D2 характеристики стали: плюсы и минусы для ножей, характеристики, аналог

плюсы и минусы для ножей, характеристики, аналог

В Росси достаточно высокая собственная база разработок по металлургии во всех отраслях и направлениях. Но не смотря на существующий марочник, включающий более 5000 тысяч названий, приживается аналог с зарубежным названием. Это происходит зачастую от того, что название марки ассоциируется с каким-либо известным изделием, определяющим точные свойства, так например характеристики стали D2 указывают на назначение этой марки для изготовления охотничьих, туристических, реже бытовых ножей.

 

Технические особенности стали D2

Марка D2 — это американская маркировка, которая используется и у нас, указывая на точное использование. Существующий Российский аналог — сталь Х12МФ. Как по химическому составу, так и механическим свойствам эти марки схожи. Существует лишь разница в диапазоне используемых компонентов. Но больше свойства зависят от термической отработки.

В своей стране эта марка получила большую известность, ее используют многие компании для своих изделий: режущего инструмента для оборудования, ножей. Востребована она благодаря:

• низкой стоимости;
• хорошей обрабатываемости;
• стойкостью заточки;
• высокими характеристиками реза;
• коррозионной стойкостью;
• однородности структуры после закалки.

 

Сталь d2 для ножей 

Прежде чем охарактеризовать эту сталь с промышленной точки зрения, рассмотрим особенности охотничьих ножей. Почему именно эта сталь востребована при их производстве, и для каких именно ножей она применяется.  

Такое сочетание как охотничий нож у профессионалов вызывает интерес, в то время как человек не заинтересованный пропустит это мимо. Дело в том, что ножи носят особый статус. У них своя форма, наличие деталей, конструкция каждый элемент которых имеет свое значение и определение.

Для охотничьего ножа первое правило — клинок должен долго держать хорошую заточку. Считается нормальным, если ее хватает на разделку одной большой туши, например кабана, лося или оленя. Форма такого ножа обязана иметь упор для устойчивости. — Все эти свойства и плюсы обеспечивает сталь D2 при невысокой стоимости.

 

 

Химический состав

По химическому составу D2 относится к высокоуглеродистым легированным сталям, а если более точно — режущим. Первоначально она и была разработана для изготовления режущих зубьев на базе высокоуглеродистого металла с содержанием 1,4-1,6 % углерода.

Основные легирующие элементы, придающие такие качества как красноломкость (металл ломается, при t выше 725 C, когда принимает красный цвет) износостойкость это — ванадий и молибден, содержание которых составляет:

• V-0,9-1,1 % ;
• Mo- 0,8-1,2 %.  

Из-за того, что они очень тугоплавки и получить их обычным методом не получается возможным эти вещества вводятся в расплав в виде мелкодисперсных порошков. Попадая в жидкую сталь, элементы образуют прочнейшие карбидные соединения (VC) и (WC) , разрушая карбид железа (FeC) и карбид хрома (CR23C6). Это обеспечивает высокую прочность при высоких температурах и хорошую способность к закаливанию стали.

Молибден увеличивает прокаливаемость стали на большую глубину и равномерному распределению внутренних напряжений, возникающих при закалке. Ванадий, в свою очередь, предотвращает хрупкость и ломкость клинка.     

 

 

Хром — единственный элемент, который придает сплаву стойкость к химической коррозии. Но так как для полной защиты необходимо минимальное содержание хрома 13 %, а в стали D2 находится только 11 %, то она относится к слабо ржавеющим. Кроме этого высокое содержание углерода способствует образованию достаточно большого количества карбида хрома, который влияет на межкристаллическую коррозию при реагировании с кислотами.

Содержание углерода — это показатель очень высокой прочности, которая присуща гораздо в большей степени, чем таким сталям, как кордовая или канатная. При грамотной термообработке поверхность принимает твердость 61 единицу по Роквеллу, когда как 55-58 ед. это более чем достаточно.

В обязательном порядке присаживаются кремний и марганец в соотношении 1:1 и количестве 0,60 %. Кремний оказывает упрочняющее границы зерен действие. Являясь не карбидообразующим элементом и одновременно тугоплавким, кристаллизующимся одним из первых, кремний выталкивает углерод к границам зерен, тем самым, придавая им большую прочность.

Марганец, как правило, присаживается в соотношении 1:1,1 и выше, но в этом случае выдерживается 1:1. Он стабилизирует структуру металла, как в аустенитном состоянии, так и отпущенном мартенсите. Он хоть и повышает твердость стали, но без ущерба ее вязкости.    

Вредная примесь фосфор снижена до предела 0,04 %, сера до 0,03 %. Это не самые минимальные пределы их содержания, но при повышении этого содержания они способны негативно влиять на нее, а в этом диапазоне они не оказывают негативного действия. 

Термомеханическая обработка 

Сталь D2 относится к режущим. Такие марки подвергаются закалке для придания максимально большой прочности (57 ед. по Роквеллу в отожженном состоянии, после закалки и отпуска 61 ед.). Основная масса стали, подвергающаяся закалке нагревается в окислительной атмосфере, но для ножей используется не совсем обычная технология из-за перепада толщины между кромкой и основной толщины ножа. Т. е. важно обеспечить равномерный нагрев и получение однородной структуры по всему телу лезвия: и в кромке и в обухе. При всем этом избежать коробления металла.

Нагрев под закалку в окислительной атмосфере приводит к частичному обезуглероживанию верхних слоев, которые снимают окончательной обработкой. Но заготовки ножей подвергаются закалке в точных размерах, так как после термической обработки сталь становится очень прочной и поэтому окончательная механическая обработка, которая к ней применяется — это шлифование и заточка резца.

Нагрев проводят в соляных ваннах температурой 850-630 ºC. Для прогрева всей толщины заготовки достаточно выдержки несколько секунд или минут, после чего металл охлаждают на воздухе. Для того чтобы за считанные секунды матрица нагрелась и перешла в аустенитное состояние, сталь легируют молибденом и ванадием, которые не только увеличивают износостойкость ножа, но так же увеличивают прокаливаемость. 

 

Почему выбирают D2

Выбирая стали для ножей, их более 15 марок различных по хим составу и свойствам, руководствуются в первую очередь физико-химическими показателями, от которых зависят основные свойства клинка. Это могут быть метательные ножи, тогда для них важна пластичность, чтобы они выдерживали динамические удары, гнулись, но в этом случае клинка не хватит для освеживания туши без нескольких правок. А вот клинки, которые держат долго заточку, не предназначены для метания, открывания бутылок и забивания гвоздей.

Второй критерий выбора массовое производство и окончательная стоимость изделия. Например, бытовые ножи должны быть коррозионностойкими, держать заточку, но не обязательно долго, но самое важное быть недорогими. Поэтому использовать очень дорогую сталь для производства бытовых изделий накладно, даже если попытаться снижать стоимость за счет массового производства.

Коррозионностокость — третий фактор, видимо не самый главный, когда речь заходит о способности держать заточку. Именно сталь марки D2 отодвигает это условие на второй план, так как она при длительном воздействии воды поддается коррозии, пусть и не активно.

Сталь D2 оптимально подходит как по физико-химическим свойствам, так и по стоимости. При правильном хранении (исключается постоянный контакт с водой, любой — с кислотами) ножи прослужат очень долго. А их стоимость составляет в диапазоне 15-35 у. е.

Оцените статью:

Рейтинг: 5/5 — 2 голосов

Достоинства и недостатки стали D2, а также характеристики и особенности стали Д2

Для производства ножей используют различные марки сталей, которые по своему составу и техническим характеристикам удовлетворяют предъявляемым требованиям к качеству и функционалу режущего инструмента; одна из них – инструментальная углеродистая сталь D2.

 Из истории создания сплава

Сталь D2 – относительно недавно появившийся сплав. Его разработали чуть более полувека назад в США с использованием метода электрошлаковой переплавки, что позволило повысить качество полученного сплава. С его помощью из состава удаляются фосфор и сера, которые, по мнению разработчиков, являются наиболее вредными. Их повышенное содержание нередко приводит к браку и снижению качества стали.

В Америке сплав использовали для изготовления промышленного режущего инструмента и ножей.

Позднее в Японии, Швеции и Германии были разработаны похожие по составу сплавы, которые по своим свойствам не уступают первоначальному образцу, а по некоторым параметрам и превосходят его. Характеристики стали Д2 и аналогичных, разработанных в других странах, различаются незначительно, в основном – в процентном содержании углерода.

Российским аналогом D2 является сталь Х12МФ. Состав сплавов похож; различия свойств зависят лишь от используемых в сплавах пропорций компонентов и особенностей термической обработки.

В настоящее время сплав используют для производства ножей и клинков холодного оружия.

Химический состав

На качества стали Д2 непосредственное влияние оказывает ее состав. Она относится к углеродистым сплавам, а процентное содержание хрома (Cr, 11–13%) в легирующих добавках приближает ее к нержавеющему, где (Cr) достигает 14%. Повышенное его содержание дало еще одно название стали – полунержавеющий.

Помимо углерода и хрома, в состав входят: марганец — 0,35%, кремний — 0,45%, молибден — 0,9%, ванадий — 0,9%, никель – 0,3%. Несмотря на незначительное их количество, каждый из них оказывает влияние на свойства сплава.

Марганец  и ванадий увеличивают твердость, износостойкость, ударопрочность, не уменьшая пластичности стали.

Молибден и никель увеличивают твердость и вязкость сплава, упругость и пластичность, повышают антикоррозионные свойства и сопротивление окислению при высоких температурах.

Преимущества и недостатки

Сталь D2, используемая для изготовления ножей, имеет свои плюсы и минусы. Среди положительных свойств отмечают:

• высокий уровень твердости, позволяющий долго сохранять лезвие острым без заточки;
• состав сплава придает высокие антикоррозийные свойства, хотя сталь Д2 для ножей относят к полунержавеющим;
• отличную сопротивляемость коррозийным процессам, среди всех углеродистых сталей;
• отлично держит заточку кромки лезвия ножа или клинка;
• режущий инструмент из этого сплава выдерживает сильные удары и может использоваться охотниками для рубки костей животного или туристами — для срезания и обработки веток деревьев.

Кроме того, высококачественные изделия имеют невысокую стоимость, что делает их еще более привлекательными.

В основном такие ножи предназначены для охотников, рыбаков, туристов, которые по достоинству оценили плюсы марки стали D2, но могут использоваться в и быту: Д2 используют для производства высококачественных кухонных ножей. Охотничьи ножи ручной работы, в том числе, — изготовленные мастерами Кизляра из стали D2, можно купить в нашем интернет-магазине.

Как и любые другие, сплав не является идеальным, поэтому сталь D2 имеет свои недостатки и минусы; их немного.

1. Не будучи полностью нержавеющим, нож, изготовленный из этого сплава, требует хотя бы минимального ухода, чтобы сохранить лучшие качества изделия.
2. Его очень трудно заточить в походных условиях, без использования специальных материалов и приспособлений.

Кроме того, стоит знать, что поверхность сплава не поддается окончательной полировке лезвия, поэтому найти сверкающий абсолютно гладкий клинок из стали Д2 практически невозможно: его поверхность будет матовой.

Разнообразие изделий из Д2

Из инструментальной стали Д2 производится широкий ассортимент различных ножей. Среди них:

• складные — универсального предназначения, в том числе – в подарочной упаковке;
• шейные, с помощью которых можно освежевать убитого на охоте зверя, аккуратно снять с него шкуру;
• туристические, с фиксированным клинком и широким спектром применения;
• разделочные, которые помогут разрезать тушу животного на части и разрубить кости.

Высококачественные ножи из стали Д2 можно приобрести в интернет-магазине КавказСувенинр Али Аскерова, среди них: охотничьи, туристические, складные. На нашем сайте также представлены тактические ножи выживания, изготовленные лучшими кизлярскими мастерами, среди которых – изделия из стали D2.

Также в нашем интернет-магазине имеется множество ножей ручной работы различного предназначения. Все они характеризуются высокой точностью и соблюдением необходимых параметров изделия, эстетичностью, использованием натуральных материалов при декорировании.

Отечественные производители ножей всё чаще используют современные и высококачественные сплавы при производстве ножей и среди них, завоевавшая широкую популярность, сталь D2 (Д2).

Сталь D2 – как материал для изготовления клинкового оружия

D2 это достаточно старая, инструментальная сталь. Была разработана в 60-е годы в США, как материал для режущих инструментов. Производится методом электрошлакового переплава, чтобы обеспечивает высокую чистоту сплава. За счет своих свойств до сих пор является очень популярной как материал для изготовления коротко клинкового оружия. Причем нужно сказать, что очень большое влияние на свойства стали оказывается термообработка. И D2 от одного производителя может разительно отличаться от такой же стали у другого.

Сравнительные характеристики стали D2 и Х12МФ

Аналогом в РФ является сталь Х12МФ.

В состав стали D2 входит углерод. В качестве легирующих элементов используются ванадий который снижет хрупкость клинка, молибден улучшает прокаливаемость материала на всю глубину. Хром защищает сталь от коррозии, но его уровень недостаточен для того, чтобы отнести сталь к нержавеющим. Также спав, легируется кремнием и марганцем, первый элемент упрочняет зерна стали, второй повышает ее твердость.

Сталь отличается очень агрессивным и продолжительным резом. Легко точится и правится. Желательно для заточки использовать керамические абразивы, алмазы формируют слишком грубую режущую кромку. Либо использовать алмазные абразивы для первичной обдирки, а дальше переходить на керамику.

Сталь неплохо сопротивляется коррозии, но отнести к нержавеющим сталям ее нельзя, не хватает хрома. Ножи будут требовать несложного ухода, после использования вымыть и протереть. Питтинговая коррозия легко убирается при помощи обычного ластика.

Оптимальный режим термообработки -58-60 ед. по Роквеллу, при такой твердости клинок отличается сбалансированными характеристиками. Хорошо удерживается остроту режущей кромки и одновременно кромка не склонна к скалыванию, при сильных боковых, либо ударных нагрузках. В случае термообработки на твердости 60-62 ед. по Роквеллу, заметно возрастает износостойкость, но при этом нож становится хрупким. К примеру, при попадании ножом по кости, в процессе разделки туши, можно получить сколы.

К достоинствам ножей из D2 можно отнести:

• Продолжительное время удержания остроты режущей кромки;

• Неплохое сопротивление коррозии;

• Обладает достаточной механической прочностью, чтобы без повреждений переносить рубящие удары;

• Как правило, ножи из данной стали обладают приемлемой стоимостью.

К недостаткам следует отнести;

Инструментальная сталь D2 для ножей: плюсы, минусы, состав, аналог

Характеристики стали D2 позволяют отнести ее к особому классу, получившему высокую оценку среди экспертов. Благодаря оптимальному соотношению составляющих компонентов сплав отличается уникальными свойствами и широко применяется в производстве высококачественных ножей.

Аналоги сплава и его применение

Марка стали D2 была разработана в 60-е годы прошлого века в Соединенных Штатах и первоначально использовалась для нужд промышленности. Из сплава изготавливали высокоскоростные резцы по металлу, которые могли работать при высоких температурах. Сегодня эта марка популярна во всем мире и имеет множество аналогов:

• Х155CrMo12 – в Германии;
• SLD – Японии;
• 1,2379 – в Евросоюзе;
• SKD-11 – Швеции.

В России заменителем стали D2 является марка Х12МФ, состав которой регламентируется ГОСТом 5950. Ее сортамент представлен:

• различными видами проката;
• калиброванным прутком и серебрянкой;
• полосой и коваными заготовками.

Инструментальная сталь D2, как и ее аналоги, нашла широкое применение:

• в машиностроительной отрасли;
• производстве металлообрабатывающих инструментов;
• бритвенных лезвий.

Особенно востребована она в качестве материала для изготовления элитных ножей, что связано с ее способностью в течение длительного времени держать хорошую заточку. Ее в норме должно хватать на разделку крупной туши. Из сплава получают широкий ассортимент ножей:

• универсальных складных, включая и подарочные варианты;
• шейных охотничьих ножей, предназначенных для свежевания добычи;
• туристических, имеющих широкий спектр применения;
• разделочных, для разрезания больших туш.

Химический состав

Сплав D2 разработан на основе высокоуглеродистой стали. Содержание углерода в его составе — 1,4-1,6%. Его высокая концентрация способствует образованию большого количества карбида железа. Особую прочность и износоустойчивость ему придают тугоплавкие металлы, концентрация которых составляет:

• молибдена – 0,8-1,2%;
• вольфрама – 0,9-1,1%.

Они вводятся в расплавленный металл в порошковом виде и замещают железо в соединениях с углеродом. Образуются прочные карбиды вольфрама и молибдена, придающие металлу свойства:

• высокой прочности при нагреве;
• способности к закаливанию;
• равномерного распределения возникающих в процессе закалки внутренних напряжений;
• предотвращения хрупкости.

Повышает антикоррозионные характеристики стали Д2 добавление хрома, в количестве более 11%. Дополнительную прочность придают сплаву карбиды хрома, образующиеся в процессе взаимодействия элементов.

Кремний и марганец добавляются в равных долях, по 0,6%, и обеспечивают стабилизирующее и упрочняющее влияние на внутреннюю структуру сплава.

Известно, что сера и фосфор способствуют ухудшению механических свойств, снижают износоустойчивость, одновременно повышая хрупкость металла. Содержание этих элементов снижено до тех пределов, когда их вредное воздействие не отражается на качестве стали:

• сера – 0,03%;
• фосфор – 0,04%.

Свойства сплава

Хотя сталь D2 обладает высокими антикоррозийными свойствами, однако не считается полностью нержавеющей. Устойчивость к коррозии во многом зависит от условий эксплуатации и хранения. При длительном нахождении изделий во влажной среде на них могут появиться пятна ржавчины.

Физические и технические характеристики стали D2 позволяют использовать ее после соответствующей термообработки для производства инструментов, обладающих высокой износоустойчивостью и стойкостью к ударным нагрузкам:

• плотность – 7700 кг/м3; показатель термальной проводимости – 20 Вт/м2*град;
• коэффициент эластичности – 21*104 МПа;
• компрессионная прочность увеличивается от 1750 до 2200 МПа с повышением твердости в диапазоне от 52 до 62 HRC.

Термическая обработка

Сталь D2 производится методом электрошлаковой переплавки (ESR), при котором расплав металла пропускается через специальный флюс. Во время процесса из расплава максимально удаляются вредные примеси серы и фосфора, за счет чего повышается качество металла.

Для получения необходимых прочностных характеристик для ножей сталь D2 подвергают дальнейшей термической обработке. Во время закалки важно обеспечить равномерный нагрев всей массы металла, для чего достаточно небольшой выдержки. Нагрев производится в окислительной среде, из-за чего происходит частичное обезуглероживание поверхностного слоя. Он снимается при окончательной обработке.

Первичная твердость металла достигается закалкой при 1000-1010 градусах с выдержкой в течение 5-7 минут. Температурный диапазон отпуска – 175-200 градусов. При таком режиме обеспечивается максимальная твердость режущей кромки – 61-62 HRC.

Для изготовления ножей, предназначенных для определенных динамических нагрузок, несколько меняется режим закаливания стали:

• закалка – при температуре 1020-1040 градусов;
• отпуск – 310-340 градусов в течение двух часов.

Конечная механическая обработка изделий заключается в шлифовании и заточке резца.

Преимущества и недостатки

Как и любой сплав, сталь D2 обладает своими плюсами и минусами. Ее достоинства проявляются:

• в высокой твердости резца, способности долго держать заточку;
• стойкости к деформации;
• устойчивости к коррозии, хотя сталь и не относится к нержавеющим;
• стойкости к действию высоких температур;
• однородности внутренней структуры после закалки;
• значительной износоустойчивости;
• способности выдерживать динамические нагрузки;
• вполне доступной стоимости.

Очевидные преимущества ножей из стали D2 сделали их востребованными среди охотников и туристов. Большой популярностью пользуются и бытовые ножи для применения на кухне.

Недостатки сплава, в основном, связаны с его достоинствами, в частности:

• из-за высокой твердости заточка ножей требует специальных приспособлений, что в походных условиях трудно выполнить;
• несмотря на высокую устойчивость к коррозии, ножи требуют внимательного ухода и исключения контакта с агрессивными средами.

Ножи, изготовленные из стали D2, считаются лучшим вариантом для использования в любых условиях. При правильном хранении и соблюдении правил ухода они прослужат долго, эффективно выполняя свои функции.

 

Характеристики стали D2 — плюсы и минусы

В России достаточно высокая собственная база разработок по металлургии во всех отраслях и направлениях. Но не смотря на существующий марочник, включающий более 5000 тысяч названий, приживается аналог с зарубежным названием. Это происходит зачастую от того, что название марки ассоциируется с каким-либо известным изделием, определяющим точные свойства, так например характеристики стали D2 указывают на назначение этой марки для изготовления охотничьих, туристических, реже бытовых ножей.

Технические особенности стали D2

Марка D2 это американская маркировка, которая используется и у нас, указывая на точное использование. Существующий Российский аналог сталь Х12МФ. Как по химическому составу, так и механическим свойствам эти марки схожи. Существует лишь разница в диапазоне используемых компонентов. Но больше свойства зависят от термической отработки.

В своей стране эта марка получила большую известность, ее используют многие компании для своих изделий: режущего инструмента для оборудования, ножей. Востребована она благодаря:

• низкой стоимости;
• хорошей обрабатываемости;
• стойкостью заточки;
• высокими характеристиками реза;
• коррозионной стойкостью;
• однородности структуры после закалки.

Сталь d2 для ножей

Прежде чем охарактеризовать эту сталь с промышленной точки зрения, рассмотрим особенности охотничьих ножей. Почему именно эта сталь востребована при их производстве, и для каких именно ножей она применяется.

Такое сочетание как охотничий нож у профессионалов вызывает интерес, в то время как человек не заинтересованный пропустит это мимо. Дело в том, что ножи носят особый статус. У них своя форма, наличие деталей, конструкция каждый элемент которых имеет свое значение и определение.

Для охотничьего ножа первое правило клинок должен долго держать хорошую заточку. Считается нормальным, если ее хватает на разделку одной большой туши, например кабана, лося или оленя. Форма такого ножа обязана иметь упор для устойчивости. Все эти свойства и плюсы обеспечивает сталь D2 при невысокой стоимости.

Химический состав

По химическому составу D2 относится к высокоуглеродистым легированным сталям, а если более точно режущим. Первоначально она и была разработана для изготовления режущих зубьев на базе высокоуглеродистого металла с содержанием 1,4-1,6 % углерода.

Основные легирующие элементы, придающие такие качества как красноломкость (металл ломается, при t выше 725 C, когда принимает красный цвет) износостойкость это  ванадий и молибден, содержание которых составляет:

• V-0,9-1,1 % ;
• Mo- 0,8-1,2 %.

Из-за того, что они очень тугоплавки и получить их обычным методом не получается возможным эти вещества вводятся в расплав в виде мелкодисперсных порошков. Попадая в жидкую сталь, элементы образуют прочнейшие карбидные соединения (VC) и (WC) , разрушая карбид железа (FeC) и карбид хрома (CR23C6). Это обеспечивает высокую прочность при высоких температурах и хорошую способность к закаливанию стали.

Молибден увеличивает прокаливаемость стали на большую глубину и равномерному распределению внутренних напряжений, возникающих при закалке. Ванадий, в свою очередь, предотвращает хрупкость и ломкость клинка.

Хром единственный элемент, который придает сплаву стойкость к химической коррозии. Но так как для полной защиты необходимо минимальное содержание хрома 13 %, а в стали D2 находится только 11 %, то она относится к слабо ржавеющим. Кроме этого высокое содержание углерода способствует образованию достаточно большого количества карбида хрома, который влияет на межкристаллическую коррозию при реагировании с кислотами.

Содержание углерода это показатель очень высокой прочности, которая присуща гораздо в большей степени, чем таким сталям, как кордовая или канатная. При грамотной термообработке поверхность принимает твердость 61 единицу по Роквеллу, когда как 55-58 ед. это более чем достаточно.

В обязательном порядке присаживаются кремний и марганец в соотношении 1:1 и количестве 0,60 %. Кремний оказывает упрочняющее границы зерен действие. Являясь не карбидообразующим элементом и одновременно тугоплавким, кристаллизующимся одним из первых, кремний выталкивает углерод к границам зерен, тем самым, придавая им большую прочность.

Марганец, как правило, присаживается в соотношении 1:1,1 и выше, но в этом случае выдерживается 1:1. Он стабилизирует структуру металла, как в аустенитном состоянии, так и отпущенном мартенсите. Он хоть и повышает твердость стали, но без ущерба ее вязкости.

Вредная примесь фосфор снижена до предела 0,04 %, сера до 0,03 %. Это не самые минимальные пределы их содержания, но при повышении этого содержания они способны негативно влиять на нее, а в этом диапазоне они не оказывают негативного действия.

Термомеханическая обработка

Сталь D2 относится к режущим. Такие марки подвергаются закалке для придания максимально большой прочности (57 ед. по Роквеллу в отожженном состоянии, после закалки и отпуска 61 ед.). Основная масса стали, подвергающаяся закалке нагревается в окислительной атмосфере, но для ножей используется не совсем обычная технология из-за перепада толщины между кромкой и основной толщины ножа. Т. е. важно обеспечить равномерный нагрев и получение однородной структуры по всему телу лезвия: и в кромке и в обухе. При всем этом избежать коробления металла.

Нагрев под закалку в окислительной атмосфере приводит к частичному обезуглероживанию верхних слоев, которые снимают окончательной обработкой. Но заготовки ножей подвергаются закалке в точных размерах, так как после термической обработки сталь становится очень прочной и поэтому окончательная механическая обработка, которая к ней применяется это шлифование и заточка резца.

Нагрев проводят в соляных ваннах температурой 850-630 C. Для прогрева всей толщины заготовки достаточно выдержки несколько секунд или минут, после чего металл охлаждают на воздухе. Для того чтобы за считанные секунды матрица нагрелась и перешла в аустенитное состояние, сталь легируют молибденом и ванадием, которые не только увеличивают износостойкость ножа, но так же увеличивают прокаливаемость.

Почему выбирают D2

Выбирая стали для ножей, их более 15 марок различных по хим составу и свойствам, руководствуются в первую очередь физико-химическими показателями, от которых зависят основные свойства клинка. Это могут быть метательные ножи, тогда для них важна пластичность, чтобы они выдерживали динамические удары, гнулись, но в этом случае клинка не хватит для освеживания туши без нескольких правок. А вот клинки, которые держат долго заточку, не предназначены для метания, открывания бутылок и забивания гвоздей.

Второй критерий выбора массовое производство и окончательная стоимость изделия. Например, бытовые ножи должны быть коррозионностойкими, держать заточку, но не обязательно долго, но самое важное быть недорогими. Поэтому использовать очень дорогую сталь для производства бытовых изделий накладно, даже если попытаться снижать стоимость за счет массового производства.

Коррозионностокость третий фактор, видимо не самый главный, когда речь заходит о способности держать заточку. Именно сталь марки D2 отодвигает это условие на второй план, так как она при длительном воздействии воды поддается коррозии, пусть и не активно.

Сталь D2 оптимально подходит как по физико-химическим свойствам, так и по стоимости. При правильном хранении (исключается постоянный контакт с водой, любой с кислотами) ножи прослужат очень долго. А их стоимость составляет в диапазоне 15-35 у. е.

Сталь D2. Краткое описание. Использование при производстве ножей. Плюсы и минусы, характеристики, отзывы

Сталь D2 — универсальная высокопрочная, высокоуглеродистая, высокохромистая инструментальная сталь, термообрабатывается до HRC 60-62. Обрабатывается в отожженном состоянии. Содержит в своем составе молибден и ванадий. 

Химический состав стали D2, %:

C	Cr	Mo	V	Ni	Si	Mn
1,40-1,60	11,0-13,0	0,7-1,2	0,9-1,1	0,3	0,6	0,6

Типичная область применения: штамповка, формирование штамов, штампы, резьбонарезные штампы, пуансоны, промышленные ножи и резаки, ножницы, наконечники для подачи пластмассы, инструменты, измельчители отходов, измельчители шин.

Основные свойства стали D2

 

• Высокая абразивная износостойкость

• Высокая прочность на сжатие

• Хорошие свойства затвердевания

• Высокая стабильность при закалке

• Хорошая устойчивость к отпуску

 

Она обладает отличной износостойкостью из-за большого количества карбидов в микроструктуре, карбиды обеспечивают хорошую износостойкость при скользящем контакте с другими металлами и абразивными материалами. D2 широко используется в течение многих лет в деталях и инструментах, требующих очень высокой износостойкости. 

Несмотря на то, что имеются другие стали с лучшей вязкостью или повышенной износостойкостью, D2 обеспечивает эффективное сочетание износостойкости и вязкости, производительности инструмента, цены и широкого спектра форм изделий. Эта сталь также доступна в виде электро-шлако-переплавленного (ESR) продукта. Процесс переплавки обеспечивает улучшенную химическую однородность, более однородный размер карбидов и связанные с этим улучшения механических и усталостных свойств.

Высокое содержание хрома в стали D2 дает приемлемые коррозионностойкие свойства в закаленном состоянии, это почти нержавеющая сталь (cталь D2 называют «полунержавеющей», она содержит около 12% хрома, что недостаточно, чтобы назвать D2 полноценной коррозионностойкой сталью.)

Очень популяра даже сегодня. Российский аналог — Х12МФ. Сталь D2 популярна у североамериканских изготовителей ножей.

 

Ножи из стали D2 можно купить здесь. Твердость после закалки составляет 61-63 HRC.

Осуществляется доставка по всем регионам Российской Федерации: Московская область, Самара, Челябинская область, Свердловская область (Екатеринбург), Уфа (Республика Башкортостан), Республика Татарстан, Курганская область, Тюменская область, Пермский край, Оренбургская область, Краснодарский край, Удмуртская Республика и далее — все регионы России.
Наши менеджеры будут рады предоставить вам всю необходимую информацию.

Вся информация на сайте носит справочный характер и не является публичной офертой, определяемой положениями Статьи 437 Гражданского кодекса Российской Федерации. Технические параметры (спецификация) и комплект поставки товара могут быть изменены производителем.

Магазин Златоустовских украшенных изделий. Ножи Златоуста, Украшенное оружие, украшенная посуда. Часы, часы водолазные, секундомеры. © 2020 mybestbuy.ru

Cталь D2 для ножей плюсы и минусы

D2 — инструментальная сталь высокого качества. На данный момент находится вне конкуренции за счет уровня класса и соответствующего качества. В ней присутствуют все необходимые качества, а составляющие объединены в правильном соотношении. Современные технологии позволили представить достойный сплав, который активно применяется в изготовлении ножей. Купить нож из стали D2 Вы можете здесь.

Общая информация

D2 — это премиум сталь особого сегмента, которая ценится многими экспертами, специализирующимися в данной сфере. Сплав имеет высокий уровень углерода и хрома в своем составе, обладает стойкостью к коррозии, износу, а также разного рода нагрузкам и механическим воздействиям. На этапе производства подвергается закалке в рамках 55-69 HRC. Готовый нож из D2 обладает превосходными режущими свойствами и не тупится при длительном использовании.

Важной характеристикой является то, что сталь не полностью нержавеющая, точнее наполовину. Она обладает довольно хорошими антикоррозийными свойствами, не все же этот уровень не позволяет назвать ее на 100% нержавеющей.

Составляющие. Процесс изготовления

Как и все стали, D2 имеет типичные элементы, которые входят в ее состав. Давайте рассмотрим их подробнее.

• Главная составляющая, присутствующая во всех ножевых сталях — углерод. Он увеличивает остроту и способствует повышению вязкости.
• Кремний — выступает в качестве дополнения и улучшает упругость.
• Марганец — выполняет немаловажную функцию, а именно улучшает процесс закалки и зернистую структуру изделия.
• Хром — как же без него. Производство стали не обходится без наличия этого элемента. Добавляет твердость, вязкость, повышает износостойкость и при достижении уровня в 13% позволяет воспроизвести нержавеющий материал.
• Молибден. Содержание молибдена предотвращает хрупкость, улучшает твердость и антикоррозийные свойства.
• Ванадий. Карбидообразующий элемент определяет уровень износостойкости и улучшает закаливаемость.

Помимо наличия и правильного соотношения вышеперечисленных элементов, изготовление стали не может обойтись без термообработки. Этот процесс происходит при температуре, достигающей 870 градусов. После этого она остужается, подвергается заранее обдуманной обработке, затем снова закаляется. Только после этого ее остужают вне высоких температур.

Cталь d2 для ножей плюсы и минусы

При использовании клинков стоит протирать их после столкновения с водой для обеспечения комфортной и долгой эксплуатации. Умным решением будет осуществлять покрытие специальным антикоррозийным материалом. Эту сталь также относят к штамповым, то есть тем, которые обладают высокой твердостью, прочностью и способные удерживать уровень заточки при постоянном использовании. Эта категория также отличается стойкостью к деформации даже при агрессивном использовании и воздействии высоких температур.
Любой материал, как и сталь d2 для ножей имеет плюсы и минусы. Но первого в нашем случае в разы больше. Правильный уход и соблюдение основных рекомендаций позволят пользоваться изделием из этой стали долгие годы.

быстрорежущая сталь | D2 Сталь

Купить эту сталь

Инструментальная сталь D2 — это универсальная высокоуглеродистая высокохромистая инструментальная сталь, упрочняющаяся на воздухе, которая характеризуется относительно высокой достижимой твердостью и многочисленными крупными карбидами из сплава с высоким содержанием хрома в микроструктуре. Эти карбиды обеспечивают хорошую износостойкость от скользящего контакта с другими металлами и абразивными материалами. Хотя доступны другие стали с улучшенной ударной вязкостью или улучшенной износостойкостью, D2 обеспечивает эффективное сочетание износостойкости и ударной вязкости, характеристик инструмента, цены и широкого разнообразия форм продукции.

ПРИМЕНЕНИЕ: Валки, пуансоны, матрицы для вырубки, формовки, обрезки и накатывания резьбы, ножи для резки, ножи для пищевой промышленности и калибры.

Композиция

С	Мн	Si	Cr	Пн	В
1,50	0,30	0.30	12,00	0,75	0,90

Относительные свойства

Физические свойства

• Плотность: 0,278 фунта / дюйм ³ (7695 кг / м ³ )
• Удельный вес: 7,70
• Модуль упругости: 30 x 10 ⁶ фунтов на квадратный дюйм (207 ГПа)
• Обрабатываемость: 50-60% углеродистой стали с 1%

Инструкции по термообработке

Закалка

Критическая температура:
Ac1: 788 ° C (1449 ° F)	Ac3: 1553 ° F (845 ° C)
Ar1: 769 ° C (1418 ° F)	Ar3: 744 ° C (1373 ° F)

Предварительный нагрев: Чтобы минимизировать деформацию и напряжения в больших или сложных инструментах, используйте двойной предварительный нагрев.Нагрейте со скоростью, не превышающей 400 ° F в час (222 ° C в час) до 1150-1250 ° F (621-677 ° C), уравняйте, затем нагрейте до 1400-1450 ° F (760-788 ° C). Для обычных инструментов используйте только второй температурный диапазон в качестве однократной обработки для предварительного нагрева.

Аустенизация (сильный нагрев): Медленно нагрейте от предварительного нагрева. Печь или соль: 1850-1875 ° F (1010-1024 ° C).

Закалка: Воздух или сжатый газ до 150-125ºF (66-51ºC). Листы толщиной до 4 дюймов (101,6 мм) полностью затвердевают при воздушном охлаждении с 1575ºF (857ºC).Листы толщиной до 6 дюймов (152,4 мм) полностью затвердевают при воздушном охлаждении с 1625ºF (885ºC).

Закалка: Закалка сразу после закалки. Выдерживать при температуре 1 час на дюйм (25,4 мм) толщины, минимум 2 часа, затем охладить на воздухе до температуры окружающей среды. Типичный диапазон отпуска составляет от 350 до 400ºF (от 177 до 204ºC).

Для максимальной износостойкости, отпускайте в диапазоне 300–350 ° F (149–177 ° C) для твердости 62–64 HRC. Для достижения оптимального баланса между износостойкостью и ударной вязкостью закаляйте при температуре от 500 до 550 ° F (260–288 ° C).Это даст 58-60 HRC.

Для максимальной прочности, двойной отпуск, 2 часа плюс 2 часа при температурах выше 950 ° F (510 ° C). Это даст твердость менее 58 HRC.

Для минимизации внутренних напряжений в поперечных сечениях более 6 дюймов (152,4 мм) и повышения стабильности инструментов, которые будут подвергаться электроэрозионной обработке после термообработки, время выдержки от 4 до 6 часов при температуре отпуска ниже 950 ° F (510 ° F). C) настоятельно рекомендуется.

Отжиг: Отжиг должен выполняться после горячей обработки и перед повторным закалкой.Нагревают со скоростью, не превышающей 400 ° F в час (222 ° C в час) до 1600–1650 ° F (871–899 ° C), и выдерживают при температуре 1 час на дюйм (25,4 мм) максимальной толщины; Минимум 2 часа. Затем медленно охладите в печи со скоростью, не превышающей 50 ° F в час (28 ° C в час) до 1000 ° F (538 ° C). Продолжайте охлаждение до температуры окружающей среды в печи или на воздухе. Результирующая твердость должна быть максимум 255 HBW.

Вся инструментальная сталь продается как отожженная, за исключением P20 и 4140HT, которые подвергаются термообработке до HRC 28/32.

,

быстрорежущая сталь | Инструментальная сталь D2

Купить эту сталь

Типичный состав
К	Кр	Пн	В
1,42	11,5	0,9	0,8

D2 — это закаленная на воздухе высокоуглеродистая высокохромистая инструментальная сталь, термообрабатываемая до HRC 60-62.Он предлагает отличную стойкость к истиранию благодаря большому количеству карбидов в микроструктуре. D2 уже много лет широко используется для холодных работ, требующих очень высокой износостойкости. Его можно обрабатывать в отожженном состоянии, и, как и другие закаленные на воздухе инструментальные стали, деформации при закалке минимальны.

Типовые применения включают штамповочные или формовочные штампы, пуансоны и штампы, формовочные валки, вырубные штампы, штампы для накатки резьбы, штампы для чеканки, штампы для ламинирования, обрезные штампы, промышленные ножи и продольные ножи, ножницы, инструменты для точной вырубки, измельчители лома и т. Д. изнашиваемые детали, измельчители шин, винты и наконечники подачи пластика.

Механические свойства
	Аустенизитинг термической обработки	HRC	Ударная вязкость		Износостойкость
	Темп.		фут-фунт	(Дж)
D2	1850 ° F (1010C)	60	21	(28)	3-4
150
S7	1750 ° F (955C)	57	125	(165)	1
A2	1750 ° F (955C)	60	40	(53)	2-3 ​​
Cru-Wear	1950 ° F (1065 ° C)	62	30	(40)	5-6
3В	1950 ° F (1065 ° C)	60	70	(95)	7
M2	2050 ° F (1120 ° C)	62	20	(27)	8-10
M4	2050 ° F (1120 ° C)	62	32	(43)	20-25
10 В	2150 ° F (1175 ° C)	63	14	(19)	90

Обрабатываемость

Обрабатываемость D2 после отжига составляет около 35% от инструментальной стали W1.

Обработка поверхностей

D2 может быть подвергнут стандартной обработке поверхности, такой как азотирование, покрытие TiN (нитрид титана) или твердое хромирование, если это необходимо. При использовании поверхностной обработки закаливайте с высокой стороны диапазона аустенитизации и отпускайте при температуре процесса обработки или выше.

Этот лист данных предназначен только для информационных целей. Характеристики сплава могут изменяться в зависимости от химического состава и / или обработки. Мы не подтверждаем пригодность материала для конкретных применений.

Термические процедуры

Отжиг: Нагрейте до 1600 ° F (870 ° C), выдержите 2 часа, медленно охладите до 25 ° F (15 ° C) в час до 1000 ° F (540 ° C), затем охладите на воздухе. Или нагрейте до 1600 ° F (870 ° C), выдержите 2 часа, охладите до 1425 ° F (775 ° C), выдержите 6 часов, затем охладите на воздухе.
Твердость после отжига: О BHN 221/225

Снятие напряжения

Отожженные детали: Нагрейте до 1200–1250 ° F (650–675 ° C), выдержите 2 часа, затем охладите на неподвижном воздухе.
Закаленные детали: Нагрейте до температуры на 25-50 ° F (15-25 ° C) ниже исходной температуры отпуска, выдержите 2 часа, затем охладите на неподвижном воздухе.

Закалка

Предварительный нагрев: Нагрейте до 1100–1200 ° F (595–650 ° C), выполните выравнивание, затем до 1400–1450 ° F (760–790 ° C), выполните выравнивание.
Аустенизация: 1825-1875 ° F (995-1025 °). Время выдержки при температуре 30-45 минут.
Закалка: Закалка воздухом или избыточным давлением (минимум 2 бара) до температуры ниже 150 ° F (65 ° C).
Закалка: 400-1000 ° F (205-540 ° C). Температура минимум 2 часа каждый раз или минимум 1 час на дюйм (25 мм) толщины, двойная закалка. Охладите до комнатной температуры в промежутках между температурами.
Криогенная обработка: Охлаждение после первого отпуска может улучшить долговременную стабильность размеров за счет преобразования остаточного аустенита. Любая обработка холодом должна сопровождаться вспыльчивостью.

Изменение размера: (Количество остаточного аустенита оказывает значительное влияние.)

Температура затвердевания	Темп.	HRC	Изменение продольного размера
1850 ° F (1010C)	205 ° C (400 ° F)	61	-0.025%
1850 ° F (1010C)	315 ° C (600 ° F)	59	-0,010%
1850 ° F (1010C)	800 ° F (425 ° C)	58	-0,017%
1850 ° F (1010C)	1000 ° F (425C)	55	-0.006%

Реакция на термообработку Твердость Данные по ударной вязкости
Аустенитизированный 1850 ° F (1010C) Воздушное охлаждение
Закалка	HRC	Шарпи C-Notch
Темп.		фут-фунт	Джоулей
Закалка на воздухе	63
300 ° F (150 ° C)	62	17	23
400 ° F (205 ° C)	61	21	29
500 ° F (260 ° C)	60	23	31
600 ° F (315 ° C)	59	22	30
700 ° F (370 ° C)	58	22	30
800 ° F (420 ° C)	58	21	29
900 ° F (480 ° C)	58	21	29
1000 ° F (540C)	55	19	26

Сварка

Используйте присадочный материал из инструментальной стали для закалки на воздухе.
Отожженный материал: Предварительно нагрейте 700-900 ° F (370-485 ° C), поддерживайте температуру обрабатываемой детали минимум 700 ° F (370 ° C) во время сварки. Повторный отжиг после сварки или отпуск при 1425 ° (775 °) в течение 6 часов.
Закаленный материал: Предварительный нагрев на 25-50 ° F (15-30 ° C) ниже исходной температуры отпуска или минимум 350 ° F (175 ° F). Во время сварки поддерживайте температуру заготовки на уровне не менее 350 ° F (175 ° F). После сварки охладите до температуры ниже 150 ° (65 ° C). Температура отпуска на 25 ° F (15 ° C) ниже исходной температуры отпуска или на 350 ° (175 ° C) минимум

Вся инструментальная сталь продается как отожженная, за исключением P20 и 4140HT, которые подвергаются термообработке до HRC 28/32.

,

— — Инструментальная сталь D2

:

• • Английский
• • ,
  • ,
• • ,

• • Нож-

+7 (495) 545-47-37 () 8 (800) 555-04-37 ()

• • ,
  • ,
  • , —
  
  
  • (ЭДК)
  • «»
  • Mid-Tech

.

D2 Инструментальная сталь

Когда производители инструментов и штампов определяют сталь для своего оборудования, они часто обращаются к D2 как к первому выбору. Его твердость позволяет ему выдерживать удары, не теряя своей формы. Его высокая износостойкость подходит для штамповки и формовки других металлов — задачи, которую производственное оборудование должно иметь возможность повторять снова и снова, без необходимости частой замены деталей. Для выполнения этой задачи требуется сталь, которая противостоит двум силам износа (истиранию и адгезии) и способна выдерживать постоянные нагрузки нагрузки, возникающие каждый раз, когда штамп, пуансон или режущее и режущее лезвие сталкивается с обрабатываемым материалом.Хотя другие инструментальные стали могут предложить лучшие возможности долгосрочного крупносерийного производства без необходимости переточки штампов, D2 сочетает разумную стоимость с широкой доступностью.

По некоторым из тех же причин, по которым D2 производит прочные детали, которые могут выдерживать сжатие и давление в оборудовании на заводе, D2 также предлагает производителям ножей желаемый набор факторов производительности, которые могут вывести его на вершину списка лезвий. материалы. D2 обязан своими возможностями своему химическому составу, а также этапам обработки, которым он подвергается во время и после производства.

Производство стали для изготовления ножей

Благодаря серийному производству ножей и индивидуальным проектировщикам мир создания лезвий вырос до такой степени, что привлек внимание производителей стали как рыночный сегмент, потребности и приоритеты которого определяют их выбор среди доступных сталей. Сталелитейные компании ухаживают за производителями ножей, анализируя их сплавы, чтобы выявить рабочие параметры, которые способствуют созданию отличных лезвий.Тем не менее, среди сталей, завоевавших популярность среди производителей ножей, включая D2, почти каждый сплав в списке возник как продукт, предназначенный для удовлетворения потребностей гораздо более крупных клиентов в гораздо более крупных областях.

Приоритеты производителей ножей совпадают и пересекаются с приоритетами других производственных процессов и отраслей. В результате они могут найти подходящие материалы среди списков сплавов, которые изначально использовались в качестве материалов, предназначенных для использования в автомобильном и аэрокосмическом строительстве, в крупносерийном производственном оборудовании и других отраслях промышленности, материалы и рабочие процессы которых также зависят от стали.

В США классификация инструментальных сталей основывается на системе классификации, в которой буква сочетается с числом, чтобы создать номенклатуру, которая определяет, как металл закаляется, и другие характеристики его использования и рабочих характеристик. «W» обозначает инструментальную сталь, закаленную в воде. «О» означает застывание масла. «A» и «D» обозначают твердение на воздухе. «D» также указывает на инструментальные стали, классифицируемые как высокоуглеродистые и высокохромистые из-за их элементного состава.

Оценка сталей и их характеристик

Каждая сталь для лезвий проходит оценку на основе пяти критериев, каждый из которых представляет собой принципиально желательные характеристики, влияющие на производительность ножа.Тесты и измерения, связанные с этими аспектами оценки, варьируются от давно используемых лабораторных методов до более близких к анекдотическим наблюдениям, основанных на использовании в реальном мире.

Твердость — Что касается стали, при стандартном лабораторном измерении твердости используется тестер Роквелла и связанные с ним измерительные шкалы для определения устойчивости к изменениям формы материалов при ударе. Для ножевых сталей шкала Роквелла С обеспечивает эти значения сопротивления вдавливанию, выраженные в виде чисел, за которыми следует обозначение «HRC» для обозначения конкретной шкалы Роквелла.Измерения по Роквеллу не коррелируют ни с какими реальными измерениями. Они просто предоставляют показатели твердости, которые можно использовать для сравнения материалов, прошедших сопоставимые испытания. Среди лезвий ножей измерения по Роквеллу обычно варьируются от 56 до 62 HRC.

Твердость сплава может варьироваться в зависимости от его химического состава и в результате термической обработки, которую он получает. Кроме того, поскольку во многих сплавах, включая D2, указан диапазон содержания ингредиентов для одного или нескольких своих составляющих элементов, твердость сплава, представленного одним производителем, может демонстрировать рабочие характеристики, которые отличаются от аналогичных характеристик другого производителя.Точно так же одна партия стали может отличаться от другой партии.

Вязкость — Показатель способности стали изгибаться без разрушения и восстанавливать свою форму без деформации. Вязкость также коррелирует с пределом прочности при растяжении. По мере того как прочность падает, повышается хрупкость.

D2 иногда зарабатывают репутацию износостойкой стали, не обладающей прочностью, особенно по сравнению с другими сталями, которые также не могут иметь обозначение «нержавеющая». Температуры термообработки, количество этапов отпуска и способ обработки стали между этапами могут повлиять на ударную вязкость D2, потенциально повышая ее, так что она уравновешивается твердостью сплава.Толщина лезвия также играет роль в определении прочности. Более толстые лезвия имеют тенденцию проявлять меньшую гибкость, чем более тонкие лезвия, а некоторые тонкие лезвия не могут вернуться к своей первоначальной форме после воздействия изгибающих сил.

Чтобы повысить ударную вязкость D2, некоторые производители стали создали версии сплава, полученные методом порошковой металлургии, а не обычными методами производства стали. Область порошковой металлургии возникла как реакция на отрицательные эффекты сегрегации сплавов, которые проявляются в традиционном производстве сплавов.

При использовании проверенных временем методов производства стали производитель смешивает железо, углерод и другие элементы в дуговой электропечи. Этот расплавленный материал разливается в формы, которые превращают его в слитки. Процесс охлаждения большого куска металла вызывает разделение его легирующих элементов, превращая то, что вышло из печи в виде связной однородной смеси, в несовместимую смесь. Разрезание слитка и взятие образцов химического состава различных частей показывает, что некоторые области содержат больше элемента, чем другие, с карманами, образующимися по всему остывшему металлу.В сплавах, таких как D2, которые содержат сложные смеси множества элементов, получаемая сталь дает непостоянные характеристики. Даже с помощью постпроизводственной обработки можно преодолеть некоторые эффекты сегрегации, она не может восстановить полную однородность сплава.

Порошковая металлургия позволяет готовой стали сохранять однородный химический состав и, следовательно, стабильность рабочих характеристик. Вместо того, чтобы создавать большие слитки, слиток миниатюризируется до размера зерна порошка.Для этого в этом передовом производственном методе компоненты сплава плавятся в вакуумной камере, а затем распыляются через сопло в поток инертного газа под высоким давлением. Струя расплавленной стали превращается в крошечные капли, которые сразу же охлаждаются в такие же маленькие отдельные слитки. Порошок поступает в автоклав, в котором он подвергается спеканию, сочетанию тепла и давления, в результате чего частицы образуются в твердую массу. В то же время спекание изменяет химический состав стали, связывая элементы вместе на молекулярном уровне.На этапе закалки температура смеси быстро понижается, снова меняются молекулярные структуры, чтобы сделать комбинацию элементов постоянным состоянием. Низкотемпературная термообработка снижает хрупкость.

Износостойкость — Две силы действуют вместе, чтобы изнашивать кусок стали во время использования. Абразивная обработка удаляет кусочки материала с лезвия, которое встречается с шероховатой поверхностью. В результате прилипания частицы отделяются от других поверхностей и прикрепляются к стали лезвия. Характеристики D2 в области износостойкости, его способность не изнашиваться и не становиться жертвой инородных тел, вытесненных из других материалов, во многом являются основанием для его восторженных отзывов как стали для лезвий.

Помните, что D2 был разработан как сплав для использования в штампах, режущих лезвиях в производственном оборудовании и других металлических деталях, которые должны повторять один шаг под давлением бесчисленное количество раз без изменения формы. Эта совокупность атрибутов объясняет, что привлекло производителей ножей в D2 как в стали для лезвий. Его первоначальное использование определяет и требует значительной износостойкости, что также способствует превосходным характеристикам лезвия. Однако даже D2 может уступать по износостойкости сплавам с более сложным химическим составом элементов, особенно сталям, полученным методом порошковой металлургии.

Несмотря на огромные преимущества износостойкости D2, эти достоинства также могут служить недостатками. В частности, D2 трудно обрабатывать и затачивать. Хотя лезвия D2 сохраняют свои кромки в течение длительного периода износа, их заточка — трудоемкая задача, требующая специальных знаний и подходящих инструментов.

Коррозионная стойкость — Когда лезвие ножа сталкивается с соленой водой, кислыми жидкостями, такими как сок цитрусовых, влажной средой и длительным воздействием влаги, коррозионная стойкость лезвия характеризует его способность предотвращать появление точечной коррозии и ржавчины.По своей природе нержавеющая сталь предназначена для демонстрации коррозионной стойкости, хотя даже нержавеющая сталь начинает реагировать на коррозионные вещества после длительного воздействия. Несмотря на то, что D2 не квалифицируется как нержавеющая сталь, тем не менее, он обеспечивает лучшую коррозионную стойкость, чем многие другие не нержавеющие и высокоуглеродистые стали.

Когда возникает коррозия, она начинается с появления патины, потемнения поверхности металла. Чтобы предотвратить развитие и прогрессирование коррозионных эффектов, лезвие D2 следует содержать в чистоте и сухом, вне его оболочки, чтобы избежать воздействия влаги, которая может накапливаться в подобранной по форме коже или аксессуарах для хранения из термопласта.Подходящее покрытие из воска также помогает предотвратить пагубное воздействие коррозии на D2, которое может включать снижение удержания кромок наряду с ухудшенными характеристиками поверхности.

Удержание кромки — Измерениям удержания кромки может не хватать долгой истории лабораторной количественной оценки и проверки, которые характеризуют другие критерии качества стали, такие как твердость, но функция режущего лезвия диктует, что его способность оставаться острой служит основой для оценки выбор стали, использованной при его создании.В то же время нож, который держит лезвие в течение длительного периода износа, может быть тем же ножом, который требует умелой руки для эффективной и правильной заточки.

К сожалению, некоторые из этих критериев производительности конкурируют друг с другом за превосходство. Твердость часто уступает жесткости. По мере повышения коррозионной стойкости удержание кромок может снижаться, и наоборот. Химический состав сплава, который способствует доминирующему показателю в одной области оценки, может препятствовать конкурентоспособности стали в другой.

Природа этих неизбежных компромиссов подчеркивает одну из причин того, что ни одна сталь не является доминирующим аргументом в пользу того, чтобы сделать ее основным, а тем более единственным выбором для всех лезвий. Конечно, некоторые лезвия предназначены для удовлетворения потребностей, в которых одни критерии производительности менее важны, чем другие. Например, лезвие, которое требует чрезвычайной твердости, чтобы выдерживать удары, связанные с дубинкой по дереву в полевых условиях, может не требовать прочности, необходимой для выдерживания операций, которые могут привести к изгибу лезвия, или оно может выдержать изгиб без поломки, но не без повреждения. постоянно деформированный.

Элементарные аспекты

Рецепт элементов, входящих в состав сплава, определяет характеристики стали двумя способами. Во-первых, конкретные элементы, входящие в состав смеси, добавляют свои свойства к готовому результату. Во-вторых, количество этих элементов также влияет на поведение металла. Старое предостережение о том, что больше не всегда означает лучше, справедливо и в отношении стальных сплавов, учитывая, что слишком большое количество элемента может привести к ухудшению характеристик металла вместо улучшений.

Формула

D2 может варьироваться от производителя к производителю и в зависимости от конкретных запросов клиентов. Однако, как правило, D2 включает от 1,4% до 1,7% углерода; От 11% до 13% хрома; От 0,07% до 1,2% молибдена; максимальные уровни четырех элементов, включая 0,6% марганца, 0,6% кремния, 1,1% ванадия и 1,0% кобальта; 0,03% фосфора; и 0,03% серы. Эти элементы по-разному влияют на производительность D2.

Присутствие углерода превращает железо в сталь. От 1,4% до 1.7% углерода, D2 считается высокоуглеродистой сталью. Углерод повышает твердость и износостойкость, но в больших количествах снижает ударную вязкость и приводит к хрупкости. Примерно 0,5% углерода в D2 позволяет достичь желаемого уровня твердости. Остальное, в сочетании с менее электроотрицательными элементами в рецепте, включая хром и ванадий, помогает образовывать твердые частицы, называемые карбидами. Карбиды составляют не более 20% от общей структуры стали, но они скрепляют металл и повышают его износостойкость.

По твердости хром занимает первое место в Периодической таблице элементов. Хром придает коррозионную стойкость, повышает твердость стали и увеличивает прочность на разрыв. Слишком большое количество хрома снижает ударную вязкость, что неудивительно, учитывая роль элемента в повышении твердости и непрерывности между твердостью и вязкостью.

Молибден усиливает удержание кромки, одновременно повышая ударную вязкость и жаропрочность. Карбиды молибдена вносят свой вклад в устойчивую к износу микроструктуру.

Марганец способствует повышению твердости и износостойкости, а также прочности на разрыв. Слишком много марганца может привести к растрескиванию, если сталь закаливается в воде, но D2 — это сплав с воздушным охлаждением. Марганец может соединяться с серой и фосфором, чтобы исключить хрупкость и помочь деоксигенировать сталь во время производства.

Кремний повышает твердость. Он также помогает деоксигенировать сталь во время производства, уменьшая вероятность точечной коррозии.

Ванадий помогает производить мелкозернистую сталь, демонстрирующую заметную вязкость.Это также увеличивает износостойкость и устойчивость кромок. Среди всех карбидов карбиды ванадия вносят основной вклад в износостойкость, за что D2 заслуживает похвалы.

Кобальт увеличивает твердость, улучшает рабочие характеристики других элементов сплава и способствует быстрому охлаждению во время производства стали.

Фосфор повышает твердость. Слишком много фосфора может привести к ломкости.

Сера представляет собой скорее неприятный элемент, чем желательный компонент сплава, но большинство сталей содержат, по крайней мере, ее следы.В незначительных количествах положительный вклад серы заключается в улучшении обрабатываемости. Выше этого уровня он снижает прочность.

Особенности

D2 предлагает примерно такой же уровень ударной вязкости, как и другие традиционно популярные легированные стали, в том числе нержавеющая сталь 440C, и, по крайней мере, немного меньшую вязкость, чем некоторые другие традиционные варианты, такие как 154 CM. Его износостойкость равна или превосходит эти альтернативы. Фактически, единственные легированные стали, которые превосходят D2 по критериям ударной вязкости и износостойкости, являются результатом более экзотических производственных процессов порошковой металлургии.Это дает D2 возможность производить лезвия для ножей, которые могут выдерживать тяжелые задачи в поле или на работе, в том числе те, которые связаны с риском изгиба лезвия при ударе.

Нержавеющие стали получили это обозначение, потому что они содержат от 12% до 14% хрома в своем элементном составе. Хотя D2 содержит почти достаточно хрома, чтобы считаться нержавеющей сталью, большая часть этого содержания связывается с углеродом в процессе производства с образованием карбидов хрома. При этом остается относительно мало свободного хрома, чтобы обеспечить коррозионную стойкость, характерную для нержавеющих сталей.В конечном итоге, хотя элементный состав D2 включает большое количество хрома для инструментальной стали, он обеспечивает меньшую коррозионную стойкость, чем можно предположить по химическому составу сплава.

	1095 Высокоуглеродистая сталь	440C Нержавеющая сталь	Инструментальная сталь D2	154 СМ
Углерод	0.От 95% до 1,03%	1,00%	от 1,40% до 1,70%	1,05%
Хром	—	17,50%	от 11,00% до 13,00%	14,00%
Кобальт	—	—	1.00% или менее	—
Марганец	от 0,35% до 0,50%	0,50%	0,60% или менее	0,50%
Молибден	—	0.50%	от 0,07% до 1,20%	4,00%
фосфор	менее 0,04%	0,04%	0,03%	—
Кремний	—	0.30%	0,60% или менее	0,30%
Сера	менее 0,50%	0,03%	0,03%	—
Ванадий	—	—	1.10% или менее	—
Твердость (шкала Роквелла)	55-58	58-60	58-62	58-61

.