F)
Wärmeleitfähigkeit 16,7 W/mK (116 BTU-in/hr-ft²-°F)
Wärmeausdehnungskoeffizient 11,5 x 10-⁶/°C (20-100°C)
Elektrischer spezifischer Widerstand 0,71 x 10-⁶ Ωm
Spezifische Wärmekapazität 458 J/kgK (0,1094 BTU/lb°F)

Mechanische Eigenschaften (Härte, Festigkeit, Zähigkeit, usw.)

Eigentum Wert
Härte, Rockwell C (wärmebehandelt, luftgekühlt) 58-62
Zugfestigkeit, ultimativ (geglüht) 1440-1590 MPa (208.000-230.000 psi)
Zugfestigkeit, Streckgrenze (geglüht) 1380-1520 MPa (200.000-220.000 psi)
Elastizitätsmodul 207 GPa (30.000.000 psi)
Charpy Impact (V-Kerbe, wärmebehandelt) 14-20 J (10-14 ft-lb)
Ermüdungsfestigkeit (luftgekühlt, gehärtet) 690 MPa (100.000 psi)

Thermische Eigenschaften (Wärmeleitfähigkeit, Wärmeausdehnung, usw.)

Über die thermischen Eigenschaften von D2-Werkzeugstahl liegen nur wenige Informationen vor. Insbesondere gibt es nur wenige Daten über seine Wärmeleitfähigkeit und Wärmeausdehnung. Dies kann es für Maschinenbauingenieure schwierig machen, zu bestimmen, wie sich diese Stahlsorte in bestimmten Hochtemperaturanwendungen verhält.

Eine Studie untersuchte jedoch die Reibrührverarbeitung (FSP) von AISI D2-Werkzeugstahl und analysierte dessen Mikrostruktur und Korrosionsbeständigkeit. In einem anderen Artikel wurde erwähnt, dass Keramiken, zu denen Werkzeugstähle wie D2 gehören, in der Regel höhere Schmelzpunkte und niedrigere Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen als herkömmliche Metalllegierungen. Obwohl diese Angaben etwas spärlich sind, ist das Verständnis der thermischen Eigenschaften von D2-Werkzeugstahl entscheidend für die Bewältigung wärmebedingter Probleme während des Einsatzes.

Korrosionsbeständigkeit

Einer der vielen Vorteile von D2-Werkzeugstahl ist seine hohe Korrosionsbeständigkeit, insbesondere im Vergleich zu anderen nicht rostfreien Stählen und Stählen mit hohem Kohlenstoffgehalt. Dies ist zum Teil auf die relativ hohe Konzentration von Chrom in D2-Werkzeugstahl zurückzuführen, das als Schutzschicht gegen Oxidation und Rost wirkt. Darüber hinaus wurde der Werkzeugstahl AISI D2 einem Reibrührverfahren (FSP) unterzogen, bei dem eine verbesserte Korrosionsbeständigkeit festgestellt wurde, was ihn zu einer noch attraktiveren Option für Anwendungen macht, bei denen mit einer Belastung durch raue Umgebungen zu rechnen ist.

Bei der Verwendung von D2-Werkzeugstahl oder anderen Materialien, die mit korrosiven Stoffen oder Bedingungen in Berührung kommen, ist es wichtig zu wissen, wie wichtig eine gute Korrosionsbeständigkeit sein kann. Ohne einen angemessenen Schutz vor zerstörerischen Kräften wie Rost und Oxidation werden Werkzeuge aus diesen Materialien im Laufe der Zeit schnell abgebaut und unbrauchbar.

Anwendungen von D2-Werkzeugstahl

Anwendungen von D2-Werkzeugstahl

Schneid- und Umformwerkzeuge

D2-Werkzeugstahl ist eine ausgezeichnete Wahl für Schneid- und Formwerkzeuge. Sein hoher Kohlenstoff- und Chromgehalt macht ihn extrem hart und verschleißfest, ideal für Scherenmesser, Stanzwerkzeuge, Stanzformen und mehr. Viele Hersteller verlassen sich beispielsweise auf D2-Stahl, um Präzisionsschneidwerkzeuge herzustellen, die auch die härtesten Materialien problemlos verarbeiten können.

Einer der Hauptvorteile der Verwendung von D2-Werkzeugstahl in Schneid- und Formwerkzeugen ist seine Lufthärtung. Das bedeutet, dass D2-Stahl, wenn er auf eine bestimmte Temperatur erhitzt wird und dann an der Luft natürlich abkühlen kann, ohne weitere Schritte gehärtet wird. Dies macht den Herstellungsprozess effizienter und sorgt gleichzeitig für ein Endprodukt, das haltbar genug ist, um im Laufe der Zeit einer starken Beanspruchung standzuhalten.

Stanzen und Matrizen

D2-Werkzeugstahl ist eine zuverlässige Wahl für die Herstellung von Stanz- und Matrizenteilen. Seine Härte und Verschleißfestigkeit eignet sich perfekt für Stanz-, Umform-, Beschneide- und Gewindewalzwerkzeuge. Diese Anwendungen erfordern einen zähen Werkstoff, der dem Druck ohne Verformung oder Rissbildung standhält. D2-Werkzeugstahl weist diese Eigenschaften aufgrund seiner chromreichen Zusammensetzung mit in der gesamten Struktur verteilten Karbiden auf.

Die Wärmebehandlung ist entscheidend für eine optimale Leistung bei der Arbeit mit Stempeln und Matrizen aus D2-Werkzeugstahl. Ein ordnungsgemäßes Abschrecken und anschließendes Anlassen bei bestimmten Temperaturen bestimmt den endgültigen Härtegrad dieser Legierung. Für die meisten Stanzanwendungen wird in der Regel ein Rockwell C-Wert zwischen 55 und 62 empfohlen. Es ist jedoch wichtig zu wissen, dass eine unsachgemäße Wärmebehandlung zu Rissen oder Verformungen in Ihren Werkzeugen führen kann, was wiederum kostspielige Produktionsverzögerungen oder Ausfälle zur Folge haben kann.

Klingen und Messer

D2-Werkzeugstahl ist aufgrund seiner hohen Härte, Verschleißfestigkeit und Zähigkeit eine ausgezeichnete Wahl für Messer und Klingen. Darüber hinaus sorgt der hohe Chromgehalt des Stahls für Korrosionsbeständigkeit, während die Karbide die Schnitthaltigkeit verbessern. Diese Eigenschaften machen D2 auch zu einer beliebten Wahl für industrielle Schneidwerkzeuge.

Es ist jedoch wichtig zu wissen, dass D2-Stahl in der Regel nicht für geschmiedete Messer verwendet wird, da er sich nur schwer mit dem Hammer bearbeiten lässt und anfällig für Entkohlung ist. Dennoch verwenden viele Messermacher diesen haltbaren Stahl in ihren Kreationen durch Abtragsverfahren. Der berühmte Messermacher Bob Dozier zum Beispiel verwendet für seine maßgefertigten Klappmesser bevorzugt D2, weil dieser Stahl eine hervorragende Schnitthaltigkeit und gute Rostbeständigkeit aufweist.

Werkzeuge für die Kaltbearbeitung

Diese Werkzeuge sind für die Formgebung und Bearbeitung von Werkstoffen bei niedrigen Temperaturen, in der Regel unterhalb ihrer Rekristallisationspunkte, ausgelegt. Durch Kaltumformung können präzise und komplizierte Formen geschaffen oder die Oberflächengüte verbessert werden.

D2-Werkzeugstahl ist für diese Anwendungen besonders gut geeignet, da er eine hohe Verschleißfestigkeit und eine gute Zähigkeit aufweist, selbst wenn er wiederholt Stößen oder Biegebeanspruchungen ausgesetzt ist. Das bedeutet, dass er den Kräften, die bei der Formgebung und Umformung von Metallen auftreten, standhalten kann, ohne sich zu schnell zu verformen oder zu beschädigen. Aus diesem Grund wird D2-Werkzeugstahl häufig für Meißel, Stempel, Matrizen und andere Kaltbearbeitungswerkzeuge in verschiedenen Branchen verwendet.

D2-Werkzeugstahl kann zum Beispiel für die Herstellung von Presswerkzeugen oder Tiefziehwerkzeugen für die Automobilzulieferindustrie verwendet werden. Ebenso könnte er von Luft- und Raumfahrtingenieuren verwendet werden, die mit Hilfe von Kaltverformungstechniken Präzisionsmessgeräte oder -instrumente aus Metallblechen herstellen wollen.

Industrieller Werkzeugbau

Der industrielle Werkzeugbau ist ein anspruchsvoller Bereich, der robuste und langlebige Werkstoffe erfordert, die ständigem Verschleiß standhalten. D2-Werkzeugstahl ist aufgrund seiner hohen Verschleißfestigkeit, Maßhaltigkeit und Korrosionsbeständigkeit im gehärteten Zustand eine beliebte Wahl für den industriellen Werkzeugbau. Er wird häufig für die Herstellung von Lehren, Scherenmessern, Maschinenteilen, Reifenzerkleinerern, Schrottzerkleinerern, Stempeln, Schlitzmessern und Brünierwerkzeugen verwendet.

Einer der Vorteile der Verwendung von D2-Werkzeugstahl im industriellen Werkzeugbau ist seine Vielseitigkeit für verschiedene Anwendungen. Aufgrund seiner Zusammensetzung und seiner mechanischen Eigenschaften ist er leicht zu bearbeiten und bietet gleichzeitig hervorragende Leistungen bei verschiedenen Zerspanungsvorgängen. Darüber hinaus kann dieser Werkstoff je nach Anwendung durch geeignete Wärmebehandlungsverfahren wie Vergüten oder Glühverfahren wie Vorwärmen für bestimmte Aufgaben optimiert werden.

Die Zertifizierung des D2-Werkzeugstahls für die additive Fertigung durch Desktop Metal hat auch dem industriellen Werkzeugbau neue Möglichkeiten eröffnet, da die Ingenieure nun komplexe Teile mit hoher Präzision und unter Beibehaltung optimaler Leistungsmerkmale herstellen können.

Kunststoff- und Gummiformgebung

D2-Werkzeugstahl ist aufgrund seiner Härte, Verschleißfestigkeit und Zähigkeit für Kunststoff- und Gummiformanwendungen bekannt. Diese Eigenschaften machen D2-Werkzeugstahl ideal für die Herstellung von Formen, die hohen Drücken und Temperaturen standhalten und dabei ihre Form behalten. Darüber hinaus kann D2-Werkzeugstahl aufgrund seiner Lufthärtungseigenschaften während des Abschreckens nicht verformt werden, was ihn zu einem ausgezeichneten Werkstoff für die Herstellung komplizierter Formen macht.

Viele Kunststoff- und Gummiformteilhersteller haben sich für D2-Werkzeugstahl entschieden, um langlebige Formen herzustellen, die eine Vielzahl von Materialien verarbeiten können. Diese Vorliebe ist vor allem auf seine Vielseitigkeit in verschiedenen Anwendungen in Verbindung mit seinen wünschenswerten physikalischen und mechanischen Eigenschaften zurückzuführen, wie z. B. hoher Chromgehalt, gute Wärmeleitfähigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Molybdän und Vanadium, was ihn auch in Situationen nützlich macht, in denen andere Materialien leicht korrodieren oder unter Druck versagen würden.

Das Produktionssystem von Desktop metal, das nun in der Lage ist, Teile aus D2-Werkzeugstahl in 3D zu drucken, zeigt, wie vielseitig dieses Material in modernen Fertigungsverfahren eingesetzt werden kann.

Ganz gleich, ob Sie Automobilteile oder Konsumgüter im Kunststoff- oder Gummispritzgussverfahren herstellen - mit der Wahl des Kaltarbeitsstahls AISI D2 haben Sie die Gewissheit, dass Ihr Produkt auch unter harten Einsatzbedingungen ausreichend stabil und zuverlässig ist.

Wärmebehandlung von D2-Werkzeugstahl

Vorwärmen und Glühen

Um die bestmögliche Leistung von D2-Werkzeugstahl zu gewährleisten, muss er vor dem erneuten Härten unbedingt geglüht werden. Das Glühen ist ein Wärmebehandlungsverfahren, das den Stahl weicher macht und seine Bearbeitbarkeit verbessert, so dass er leichter zu bearbeiten ist. Um D2-Werkzeugstahl zu glühen, muss er mit maximal 400°F pro Stunde auf eine Temperatur zwischen 1600-1650°F erhitzt werden. Die Karbidpartikel im geglühten Stahl enthalten die meisten nützlichen Legierungsbestandteile der meisten Werkzeugstähle.

Auch vor dem Schweißen oder Brennschneiden von D2-Werkzeugstahl wird ein Vorwärmen dringend empfohlen, um Rissbildung zu vermeiden. Aufgrund seines hohen Kohlenstoffgehalts und der Karbidbildung kann D2 bei diesen Verfahren zu Rissen neigen, wenn er nicht angemessen vorgewärmt wird. Wenn Sie diese Vorsichtsmaßnahmen ergreifen, verringern Sie das Ausfallrisiko und gewährleisten eine optimale Leistung Ihrer Maschinen, so dass Sie immer wieder präzise Ergebnisse erzielen können.

Darüber hinaus hat sich gezeigt, dass das Reibrührverfahren (Friction Stir Processing, FSP) die Mikrostruktur und die mechanischen Eigenschaften verbessert und gleichzeitig die Korrosionsbeständigkeit von Proben aus D2-Werkzeugstahl verringert, die unter geeigneten Bedingungen dem FSP-Verfahren unterzogen wurden.

Abschrecken und Anlassen

Denken Sie daran, dass die Beherrschung des Vergütens Erfahrung, Fachwissen und Liebe zum Detail erfordert - arbeiten Sie mit seriösen Lieferanten zusammen, die hochwertigen D2-Werkzeugstahl und zuverlässige Wärmebehandlungsdienste anbieten. Im Folgenden finden Sie einige wichtige Tipps und Fakten, die Sie beachten sollten:

  • Beim Abschrecken wird der erhitzte Stahl schnell abgekühlt, um die gewünschte Härte zu erreichen. D2-Werkzeugstahl wird in der Regel in Öl oder Luft abgeschreckt.
  • Der Stahl sollte unmittelbar nach dem Abschrecken angelassen werden, um seine Sprödigkeit zu verringern und seine Zähigkeit zu erhöhen.
  • Die Anlasstemperatur für D2-Werkzeugstahl kann zwischen 400°F und 1000°F liegen, und die Dauer sollte eine Stunde pro Zoll Dicke betragen (mindestens zwei Stunden).
  • Nach dem Anlassen sollte der Stahl langsam abgekühlt werden, um Verformungen oder Risse zu vermeiden. Eine Abkühlung an der Luft wird empfohlen.
  • Richtig durchgeführte Vergütungsschritte können die Verschleißfestigkeit, Härte, Zähigkeit und Gesamtleistung von D2-Werkzeugstahl erheblich verbessern.

Anlasstemperatur-Tabelle

Die Anlasstemperaturtabelle dieses Stahls hilft bei der Bestimmung des optimalen Gleichgewichts zwischen Verschleißfestigkeit und Zähigkeit. Um eine maximale Härte zu erreichen, wird ein Anlassen bei 300-350°F empfohlen, was zu einer Rockwell-Härte von 62-64 HRC. Das Anlassen bei höheren Temperaturen von 450, 525 oder sogar 575 °C kann jedoch die Zähigkeit verbessern, während die Härte etwas abnimmt.

Es ist wichtig zu beachten, dass bei der Arbeit mit D2-Werkzeugstahl das richtige Gleichgewicht zwischen Verschleißfestigkeit und Zähigkeit gefunden werden muss. Wenn Sie die für Ihre spezifische Anwendung erforderlichen Eigenschaften sorgfältig prüfen, können Sie entscheiden, welcher Temperaturbereich für Ihr Projekt am besten geeignet ist. Wenn dieser Prozess richtig durchgeführt wird, gewährleistet er, dass D2-Werkzeugstahl unter verschiedenen Bedingungen optimale Leistungen erbringt.

Um zu veranschaulichen, wie wichtig dieser Schritt für den effektiven Einsatz von D2-Werkzeugstahl ist, wurden Proben aus AISI D2-Kaltarbeitsstahl bei verschiedenen Anlaßbedingungen wärmebehandelt, um ihre Brucheigenschaften zu untersuchen. Die Ergebnisse zeigen, dass geeignete Anlasstemperaturen gewählt werden müssen, vor allem bei der Konstruktion von Bauteilen, bei denen die Duktilität (Zähigkeit) eine wesentliche Rolle für die Betriebssicherheit spielt.

Bearbeitung von D2-Werkzeugstahl: Empfehlungen für Schnittgeschwindigkeiten und Vorschübe

Bearbeitung von D2-Werkzeugstahl

  1. Für D2-Werkzeugstahl wird eine Schnittgeschwindigkeit von 50-60 Oberflächenfuß pro Minute (SFM) empfohlen. Dies kann jedoch je nach der spezifischen Anwendung und den verwendeten Werkzeugen variieren.
  2. Die Vorschubgeschwindigkeit sollte zwischen 0,001-0,015 Zoll pro Umdrehung (IPR) für Schruppbearbeitungen und 0,0005-0,010 IPR für Schlichtbearbeitungen liegen.
  3. Es wird empfohlen, bei der Bearbeitung von D2-Werkzeugstahl aufgrund seiner hohen Härte und Zähigkeit eine geringere Schnitttiefe (DOC) zu wählen. In der Regel wird ein DOC von 0,030-0,080 Zoll empfohlen.
  4. Die Verwendung von Kühlmittel während der Bearbeitung kann die Spanabfuhr unterstützen und die Lebensdauer der Werkzeuge verlängern.
  5. Die Wahl einer geeigneten Werkzeuggeometrie mit scharfen Kanten und positiven Spanwinkeln kann helfen, die Schnittkräfte zu reduzieren und die Oberflächengüte zu verbessern.
  6. Das Aufbringen von Beschichtungen wie TiN oder TiAlN kann einen zusätzlichen Schutz vor Verschleiß bieten und die Standzeit von Werkzeugen beim Schneiden von D2-Werkzeugstahl erhöhen.

Vergleich mit anderen Werkzeugstählen

Vs. A2

Beim Vergleich von D2 und A2 Werkzeugstählen zu vergleichen, sollten Ingenieure einige wichtige Unterschiede im Auge behalten. Erstens haben zwar beide eine ausgezeichnete Verschleißfestigkeit, aber D2 hat einen höheren Chromgehalt, der ihm eine bessere Korrosionsbeständigkeit verleiht. Andererseits hat A2 eine höhere Zähigkeit als D2 und ist damit die ideale Wahl für Anwendungen, bei denen es auf Schlagfestigkeit ankommt.

Ein weiterer wichtiger Unterschied zwischen den beiden Stahlblechen liegt in ihren Wärmebehandlungseigenschaften. Während D2 an der Luft gehärtet werden kann, muss A2 in Öl abgeschreckt werden, um einen optimalen Härtegrad zu erreichen. Dadurch ist A2 bei der Wärmebehandlung leichter zu bearbeiten und für verschiedene Anwendungen weniger vielseitig einsetzbar als D2.

Vs. M2

D2 und M2 sind zwei der beliebtesten Werkzeugstähle. Im Gegensatz zu D2-Stahl, der aus kohlenstoffreichem Chromstahl besteht, enthält M2-Stahl mehr Molybdän und Wolfram. Dies macht ihn ideal für Schneidwerkzeuge, die hohen Temperaturen standhalten müssen, ohne ihre Härte zu verlieren.

Was die Verschleißfestigkeit betrifft, so sind beide Stahlbleche außergewöhnlich. Im Vergleich zu M2-Stahl ist D2 jedoch aufgrund seines höheren Kohlenstoffgehalts eher spröde. Andererseits zeichnet sich M2 durch seine Zähigkeit aus und kann seine Leistung auch bei starker Beanspruchung beibehalten.

Vs. S7

Bei der Auswahl des richtigen Werkzeugstahls für Ihre spezielle Anwendung sind viele Faktoren zu berücksichtigen. Ein beliebter Werkzeugstahl, der oft mit D2 verglichen wird, ist zum Beispiel S7. Obwohl beide Stahlbleche für ihre hohe Verschleißfestigkeit und Zähigkeit bekannt sind, bietet S7 aufgrund seiner einzigartigen Zusammensetzung noch weitere Vorteile. So kann S7 beispielsweise für Warm- und Kaltarbeit verwendet werden und ist damit vielseitiger als D2.

Ein weiterer Vorteil von S7 gegenüber D2 ist seine Reaktion mit anderen Materialien. Einige Metalle können zu einer Verschlechterung oder sogar zu einem katastrophalen Versagen bestimmter Werkzeugstähle führen, wenn sie miteinander in Kontakt kommen. Aufgrund seiner chemischen Zusammensetzung ist S7 jedoch in der Lage, seine Leistung zu verbessern, wenn es mit anderen Werkstoffen wie Kupferlegierungen oder Aluminium zusammenarbeitet.

Vs. O1

Bezüglich D2-Werkzeugstahl gegenüber O1 WerkzeugstahlEs ist wichtig zu wissen, dass es sich bei beiden um Kaltarbeitsstähle handelt, die jedoch unterschiedliche Eigenschaften aufweisen. D2 enthält etwa 12% Chrom, während O1 nur etwa 0,5% enthält. Diese höhere Chrommenge in D2 verleiht ihm eine bessere Korrosionsbeständigkeit und bessere Verschleißeigenschaften.

Was die Wärmebehandlung betrifft, so können beide Stahlbleche mit ähnlichen Verfahren gehärtet werden. Aufgrund seines hohen Kohlenstoffgehalts (etwa 1,5%) benötigt D2 jedoch eine längere Abschreckzeit als O1 während des Härteprozesses. Beim Vergleich der Zähigkeit wird O1 zudem eine etwas bessere Schlagzähigkeit zugeschrieben als D2.

Vs. W1

Beim Vergleich von D2-Werkzeugstahl mit W1 sind einige wichtige Unterschiede zu beachten. Erstens bieten zwar beide Arten von Werkzeugstahl eine ausgezeichnete Härte und Verschleißfestigkeit, aber D2 hat einen höheren Chromgehalt als W1. Dies verleiht ihm eine bessere Korrosionsbeständigkeit und macht ihn ideal für den Einsatz in Umgebungen, in denen das Werkzeug Feuchtigkeit oder anderen korrosiven Substanzen ausgesetzt sein kann.

Was die Wärmebehandlung betrifft, so können sowohl D2 als auch W1 für eine maximale Härte vergütet werden. Aufgrund seines höheren Kohlenstoffgehalts gilt W1 jedoch im Allgemeinen als schwieriger bei der Wärmebehandlung zu bearbeiten. Dennoch ist W1 eine ausgezeichnete Wahl für spezielle Anwendungen, die eine hohe Zähigkeit und Haltbarkeit erfordern.

Vs. A6

Vergleicht man D2-Werkzeugstahl mit A6, so bieten kohlenstoffreiche und hochchromhaltige Stähle einzigartige Vorteile bei verschiedenen Anwendungen. Während A6 jedoch eine hervorragende Verschleißfestigkeit und Zähigkeit aufweist, bleibt er in Bezug auf Härte und Schneidhaltigkeit hinter D2 zurück. Daher ist D2 die bessere Wahl für Anwendungen, bei denen es auf Schärfe ankommt, wie z. B. bei Schneid- oder Formwerkzeugen.

Ein weiterer wesentlicher Unterschied zwischen diesen beiden Legierungen liegt in den Anforderungen an die Wärmebehandlung. Während A6 ein kompliziertes Härteverfahren mit mehreren Abschreck- und Anlaßzyklen erfordert, kann D2 an der Luft gehärtet werden, um den gewünschten Härtegrad zu erreichen. Dieses einfachere Verfahren macht D2 für viele industrielle Anwendungen, bei denen Zeit und Effizienz entscheidende Faktoren sind, kosteneffizient.

Vs. H13

Verglichen mit H13 WerkzeugstahlD2 bietet eine höhere Verschleißfestigkeit und bessere Zähigkeit. Viele Stanzbetriebe bevorzugen jedoch nach wie vor die Verwendung von H13 in Stanzwerkzeugen, da es eine gute Wärmeleitfähigkeit aufweist. Dies bedeutet, dass es die beim Stanzen entstehende Wärme schnell ableiten kann, was zu einer geringeren Ermüdung des Werkzeugs und einer insgesamt längeren Lebensdauer führt.

Ein wesentlicher Unterschied zwischen D2 und H13 ist ihre chemische Zusammensetzung. Während H13 einen hohen Anteil an Chrom und Molybdän enthält, um die Zähigkeit zu erhöhen, hat D2 einen höheren Anteil an Kohlenstoff und Vanadium, um die Verschleißfestigkeit zu erhöhen. Bei der Entscheidung, welcher Werkzeugstahl für eine bestimmte Anwendung verwendet werden soll, ist es daher wichtig, die Härteanforderungen, die Bearbeitungsmöglichkeiten und die zu erwartenden Betriebsbedingungen sorgfältig zu prüfen.

Schlussfolgerung

D2-Werkzeugstahl ist eine echte Neuerung in der Welt der Werkzeugherstellung. Seine einzigartige Mischung aus hohem Kohlenstoff- und Chromgehalt zeichnet ihn aus. Darüber hinaus ist dieser lufthärtende Stahl für seine außergewöhnliche Verschleißfestigkeit und Härte bekannt, was ihn zur perfekten Wahl für verschiedene Anwendungen macht.

Ob beim Schneiden von zähen Materialien oder beim Stanzen von Löchern in Metall - D2-Werkzeugstahl bietet jedes Mal unschlagbare Haltbarkeit und Zähigkeit. Wenn Sie Ihren Werkzeugsatz mit Hochleistungswerkzeugen aufrüsten möchten, ist D2-Werkzeugstahl die Investition wert. Unser Expertenteam kann Sie bei der Auswahl von D2-Werkzeugstahl für verschiedene Anwendungen unterstützen. Warum also warten? Nehmen Sie Kontakt mit uns auf heute!

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Robert Lee
About the Author
Robert Lee
- Materials Engineer at DEK
Robert specializes in material properties and machining behavior across metals and plastics. He is familiar with aluminum alloys, stainless steels, titanium, copper alloys, tool steels (including DC53, S136, SKD61), Invar, Inconel, PEEK, and carbon-fiber composites. He supports projects requiring difficult materials and helps optimize machining strategies.
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