D2（欧美成分）,DC53类刀具钢热处理方式比较

rik

这个帖子其实不是自己写的，都是我参考了国外专业论文资料数据所综合总结的。有人说我是理论派，其实不然，帖子里的数据依据均有实验室实际数据支持，都是专业大学，专业研究机构的研究结果，我只是借鉴过来，版权并不归我个人所有。

还有一个目的就是，平时看的资料多了，脑子不好使记不住，写帖子能强迫自己总结资料，另外以后自己想查询些资料时，不用一堆PDF到处翻，直接论坛点击我自己的帖子就能看到。

此片帖子是参考2002年第六届国际模具钢会议论文集中的其中一篇，主要是讨论D2，DC53类模具钢不同的热处理方式以及在那个环节加入深冷处理，及深冷处理对钢材性能的影响。

说明：本文所指的D2是指欧美对于D2成分的公认合金范围。（日本D2与欧美在合金成分上有较大差异）。论文中的钢材样本其实来源于瑞典百禄特殊钢里的K110（D2)，K340（多含0.7---1.0%铝，及微量Nb的改良版DC53）

（1）成分列表： （K340材料我原来购买过，原来我买材料时做的光谱分析显示AL含量是0.7%）。


（2）热处理方式：（五种热处理方式，工艺流程如下图）

解释：C*是指超深冷处理35小时。C指深冷处理14小时

（3）五种方式出来的硬度值：


（4）耐磨性能比较。（数值越低，耐磨性能越高）

（5）原先一直认为深冷会提高硬度，但是对于这2种钢材来讲深冷基本没有提高硬度。原文指的是深冷对高温回火模具钢硬度影响较小。但是耐磨提高较为明显。

（6）热处理建议及总结
原来钢材代理商对D2，DC53类材料基本上都是 真空淬火+深冷+2次高温回火。
有的论坛上哥们有这种：  真空淬火+回火+深冷+回火

但是从此次顺序颠倒及加入了低温回火工艺来看。比较好的处理方法应该是：  真空淬火后+直接深冷+高温回火+低温回火  这样性能能达到最好要求。

如果有同学尤其是购买百禄材料的D2，DC53可以按照这个工艺流程图进行热处理参考建议。
K110 :   980度真空淬火+  深冷14小时以上+ 500度高温回火3小时+240度低温回火3小时
K340： 1040度真空淬火+深冷14小时以上+ 500度高温回火3小时+300度低温回火3小时

注意了，日产D2（如DC11，SLD,KLD11）不适用该流程。因为合金成分与欧美比差距较大。另外深冷炉分2种，一种为普通深冷大概在-90度左右，一种是极深冷大概在-190度左右，两种价格不一样。本次适用的是极深冷-190度

前羽

很好的技术贴。

我曾经给高温回火的某钢材做过极深冷，硬度基本变化不大，耐磨有所提高，刃口抗冲击强度变差。

宫金宝

理论上这两种材料都一般

rik

宫金宝 发表于 2014-12-26 14:08
理论上这两种材料都一般

这2种材料性价比较高。

夜猫_2012

{:5_173:}好好学习

奉天承劫

很好的帖子，感谢楼主总结分享！收藏了！

zhoutong

我认为要提高这类普通钢材的机械性能还是要通过反复的锻打来实现，这些模具钢的温度处理方式已经规范化了，温度处理都大同小异。我做过实验，对于这些DC53还是D2或者是SKD-11，深冷与否只不过稍稍改变其稳定性，避免时间带来的尺寸变形，但机械性能真的提高有限，反而不如我用国产20几块钱1公斤的Cr12MoV或者T10等锻打的料耐磨性和韧性好。大家或许有其它的实用心得，欢迎交流

袜子危机7

来看看，感谢分享~

柠檬精铃

离楼主好近的说



.

rik

zhoutong 发表于 2014-12-26 14:59
我认为要提高这类普通钢材的机械性能还是要通过反复的锻打来实现，这些模具钢的温度处理方式已经规范化了， ...

哥们您有点神话锻打了。

一般高合金模具钢不太适合手工锻打，首先手工锻打温度区间不好估算，这点对高合金模具钢影响很大，另外锻打过程中的各种脱碳，杂质等等无法控制。个人认为高合金模具钢不适合锻打。
倒是高碳类的低合金钢 比如W2，1095，52100，O1，等低合金钢比较适合。

zhoutong

rik 发表于 2014-12-26 16:48
哥们您有点神话锻打了。

一般高合金模具钢不太适合手工锻打，首先手工锻打温度区间不好估算，这点对高 ...

Cr12MoV,DC53(SKD-11),D2不都是高合金钢吗？
可为啥锻打和不锻打的性能差异很明显呢？
我们公司实际使用的结果是：锻打的Cr12MoV制件和DC53或者SLD等这类不锻打的制件使用对比是：锻打的模具刃口寿命提高了近30%~50%，耐磨损提高得更夸张，提高了近1倍多。
建议楼主试试

jamesc

高技术贴，留名。两种钢都有，不过都是买现成钢条做刀，没条件锻。有条件很想试试。

请教楼上各位，DC53韧性比D2好，D2防锈比DC53强？锻后这些性能会有怎样的变化？

mdj0427

动不动真空 深冷 高温回火的，看来我们只能锻轴承 弹簧钢了

阳光猪

zhoutong 发表于 2014-12-26 21:53
Cr12MoV,DC53(SKD-11),D2不都是高合金钢吗？
可为啥锻打和不锻打的性能差异很明显呢？
我们公司实际使 ...

现在除了三代粉末钢出厂前不需要锻造环节外，通常的模具钢、工具钢出厂前都需要经过锻造环节，难道你们厂自己炼钢？
你们公司的锻造产品质量好，就把科学的实验室数据拿出来，让数据说话。

zhoutong

阳光猪 发表于 2014-12-28 17:13
现在除了三代粉末钢出厂前不需要锻造环节外，通常的模具钢、工具钢出厂前都需要经过锻造环节，难道你们厂 ...

麻烦你不要这么冲，看清楚了再说，前面说到的就是我们实际使用下来统计出来的。
事实上我们只统计了实际使用的效果，没有去拿到什么实验室去做机械性能分析（又不是搞科研）。但锻打下来的Cr12MOV料比没有锻打的DC53之类的确实对比明显。
我们公司都是外面买料的，谁会自己炼钢用阿？，你会吗？你是不是问的有点可笑？
另外，你如果对我的观点有疑问，可以自己弄块料试试是不是和我说的一样，然后再来讨论，没有实践过怎么就知道别人说的不对呢？

yixiwei

期待手工锻打钢材VS规范化流程钢材的PK结果

duckbillclinton

rik 发表于 2014-12-26 16:48
哥们您有点神话锻打了。

一般高合金模具钢不太适合手工锻打，首先手工锻打温度区间不好估算，这点对高 ...

D2钢的手工锻打，可以很肯定的说，是有的，国外不少的刀匠都有在做。{:5_148:} 不过，确实是有点难。{:5_181:}

钢的合金成分的增加，对其导热性、Ac1、Ac3点…… 等等是有显著的改变的。因此，对于锻造来讲，工件的大小是要考虑预热这个工序因素的；而且适锻温区变窄，也增加了锻造的难度；之后的热处理工序也变得有点复杂。但这并非不可能，因为现在已经有相当科学的仪器、器材可以辅助我们。

对于热锻来讲，钢体表层的氧化、脱碳是不可避免的，但我们不会直接把热锻完的工件直接就使用吧。传统机械加工或者是CNC机械加工作为工件的最后成型工序还是需要的，热锻形成的表层也会被清除掉。

对于热锻，您提到杂质，我不是很明白。假如锻造机械的砧面有污染的话，最多也只是污染钢体的表层，其最后也是会被清除掉。个人理解，热锻对于钢体内的杂质排除倒是有一定的帮助（就算没有，也不会变坏），还望赐教探讨。
Rik 兄所发的贴很多都很有意义，我也学了不少知识，借此机会也感谢一下。{:5_169:}

阳光猪

duckbillclinton 发表于 2014-12-28 20:30
D2钢的手工锻打，可以很肯定的说，是有的，国外不少的刀匠都有在做。 不过，确实是有点难。{:5_ ...

rik的意思是国产料子很多质量不过关，杂质含量多。
对于合金钢的锻造，我也没确定的说锻打不好。
但是仅仅通过锻打就能提高一倍的耐磨性，这个就得有点数据支持吧。
不是不能讨论，就是见多了前面谦虚的表达一些神神叨叨的观点，后边就推出一堆的产品来，心里有点反感。
当然了，如果我误解了那位兄弟，我这里表示道歉。

rik

国产材料 就拿CR12MOV来说吧，相当便宜的，现在我很少买国产料了，我记得以前咨询过天津当地的钢材市场2009年时候CR12MOV才20出头一公斤。那个时候日本D2价格在70元每公斤。德国D2在60多每公斤，一胜百和百禄的D290每公斤。

价格差距这么大，当然国产质量一般，但是价格便宜，能够通过锻打这种便宜的方式来取得更高的性能。工厂不像我们刀匠，比较注重成本。

我本身还是喜欢锻打的，尤其是国内环境，薄板几乎没有，有的话也得加价才能取到。钢材基本上线切割+平模。费用太高。锻打成薄材的话是个很好的选择。不过现在找锻打的地方太难了，而且这里面也得考量技术水平。


目前对于普通刀友而言，锻打还是遥不可及的东西，我们只能从客观可行的办法上去提高材料性能。我也不会为了几片材料拿去锻打，那些费用够我买更高端的材料了。我只能通过热处理方式上的改变来提高材料性能，属于没辙想辙吧。

国内不少刀匠都是锻打高合金钢的，当然了人家是刀匠，用量非我等可比。

车刀板起家

额，帖子好像走偏了。虽然技术争论有利于防止一言堂，不过无谓的争端也不是好事。