Bearbeitung von Kaltarbeitswerkzeugstahl der D-Serie
Beim Schneiden, Stanzen oder Umformen von Metall benötigen Sie ein Werkzeugmaterial, das härter und zäher ist als das Werkstück. D-Serie Werkzeugstähle (hochkohlenstoffhaltig, hochchromhaltig) sind genau für diesen Zweck entwickelt. Unter ihnen ist AISI D2 der globale Industriestandard für Kaltarbeitsanwendungen, bekannt für seine außergewöhnliche Verschleißfestigkeit und Stabilität während der Wärmebehandlung. Bei JUCHENG bearbeiten wir nicht nur weichen Stahl; wir sind spezialisiert auf Hartfräsen und Präzisionsschleifen von Werkzeugstählen. Von der Herstellung komplexer Folgeverbundwerkzeug-Komponenten bis hin zu schweren Schermessern liefern wir gehärtete Teile (60-62 HRC), die über Millionen von Zyklen eine scharfe Kante behalten.
Werkzeugstahl D-Serie
JUCHENGs Fähigkeiten in der Werkzeugstahl-Fertigung
Die Arbeit mit Werkzeugstahl erfordert einen anderen Ansatz als bei Baustählen. Wir bieten:
- Hartfräsen: Wir verwenden starre CNC-Maschinen und fortschrittliche Beschichtungstechnologien, um D2-Stahl nach dem Härten zu bearbeiten, wodurch Wärmebehandlungsverzug bei kritischen Merkmalen vermieden wird.
- EDM & Drahterodieren: Für komplexe Gesenkformen und scharfe Innenkanten, die nicht gefräst werden können, verwenden wir Elektroerosionsbearbeitung (EDM), um den gehärteten Stahl mit Mikron-Präzision abzutragen.
- Präzisionsschleifen: Wir bieten Flachschleifen und Rundschleifen, um perfekt ebene und runde Lagerflächen mit engen Toleranzen (+/- 0,005 mm) zu erzielen.
- Vakuum-Wärmebehandlung: Wir arbeiten mit zertifizierten Wärmebehandlern zusammen, um Vakuumhärtung und Anlassen durchzuführen, um sicherzustellen, dass der Stahl maximale Härte ohne Oberflächenoxidation oder Zunderbildung erreicht.
Vorteile der CNC-Bearbeitung von D-Serie Stahl
| Vorteil | Detaillierte Beschreibung | Hauptvorteil |
| Extreme Verschleißfestigkeit | Der hohe Anteil an Chromkarbiden im Gefüge widersteht Gleitverschleiß und Abrieb. | Unverzichtbar für Stanzstempel, Matrizen und Längsschneidmesser, die an Metall reiben. |
| Hohe Druckfestigkeit | Verformt sich unter schweren Lasten nicht, ohne zu reißen. | Ideal für Formwerkzeuge und Prägestempel. |
| Tiefe Härtbarkeit | Kann gleichmäßig über große Querschnitte gehärtet werden. | Stellt sicher, dass der Kern eines großen Matrizenblocks genauso stark ist wie die Oberfläche. |
| Geringe Verformung (D2) | D2 ist ein "luftgehärteter" Stahl. Er verformt sich beim Abkühlen nur sehr wenig im Vergleich zu wasser-/ölgehärteten Stählen. | Perfekt für komplexe Werkzeuge, bei denen Größenänderungen während des Härtens minimiert werden müssen. |
| Kantenhalt | Behält eine rasierscharfe Schneide über längere Zeiträume. | Die bevorzugte Wahl für Industriemesser und Scherklingen. |
Technische Parameter & Materialnormen
Wir verarbeiten die drei wichtigsten D-Serien-Güten, jede mit spezifischen Härtungseigenschaften:
| Güteklasse | Spezifikation | Eigenschaften & Ideale Verwendungen |
| AISI D2 | Luftgehärtet | Eigenschaften: Der beliebteste Kaltarbeitsstahl. Hoher Kohlenstoffgehalt (1,5%), hoher Chromgehalt (12%). Die Lufthärtung führt zu minimaler Verformung. Ausgezeichnetes Gleichgewicht zwischen Verschleißfestigkeit und Zähigkeit. Uses: Stamping dies, forming rolls, punches, shear blades, food processing knives. |
| AISI D3 | Oil Hardening | Characteristics: Similar to D2 but must be quenched in oil. Offers slightly higher wear resistance but lower toughness and greater risk of distortion during hardening. Uses: Brick mold liners, high-wear ceramic molds, simple-shape shear blades. |
| AISI D4 | Luftgehärtet | Characteristics: Higher Molybdenum content than D2/D3. Offers deep hardenability for very large sections. Maintains hardness better if the tool gets hot. Uses: Large drawing dies, thread rolling dies, long shear knives. |
CNC Machining Guidelines for Tool Steel
- Machine Annealed: We perform 90% of the material removal while the steel is in the Annealed state (approx. 20-25 HRC).
- Finish Hard: We leave a small stock allowance (0.2mm) and finish-machine or grind the part after Heat Treatment (60-62 HRC) to achieve final dimensions.
- EDM Warning: If EDM is used, the "white layer" (re-cast layer) must be removed by polishing, as it is brittle and can cause surface cracking.
- No Welding: D-Series steels are extremely difficult to weld without cracking. We recommend mechanical assembly or using insertable components.
Anwendungsszenarien
- Metallstanzen: Progressive die sets, blanking punches, forming pads.
- Industrial Cutting: Slitting knives for paper/plastic, guillotine shear blades, scrap choppers.
- Forming: Thread rolling dies, tube bending mandrels, embossing tools.
- Spritzgießen: Mold inserts for abrasive glass-filled plastics (where H13 wears out too fast).
- Woodworking: Planer blades and chipper knives.
Tabelle der physikalischen Eigenschaften
Comparison: D2 vs D3 (Standard Hardened State):
| Eigenschaft | AISI D2 (Air Hardened) | AISI D3 (Oil Hardened) | Einheit |
| Härte | 60 - 62 HRC | 58 - 60 HRC | Rockwell C |
| Verschleißfestigkeit | Sehr Hoch | Highest | - |
| Zähigkeit | Mittel | Niedrig | - |
| Verzug bei der Wärmebehandlung | Sehr Niedrig | Mittel | - |
| Druckfestigkeit | 2,200 | 2,000 | MPa |
| Zerspanbarkeit | Schwierig | Sehr schwierig | - |
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