D2工具鋼
D2工具鋼は、耐摩耗性と刃持ちの良さで知られる高炭素・高クロムの冷間加工用工具鋼です。 工具鋼 主に 工業用ナイフ、プレス金型、シャーブレード、パンチ、精密切削工具硬度が高く、工具の切れ味を長期間維持します。これにより、ダウンタイムを削減し、高い生産速度を確保できます。
しかし、D2鋼の機械加工にはいくつかの課題があります。例えば、硬度が高いため摩耗が非常に速いという問題があります。そのため、精密な切削と加工時の特別な注意が必要です。適切に管理しないと、後々仕上げや再加工が必要になることがよくあります。
プロリーンテックにて当社では、信頼性の高いD2鋼製品を製造するため、高度なCNCフライス加工、CNC旋削加工、CNCワイヤーカット加工、CNC板金加工サービスを提供しています。当社のチームは、迅速な試作と大規模生産を支援し、お客様の設計仕様と公差を満たす精密部品をお届けします。
この記事はカバーします：
- D2工具鋼の概要
- その特性（物理的、化学的、熱的）
- その適用範囲、規格、利点、および制限事項
- D2工具鋼、ステンレス鋼、M2鋼の比較
D2 工具鋼とは何ですか?
D2工具鋼丸棒
D2は冷間作業の1つです 工具鋼 間で 一般機械加工用鋼材炭素とクロムの含有量が高い。そのため、摩耗や擦り傷に強く、耐腐食性にも優れている。D2 の「D」は、それが D シリーズ冷間加工用工具鋼。
D2鋼は熱処理によって高い硬度を得ることができるが、焼きなまし状態のままでも機械加工が可能である。 アメリカではD2、ドイツでは1.2379、日本ではSKD11として知られている。
D2とA2工具鋼の比較
A2工具鋼棒
A2は、冷間加工用の空冷焼入れ工具鋼です。D2よりも優れた靭性を持ち、硬度も良好です。熱処理中も寸法精度が高く、D2工具鋼のように欠けにくいのが特徴です。焼きなまし状態では機械加工が容易です。
O2工具鋼とは何ですか？
ツールO2スチール栓
O2は冷間加工用の油焼入れ工具鋼です。焼き入れ性が良く、鋭い刃先が得られます。A2よりも靭性は劣り、熱処理が不十分だと変形する可能性があります。焼き入れ前は加工しやすいのが特徴です。
D2工具鋼はどのように製造されるのですか？
- まず、D2工具鋼は、電気アーク炉（EAF）で溶解されたスクラップ鋼と機械加工工程で発生する切削屑から製造されます。
- 次に、所望の化学組成を得るために、溶鋼に添加剤が加えられる。
- 次に、溶融鋼はビレットまたはインゴットに鋳造される。これは最終製品の形状によって異なる。
- 鋳造後、鋼材は鍛造、熱間圧延、または冷間加工によって、必要な形状に加工される。
- 次に、鋼材は熱処理工程の一環として焼入れと焼き戻しを受け、必要な硬度と靭性特性が付与される。
- 最後に、D2鋼は焼きなまし処理を施すことで硬度を下げ、より柔らかく加工しやすくすることができる。
D2工具鋼の化学的、機械的、および熱的特性
以下に、D2工具鋼の化学的、物理的、および熱的特性を示します。
表1： D2鋼の主な特性
| プロパティ | 値 |
| 化学組成 | |
| 鉄 | 82.57% |
| Chromium | 12% |
| Carbon | 1.55% |
| コバルト | 1% |
| バナジウム | 0.90% |
| モリブデン | 0.80% |
| マンガン | 0.60% |
| ニッケル | 0.30% |
| 銅 | 0.25% |
| 硫黄 | 0.03% |
| 機械的性質 | |
| 密度 | 7,700kg /m³ |
| 降伏強さ | 1,300 MPaで |
| d2鋼の硬度 | 62 HRC |
| 炭素含有量 | 1.5〜1.6％ |
| 磁性 | キュリー点 767℃ |
| 熱特性 | |
| 融点 | 1400-1500°C |
| 熱伝導率（20℃） | 20W / m・K |
| 熱膨張（20～100℃） | 10.494 × 10⁻⁶ cm/cm·ºC |
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D2工具鋼の一般的な製品/用途
D2工具鋼ナイフ
以下は、D2工具鋼の機械加工によって作られる一般的な製品です。
- スタンピングダイ
- ナイフ用D2鋼
- パンチ
- スリット刃
- せん断ナイフ
- 成形ロール
- タイヤシュレッダー
- スクラップカッター
- ドリルビット
- 耐摩耗部品
- ハンドツール
- ノズル
- 工具インサート
D2工具鋼の長所と短所
優位性
- D2鋼は、加工工具に適した丈夫で耐久性に優れた鋼材です。
- 他の素材に比べて耐摩耗性が高く、重作業に適しています。
- 他の素材に比べて切れ味が長持ちする
- その高い引張強度は、頑丈な部品の優れた基盤となる。
- 小型部品や工具部品に最適です
デメリット
- 中程度の耐食性を有する
- 加工が難しく、加工中は細心の注意が必要となる。
- 適切に扱わないと、欠けてしまう可能性があります。
- D2工具鋼は溶接性が低い
- 合金組成のため、コストが高くなります
D2工具鋼とステンレス鋼：違いは何？
ステンレス鋼板
どちらの鋼種もクロムを含有しており、これが耐食性を高めています。D2鋼は硬度が高く耐摩耗性に優れているため、切削加工や工具加工に適しています。一方、ステンレス鋼は耐食性が高く、湿気や化学物質にさらされる環境での使用に最適です。
表2： D2工具鋼とステンレス鋼の比較（また、お読みください。 合金鋼と炭素鋼)
| 機能 | D2工具鋼 | ステンレス鋼 |
| クロム含有量 | 〜12％で | 10〜20％ |
| 硬度 | ハイ | 技法 |
| 耐摩耗性 | ハイ | 穏健派 |
| 耐食性 | 穏健派 | ハイ |
製造業向けD2工具鋼の入手可能な形態
以下に、機械加工や板金加工用途に使用できるD2鋼材の様々な種類の例を示します。
シート
AISI D2鋼板
薄くて平らなD2鋼が必要な場合は、D2鋼板の形で注文できます。これらは熱間加工と冷間加工の状態で入手可能で、厚さは 0.5mmから6mm、 そして、プレス加工用金型や刃物切断用金型として使用されます。
バー
D2工具鋼棒
D2鋼棒（丸棒または管状）は、一般的に以下の直径で入手可能です。 10mmから250mm。 D2鋼棒の最も一般的な用途は、強度と硬度が極めて重要なパンチ、ローラー、シャフトなどである。
プレート
D2鋼板はD2鋼板よりも厚く、大型の工具、例えば重切削工具や金型ブロックなどの製作に使用されます。
アニール処理されたD2
焼きなましされたD2は柔らかく、加工しやすい。その硬度レベルは約 220ブリネルそのため、試作品やカスタム部品の設計に最適です。焼きなましとは、D2鋼を約840～900℃までゆっくりと加熱し、その後、所定の速度で炉内で冷却する工程です。
冷間加工D2
冷間加工されたD2はゆっくりと予熱され 750～780℃オーステナイト化 約1010～1040℃そして、空冷によって硬化させた。. 最終製品は非常に高い耐摩耗性を示し、靭性と耐久性が求められる部品の製造に最適ですが、過熱を避けるために注意が必要です。続きを読む： 合金鋼のグレード一覧)
D2工具鋼の国際的な同等品
D2工具鋼は、世界中で様々な名称で知られています。これらの名称は、国やその地域で適用される鋼材規格によって異なります。一般的な同義語としては、以下のようなものがあります。
- 英国： BD2
- 米国： D2
- ドイツ： 1.2379
- フランス： Z160CDV12
- 日本 : SKD11
- ロシア： Ch12D1
- スペイン： F5211
何よりも、D2鋼を国際的に調達または仕様決定する際には、同等品の情報が非常に役立ちます。
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D2鋼とM2鋼：両者の違い
M2高速度鋼
D2は冷間加工用鋼、M2は高速度鋼です。どちらも硬度が高いですが、M2の方が結晶粒が細かいため、切れ味が長持ちします。D2は耐食性に優れているため、湿気にさらされる部品に適しています。
表3： D2とM2工具鋼の比較
|
機能 |
D2スチール |
M2工具鋼 |
|
タイプ |
冷間加工 |
高速 |
|
硬度 |
ハイ |
ハイ |
|
エッジ保持 |
穏健派 |
ハイ |
|
耐食性 |
より良いです |
穏健派 |
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よくある質問
D2工具鋼の被削性はどのくらいですか？
D2工具鋼は、焼きなまし状態では被削性が低く、焼き入れ後も被削性が非常に劣ります。そのため、他の種類の鋼材と比較すると、標準的な工具で切削するのは困難です。 アイシ1112しかし、それは丈夫で、炭素とクロムを多く含んでいる。
D2工具鋼の特徴は何ですか？
D2鋼は以下のように認識されます。
- かなり硬い（最大62HRC）
- 良好な耐磨耗性
- 高い引張強さ
- 中程度の耐腐食性
- 高密度かつ高硬度
- 丈夫で耐久性のある
D2工具鋼は錆びにくいですか？
いいえ、D2鋼はクロム含有量が高いため、中程度の耐食性を持っています。通常は耐食性を向上させるために研磨されますが、湿度の高い環境では錆びを防ぐために特別な注意が必要です。
D2工具鋼の溶接は可能ですか？
はい、しかしD2工具鋼の溶接は困難です。D2は炭素含有量が高いため、溶接箇所で割れや脆化が生じやすく、通常は溶接前に焼きなましを行い、370～540℃に予熱します。そのため、溶接時には特別な技術が必要となります。
D2工具鋼を鍛造することは可能ですか？
はい、D2鋼は高速度鋼と同様の方法で鍛造できます。小さな部品は、断熱材を使用してゆっくりと冷却される温度まで加熱されます。大きなD2鋼部品は、炉で所望の鍛造温度まで加熱され、その後ゆっくりと冷却されます。D2鋼は、以下の温度で鍛造できます。 954℃と1065℃。
D2工具鋼は高価ですか？
はい、D2鋼は合金含有量が高いため、比較的高価です。D2鋼の価格は形状、サイズ、供給元によって異なりますが、合金含有量が高いため、一般的に一般的な工具鋼よりも高価です。