مقایسه بین فولادهای D۲ و D۳

فولادهای ابزار از مهم‌ترین مواد مهندسی هستند که در صنایع مختلف برای تولید قطعات و ابزارهای دقیق، مقاوم و ماندگار به کار می‌روند. یکی از مهم‌ترین زیرگروه‌های فولاد ابزار، فولادهای سردکار هستند که در دماهای پایین (زیر ۲۰۰ درجه سانتی‌گراد) مورد استفاده قرار می‌گیرند.

در میان این گروه، فولادهای D2 و D3 یا همان فولادهای 1.2379 و 1.2080 از پرکاربردترین و پرطرفدارترین گریدها هستند که هریک ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود را دارند. درک تفاوت‌ها و شباهت‌های این دو نوع فولاد به مهندسان و تولیدکنندگان کمک می‌کند تا انتخاب بهینه‌تری در فرآیندهای ساخت ابزار و قالب داشته باشند. در این مقاله به معرفی و مقایسه این دو گرید محبوب می‌پردازیم و در این مسیر، نگاهی نیز به انواع فولاد سردکار خواهیم داشت.

ویژگی‌ها و ساختار کلی فولادهای سردکار

فولادهای سردکار به‌گونه‌ای طراحی شده‌اند که در شرایط کاری سخت مانند برش، خم، پانچ و فشار در دمای اتاق مقاومت خوبی داشته باشند. ویژگی‌هایی مانند سختی بالا، مقاومت سایشی مناسب، پایداری ابعادی و قابلیت ماشین‌کاری، آن‌ها را به گزینه‌ای مناسب برای ساخت انواع قالب و ابزار تبدیل کرده است.

تفاوت گریدهای مختلف فولاد سردکار به عناصر آلیاژی، ساختار متالورژیکی، روش‌های عملیات حرارتی و کاربرد نهایی آن‌ها بستگی دارد.

انواع فولاد سردکار

فولادهای سردکار به پنج گروه اصلی طبقه‌بندی می‌شوند که در استاندارد AISI با حروفی خاص مشخص شده‌اند:

1- گروه O(سخت‌شونده در روغن): مانند O1 که تعادل خوبی بین سختی و ماشین‌کاری ارائه می‌دهد.

2- گروه A(سخت‌شونده در هوا): مانند A2 که اعوجاج حرارتی کمی دارد.

3- گروه D(فولادهای پرکربن-پرکروم): مانند D2 و D3 که مقاومت سایشی بسیار بالا دارند.

4- گروه S (ضربه‌پذیر): مانند S1 و S7 که برای ابزارهای ضربه‌ای مناسب‌اند.

5- گروه L (کم‌آلیاژ): کمتر استفاده می‌شود و برای کاربردهای عمومی طراحی شده است.

فولادهای D2 و D3 از خانواده D هستند که به دلیل مقدار بالای کروم و کربن، دارای سختی و مقاومت سایشی بسیار خوبی هستند، اما هرکدام ویژگی‌های خاص خود را دارند.

معرفی فولاد D2

فولاد D2 (1.2379) یکی از مشهورترین فولادهای ابزار سردکار است که در ترکیب خود دارای حدود ۱۲ درصد کروم و ۱.۵ درصد کربن می‌باشد. این فولاد به دلیل وجود کاربیدهای کروم با چگالی بالا، مقاومت فوق‌العاده‌ای در برابر سایش دارد. فولاد D3قابلیت سخت شدن در هوا را دارد و در نتیجه اعوجاج ناشی از عملیات حرارتی در آن کم است.

مهم‌ترین ویژگی‌های فولاد D2 یا 1.2379

• سختی نهایی بالا (تا ۶۰ HRC)
• مقاومت سایشی عالی
• مقاومت متوسط در برابر ضربه
• پایداری ابعادی خوب
• قابلیت ماشین‌کاری نسبتاً مناسب قبل از سخت‌کاری

کاربردها:

• قالب‌های برش دقیق
• تیغه‌های صنعتی
• ابزارهای کشش و فرم‌دهی
• قطعات با عمر طولانی در شرایط اصطکاک بالا

معرفی فولاد D3

فولاد D3 (1.2080) نیز از خانواده فولادهای پرکربن-پرکروم است، اما نسبت به D2 مقدار کربن بالاتری (حدود ۲ درصد) دارد و از نظر ساختاری شکننده‌تر محسوب می‌شود. فولاد D3 برای شرایطی که سایش بسیار بالا ولی ضربه و فشار کم باشد، گزینه‌ای ایده‌آل است.

مهم‌ترین ویژگی‌های فولاد D3 یا 1.2080

• مقاومت سایشی بسیار بالا
• سختی نهایی بالا (بین ۵۸ تا ۶۲ HRC)
• مقاومت کم در برابر ضربه
• اعوجاج بالا در عملیات حرارتی (نیاز به کنترل دقیق)
• ماشین‌کاری دشوار در حالت سخت‌کاری‌شده

کاربردها:

• قالب‌های پانچ و برش ورق نازک
• سنبه‌های دقیق
• ابزارهایی که تحت بار یکنواخت ولی سایش زیاد قرار دارند
• ابزارهای ظریف با دقت بالا

مقایسه فولاد D2 و D3

نتیجه‌گیری

فولادهای D2 و D3 هر دو از فولادهای ابزار سردکار با کیفیت بالا هستند که در صنایع مختلف کاربرد دارند. تفاوت اصلی آن‌ها در تعادل بین سختی، مقاومت سایشی و مقاومت ضربه‌ای است. فولاد D2 با سختی بالا و مقاومت سایشی خوب، در عین حال دارای انعطاف‌پذیری بیشتری نسبت به D3 است و برای ابزارهایی که علاوه بر سایش، فشار و تنش را نیز تحمل می‌کنند مناسب‌تر است. از طرف دیگر، فولاد D3 با مقاومت سایشی فوق‌العاده، در ساخت ابزارهایی با دقت بالا و شرایط کاری کم‌فشار ایده‌آل است. انتخاب صحیح بین این دو گرید وابسته به نوع کاربرد، شرایط کاری و الزامات فنی پروژه است. شناخت دقیق تفاوت‌های این فولادها باعث افزایش طول عمر ابزار، بهینه‌سازی هزینه‌های تولید و بهبود عملکرد قطعات صنعتی خواهد شد.

به کانال تلگرام هم میهن بپیوندید