D2工具钢简介
D2工具钢是一种莱氏体工具钢，是D系列工具钢中最常用的一种。经过热处理后，其硬度可达到60+HRC。D2钢含有高达1.6%的碳和13%的铬，因此也被称为半不锈钢。然而，由于大部分铬元素形成了合金碳化物，其耐腐蚀性不足以达到不锈钢的标准。D2工具钢具有深淬硬性、低变形和高淬火安全性，对高温软化具有高抗力，对脱碳具有中等抗力，并且易于氮化。D2工具钢具有高耐磨性和良好的韧性，因此被称为刀具钢。
材料特性与规格
化学成分
| 标准 | 钢级 | C | Si | Mn | P (≤) | S (≤) | Cr | Mo | V |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| ASTM A681 | D2 | 1.40-1.60 | 0.10-0.60 | 0.10-0.60 | 0.030 | 0.030 | 11.00-13.00 | 0.70-1.20 | 0.50-1.10 |
物理性能
| 物理性能 | 单位 | 数值 |
| --- | --- | --- |
| 密度 | g/cm³ | 7.70 |
| 熔点 | °C | 1420 |
| 比热容 (20°C) | J/kg·K | 460 |
| 弹性模量 (20°C) | GPa | 210 |
| 弹性模量 (200°C) | GPa | 200 |
| 弹性模量 (400°C) | GPa | 180 |
| 热导率 (20°C) | W/m·K | 20.0 |
| 热导率 (200°C) | W/m·K | 21.0 |
| 热导率 (400°C) | W/m·K | 23.0 |
| 线性热膨胀系数 (20-100°C) | μm/m·K | 10.4 |
| 线性热膨胀系数 (20-200°C) | μm/m·K | 10.3 |
| 线性热膨胀系数 (20-425°C) | μm/m·K | 11.9 |
| 线性热膨胀系数 (20-540°C) | μm/m·K | 12.2 |
| 线性热膨胀系数 (20-650°C) | μm/m·K | 12.2 |
热处理规范
退火
- 退火温度：870-900°C（1600-1650°F）
- 冷却速率：22°C/h（40°F/h）
- 退火硬度：217-255 HB
淬火和回火
- 预热温度：816°C（1500°F）
- 奥氏体化温度：996°C（1825°F）盐浴；1010°C（1850°F）可控气氛炉
- 奥氏体化时间：10-20分钟
- 淬火介质：空气
- 回火温度：204°C（400°F），回火2小时
- 最低洛氏硬度：59 HRC
应用领域
D2工具钢广泛应用于以下领域：
- 冷作模具：如冲裁模、拉伸模、深拉模等。
- 抛光工具：如抛光轮、抛光盘等。
- 冷镦模具：如冷镦模、冷挤压模等。
- 量具：如卡规、量块等。
- 刀具：如车刀、铣刀、刀片等。
- 剪切刀片：如剪切刀片、剪刀等。
- 磨损板：如磨损板、衬板等。
- 芯轴：如芯轴、定位轴等。
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