D2 prášek

Přehled prášku D2

Prášek D2 je prášek z nástrojové oceli pro obrábění za studena, který nabízí vynikající kombinaci vysoké tvrdosti, odolnosti proti opotřebení a houževnatosti. Jedná se o univerzální slitinu chromu, molybdenu a vanadu, která se široce používá k lisování do řezných nástrojů, zápustek, přesných dílů a opotřebitelných součástí v různých průmyslových odvětvích.

Mezi hlavní vlastnosti a výhody prášku D2 patří:

Vlastnosti a charakteristiky prášku D2

Vlastnosti	Podrobnosti
Složení	Slitina Fe-1,5Cr-0,3C-0,4V-1Mo
Hustota	7,7 g/cc
Tvar částic	Sférické nebo nepravidelné
Rozsah velikostí	10-150 mikronů
Zdánlivá hustota	Až 60% skutečné hustoty
Tekutost	Dobrý
Tvrdost	60-62 HRC při tepelném zpracování
Houževnatost	Velmi dobré

Díky výjimečné kombinaci tvrdosti, pevnosti a odolnosti proti nárazu je D2 nejlepší volbou pro nástroje pro obrábění za studena, které potřebují prodlouženou životnost.

Složení prášku D2

Typické složení prášku z nástrojové oceli D2:

Složení prášku D2

Živel	Hmotnost %
železo (Fe)	Zůstatek
Chrom (Cr)	11-13%
uhlík (C)	1.4-1.6%
molybden (Mo)	0.75-1.2%
Vanad (V)	0.7-1.2%
mangan (Mn)	0.3-0.6%
křemík (Si)	0.15-0.4%

• Železo tvoří feritickou matrici
• Chrom přispívá k tvrdosti a odolnosti proti opotřebení
• Uhlík umožňuje vysokou tvrdost v tepelně zpracovaném stavu
• Molybden a vanad tvoří karbidy zvyšující odolnost proti opotřebení.
• Mangan a křemík zlepšují zpevnění pevného roztoku

Složení je navrženo tak, aby bylo dosaženo optimální kombinace tvrdosti, houževnatosti a brousitelnosti požadované v nástrojových aplikacích.

 

Prášek D2 Fyzikální vlastnosti

Prášek D2 Fyzikální vlastnosti

Vlastnictví	Hodnota
Hustota	7,7 g/cc
Bod tání	1460-1500°C
Tepelná vodivost	21 W/mK
Elektrický odpor	0,7 μΩ-m
Curieho teplota	1010°C
Maximální provozní teplota	180-200°C

• Vysoká hustota umožňuje miniaturizaci komponentů
• zachovává si vysokou tvrdost a pevnost při zvýšených teplotách
• Nad Curieho bodem se stává paramagnetickým
• Relativně nízká provozní teplota v důsledku temperačního efektu

Tyto vlastnosti umožňují použití D2 v nástrojích pro obrábění za studena při vysokých úrovních tvrdosti.

Mechanické vlastnosti prášku D2

Mechanické vlastnosti prášku D2

Vlastnictví	Hodnota
Tvrdost	60-62 HRC
Pevnost v příčném zlomu	1900-2100 MPa
Pevnost v tahu	2050-2200 MPa
Pevnost v tahu	1700-1900 MPa
Prodloužení	8-11%
Nárazová houževnatost	12-15 J/cm2

• Výjimečná tvrdost při tepelném zpracování
• Velmi vysoká pevnost s přiměřenou tažností
• Vynikající rázová houževnatost pro nástrojovou ocel
• Vysoká únavová pevnost pro prodloužení životnosti nástroje
• Hodnoty pevnosti a tažnosti závisí na tepelném zpracování

Díky těmto vlastnostem je D2 vhodný pro nejnáročnější aplikace nástrojů a zápustek pro práci za studena, které vyžadují extrémní odolnost proti opotřebení.

Aplikace prášku D2

Mezi typické aplikace práškové nástrojové oceli D2 patří:

Aplikace prášku D2

Průmysl	Příklad použití
Výrobní	Lisovací nástroje, razníky a zápustky
Automobilový průmysl	Slepé, propichovací, ořezávací a tvářecí formy
Aerospace	Tvářecí formy, přípravky
Spotřební zboží	Žiletky, nože, nůžky
Průmyslový	Tažné formy, válcovací formy na závity

Některá specifická použití výrobku:

• Zápustky pro výrobu spojovacího materiálu za studena
• Raznice pro ražbu přesných dílů
• Závitové válcovací formy pro výrobu šroubů
• Tažení, děrování, zaslepovací formy napříč sektory
• Chirurgické nástroje a příbory
• Nástroje pro peletizaci

D2 je prvotřídní prášková nástrojová ocel, která je preferována pro výrobu nástrojů pro práci za studena s nejdelší životností, kovotvářecích forem a přesných součástí ve všech průmyslových odvětvích.

Specifikace prášku D2

Klíčové specifikace pro práškovou nástrojovou ocel D2:

Práškové normy D2

Standard	Popis
ASTM A681	Norma pro slitiny nástrojových ocelí
DIN 1.2379	Ekvivalent AISI D2
JIS G 4404	Nástrojové oceli pro obrábění za studena
ISO 4957	Nástrojové oceli
GOST 5950	Třídy nástrojové oceli

Ty definují:

• Limity chemického složení oceli D2
• Požadované mechanické vlastnosti v tepelně zpracovaném stavu
• Přípustné nečistoty
• Schválené výrobní metody, jako je plynová atomizace
• Protokoly o testování shody
• Požadavky na balení, identifikaci

Prášek D2 vyrobený podle těchto specifikací zajišťuje vhodnost pro nástrojové aplikace vyžadující maximální odolnost proti opotřebení, rázovou houževnatost a rozměrovou stálost.

Velikost částic prášku D2

Distribuce velikosti částic prášku D2

Velikost částic	Charakteristika
10-22 mikronů	Ultrajemná třída poskytuje nejvyšší hustotu
22-53 mikronů	Nejčastěji používaný rozsah velikostí
53-105 mikronů	Hrubší velikost zajišťuje dobrou tekutost

• Jemnější částice umožňují větší zhutnění při spékání.
• Hrubší částice zlepšují tok prášku do dutin matrice
• Velikost se volí na základě potřebných vlastností finálního dílu
• Použité částice rozprašované plynem i vodou

Řízení distribuce velikosti optimalizuje chování při lisování, hustotu spékání a výkonnost finální součásti.

D2 Prášek Zdánlivá hustota

D2 Prášek Zdánlivá hustota

Zdánlivá hustota	Podrobnosti
Až 60% skutečné hustoty	Pro sférickou morfologii prášku
Typicky 4,5-5,5 g/cc	Vyšší hustota zlepšuje průtok a stlačitelnost

• Sférický tvar prášku zajišťuje vysokou zdánlivou hustotu
• Nepravidelný prášek má nižší hustotu kolem 50%
• Vyšší zdánlivá hustota zlepšuje účinnost plnění lisu
• Umožňuje snadnější zhutňování do složitých geometrií nástrojů

Vyšší zdánlivá hustota vede k vyšší produktivitě výroby a kvalitě součástek.

Metoda výroby prášku D2

Výroba prášku D2

Metoda	Podrobnosti
Rozprašování plynu	Vysokotlaký inertní plyn rozbíjí proud roztavené slitiny na jemné kapičky.
Vakuové indukční tavení	Vstupní materiály vysoké čistoty tavené ve vakuu
Vícenásobné přetavení	Zvyšuje chemickou homogenitu
Sítování	Třídí prášek na různé frakce podle velikosti částic.

• Plynová atomizace zajišťuje sférický tvar prášku
• Vakuové tavení eliminuje plynné nečistoty
• Vícenásobné přetavení zlepšuje jednotnost
• Následné zpracování umožňuje přizpůsobení velikosti částic

Plně automatizované procesy v kombinaci s přísnou kontrolou kvality zajišťují spolehlivé a konzistentní vlastnosti prášku D2, které jsou kritické pro výkonnost nástrojů.

Ceny prášku D2

Ceny prášku D2

Faktor	Dopad na cenu
Úroveň čistoty	Vyšší čistota zvyšuje náklady
Velikost částic	Ultrajemný prášek je dražší
Objednané množství	Cena klesá s větším objemem
Vlastnosti prášku	Prášek s vyšší hustotou stojí více
Další služby	Přizpůsobení zvyšuje náklady

Orientační ceny

• Sférický prášek D2: $15-25 za kg
• D2 nepravidelný prášek: $10-20 na kg
• Velkoobjemové ceny mohou být 40% nižší

Cena závisí na čistotě, velikosti a tvaru částic, objednaném množství, hustotě a případných dalších úpravách.

Dodavatelé prášku D2

Dodavatelé prášku D2

Společnost	Umístění
Höganäs	Švédsko
Erasteel	USA, Evropa
Tesařské práškové výrobky	USA
Sandvik Osprey	Spojené království
Jingdong Nový materiál	Čína
Prášky CNPC	Čína

Klíčové faktory výběru dodavatele:

• Nabízené stupně prášku
• Výrobní kapacita
• Distribuce velikosti částic
• Charakterizace a testování prášku
• Ceny a minimální objednací množství
• Balení a dodací lhůty
• Technická podpora zákazníků

Manipulace s práškem D2 a jeho skladování

Manipulace s práškem D2

Doporučení	Důvod
Zajistěte dostatečné větrání	Zabraňte expozici jemným kovovým částicím
Používejte ochranné pomůcky	Zabraňte náhodnému požití
Uzemněte všechna zařízení	Zabraňte vzniku statických jisker
Vyhněte se zdrojům vznícení	Riziko hořlavého prachu
Používejte nejiskřící nástroje	Zabraňte vznícení při manipulaci
Dodržujte bezpečné protokoly	Snížení rizik požáru, výbuchu a zdravotních rizik

Doporučení pro ukládání

• Skladujte uzavřené nádoby na chladném a suchém místě.
• Omezte působení vlhkosti, kyselin, chloridů
• Udržování teploty pod 27 °C

Správná opatření při manipulaci a skladování pomáhají zachovat čistotu a zabránit ohrožení zdraví nebo požáru.

Kontrola a testování prášku D2

Testování prášku D2

Test	Podrobnosti
Chemická analýza	Ověřuje složení pomocí optické nebo ICP spektroskopie.
Distribuce velikosti částic	Určuje velikost pomocí laserové difrakce nebo prosévání.
Zdánlivá hustota	Měřeno pomocí Hallova průtokoměru podle normy ASTM B212.
Morfologie prášku	Zobrazování SEM pro určení tvaru částic
Analýza průtoku	Gravitační průtok určenou nálevkou
Zkouška hustoty kohoutku	Hustota měřená po mechanickém vyklepání vzorku prášku

Testování zajišťuje, že prášek splňuje požadované chemické složení, fyzikální vlastnosti, distribuci velikosti částic, morfologii, hustotu a specifikace průtoku.

Výhody a nevýhody prášku D2

Výhody prášku D2

• Výjimečná tvrdost při tepelném zpracování
• Vynikající odolnost proti opotřebení a oděru
• Velmi vysoká pevnost v kombinaci s dobrou rázovou houževnatostí
• Rozměrová stálost při práci za studena
• Dobrá brousitelnost ve srovnání s jinými nástrojovými ocelemi
• Relativně nákladově efektivní

Omezení prášku D2

• Mírná odolnost proti korozi bez povrchové úpravy
• Omezená pevnost při vysokých teplotách a odolnost proti tečení
• Vyžaduje pečlivé tepelné zpracování zkušenými pracovníky
• Nelze svařovat běžnými svařovacími metodami
• U velkých úseků může dojít ke křehnutí
• Křehký lom omezuje tvářitelnost za studena

Srovnání s práškovou nástrojovou ocelí S7

Prášek z nástrojové oceli D2 vs S7

Parametr	D2	S7
Tvrdost	60-62 HRC	63-65 HRC
Houževnatost	Velmi dobré	Dobrý
Odolnost proti opotřebení	Vynikající	Vynikající
Odolnost proti korozi	Mírný	Nízký
Pevnost za studena	Vynikající	Velmi dobré
Náklady	Nízký	Vysoký

• D2 má o něco nižší tvrdost, ale mnohem lepší houževnatost.
• S7 poskytuje maximální odolnost proti opotřebení
• D2 má lepší odolnost proti korozi bez povrchové úpravy
• S7 má vyšší tvrdost a pevnost za tepla
• D2 je nákladově efektivnější

Nejčastější dotazy k prášku D2

Otázka: Jaké jsou hlavní aplikace práškové nástrojové oceli D2?

Odpověď: Mezi hlavní aplikace patří nástroje pro lisování za studena, zápustky a raznice, raznice pro ražbu mincí, raznice pro válcování závitů, chirurgické nástroje, nože, průmyslové nože a přesně broušené hřídele a čepy.

Otázka: Jaké tepelné zpracování se používá pro práškovou nástrojovou ocel D2?

Odpověď: D2 se obvykle tepelně zpracovává austenitizací při 1010-1040 °C, kalením v oleji nebo na vzduchu a popouštěním při 150-350 °C, aby se dosáhlo tvrdosti 60-62 HRC.

Otázka: Jak vanad zlepšuje vlastnosti oceli D2?

Odpověď: Vanad tvoří s železem a chrómem jemné karbidy, které dodávají značnou odolnost proti opotřebení a otěru a zároveň zvyšují rázovou houževnatost.

Otázka: Jaká opatření je třeba dodržovat při práci s práškem D2?

Odpověď: Doporučená bezpečnostní opatření zahrnují větrání, inertní atmosféru, vyhýbání se zdrojům vznícení, uzemnění zařízení, používání nejiskřivých nástrojů, ochranné pomůcky a bezpečné skladování mimo dosah vlhkosti nebo znečištění.