D2工具鋼

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商品説明

D2は高炭素、高クロムの冷間加工用工具鋼で、卓越した耐摩耗性と熱処理後の寸法安定性が評価されています。最大限の靭性よりもエッジの保持と低歪みが優先されるロングランパンチ、ダイ、シャーブレード、冷間加工工具に最適です。調達のために、MWAlloysは中国からD2 (AISI D2 / DIN 1.2379 / JIS SKD11相当)を100%工場価格と標準バー、プレート、ビレットサイズの迅速な在庫配送で供給します。

D2鋼とは?

D2は、高炭素 (~1.4-1.6%)および高クロム (~11-13%)レベルの冷間加工、空気硬化工具鋼で、組織中に多数の硬質クロム炭化物を生成します。これらの炭化物は、焼入れ後に非常に高い耐摩耗性と良好な刃先保持力を与える。D2は、焼戻しや断面サイズにもよるが、HRC50台後半から60台前半まで焼入れ可能である。D2は強靭なマトリックスではなく炭化物から強度を得ているため、ある種の低合金工具鋼よりも破壊靭性は劣るが、摺動/摩耗が破壊モードの大半を占める場合には好ましい。

代表的な化学組成

注: 組成限界は規格や生産者によって若干異なる。下表は、製造所とデータシートが一般的に使用する範囲を示したものである。

エレメント 典型的な範囲(wt.%) 備考
カーボン(C) 1.40 - 1.60 高炭素が豊富な炭化物を生成→耐摩耗性。
クロム(Cr) 11.0 - 13.0 クロムリッチな炭化物を形成し、硬化状態では穏やかな耐食性を示す。
モリブデン (Mo) 0.70 - 1.20 は焼入れ性と靭性を向上させる。
バナジウム (V) 0.15 - 1.10 (一般的には0.20~0.50) 炭化物を微細化し、耐摩耗性を向上させる。
マンガン (Mn) ≤ 0.60
ケイ素 (Si) ≤ 0.60
リン (P) ≤ 0.03 不純物管理
硫黄 (S) ≤ 0.03 不純物管理
鉄(Fe) バランス(~80-87%) 合金

情報源/代表的なデータシート MatWeb/工業用データシート、メーカーのPDF、工具鋼ハンドブックには、すべて上記の範囲の組成が記載されている。

D2鋼材の特性

数値は熱処理と焼戻しに大きく依存するため、購入時には状態(焼鈍、焼入れ、焼戻し)を指定すること。

物理的性質(代表的なもの):

プロパティ 代表値
密度 7.70 - 7.75 g/cm³ (7,700~7,750kg/m³)である。
弾性係数 ~200-210 GPaである。
熱伝導率 ~20~25W/m・K(室温)。
融点 ~1,420-1,460 °C(文献による)。

機械的/硬度(熱処理後の代表値):

コンディション 硬度(HRC) おおよその引張強さ
アニール ~220HB(≒ロックウェルB~95~100) UTS≒700-850MPa(ソースにより異なる)。
焼入れ・焼戻し (代表的な工具) 55-62 HRC (焼戻し温度と断面による) 高硬度条件では、硬化UTSは~1,400~1,800MPaに近づく。
使用硬度範囲 55~62HRCは、切削工具やせん断工具に一般的である。

注釈 D2は空気硬化性(油/水焼入れなしで硬化できる)で、正しく処理すれば熱処理中の歪みが少なく、精密金型に選ばれる理由のひとつである。

仕様、規格、同等品

共通の仕様と識別子

  • AISI / SAE D2 (一般的に引用される):古典的な米国の呼称。

  • DIN 1.2379 / X153CrMoV12 (ヨーロッパ/ドイツ)。

  • JIS SKD11 (日本)-しばしば機能的に同等なものとして使われる。

  • ASTM A681 は、工具鋼仕様ファミリーのDシリーズ工具鋼をリストアップしています(購入および検査要件に使用)。

  • UNS T30402 レジストリの呼称として使われることもある。

等価物」をどう解釈するか 重要な工具の注文の場合は、正確な規格(例:「DIN 1.2379等級、EN/ISO/DCF仕上げ、ミル仕様」)を指定し、ミル証明書(C of C)を要求する。

典型的な製造業と金属加工業

溶解と粉砕に関する考察

  • D2は通常、真空誘導溶融(VIM)または電気アークで製造され、精密金型用の場合は二次工程で低包有物の品質を高めるために精錬される。表面脱炭を避けるため、工具用には脱炭フリー(DCF)バーと精密研削材が一般的です。

鍛造と熱間加工

  • 注意深く鍛造すること:一般的なやり方は、~700 °Cまでゆっくり加熱した後、900~1040 °Cまで急速に加熱し、~925 °C以上で鍛造を完了させる。推奨温度以下で鍛造を続けないこと。工場の鍛造指示に従ってください。

アニーリング

  • 機械加工用に軟化させるために完全な焼鈍を行う。一般的なサイクルでは、材料を~760~820℃にした後、徐冷し、残留応力を最小限に抑える。アニール処理されたD2は加工可能だが、低合金鋼よりも加工が難しい。

焼き入れと焼き戻し(典型的な順序)

  1. 700~750℃に予熱する。

  2. 1000~1040℃までオーステナイト化する(正確な温度は規格と断面によって異なる)。

  3. エア・クール (D2は空気焼き入れ)または制御されたガス焼き入れ-油/水焼き入れ鋼に比べて歪みが最小。

  4. 焼戻し - 一般的に2種類または3種類の焼戻しを行う。焼戻し温度は、最終的な硬度と靭性のトレードオフを制御する。焼戻し温度が低いほど硬度は高く(靭性は 低い)、焼戻し温度が高いほど靭性は高く、硬度は 低い。保持されたオーステナイトをマルテンサイトに変 換し、硬度を安定させるために、極低温処理 (deep cryo)が用いられることがある。最近の研究によると、周期的な深冷処理によって、特定の工具用途の特性をさらに向上させることができる。

機械加工と研削

  • D2は砥粒が多く、加工硬化性があるため、硬化状態では加工性が悪い。典型的な加工方法:焼きなまし状態で加工し、その後熱処理を施し、焼き入れ状態で最終研削を行う。仕上げ加工には、超硬工具またはセラミック工具を使用する。研削加工には、ダイヤモンドまたはCBNホイールが効率的である。

溶接

  • 溶接修理は可能だが、専門的な手順が必要で、一般的に工具修理の最後の手段となる。

D2鋼の用途

D2は次のように最適化されている。 耐摩耗性とエッジ保持.一般的な用途は以下の通り:

  • ブランキング、ピアス、成形金型 ロングラン・スタンピング用。

  • シャーブレード、スリッター、ナイフ 摩耗が支配的な場所。

  • 冷間金型 (複雑な形状、大きな断面)。

  • 非鉄・鉄鋼材料用切削工具 再研磨の間隔が長いことが要求される場合。

  • 摩耗部品 (スクラップチョッパー、タイヤシュレッダー)、パンチ、ゲージ部品。

D2が推奨されない場合

  • 靭性が重要な高衝撃用途(例:インパクトダイ) - S7またはその他の耐衝撃性鋼を検討する。

  • 高温熱間加工用途 - Hシリーズ熱間加工用鋼(H13など)を選択。

D2鋼のサイズ、重量および一般的な製品形態

一般的な製品形態

  • 精密研削板、焼鈍板、冷間引抜/研削棒、鍛造ビレット、EDMブロック、精密研削棒。サプライヤーは一般的に、丸棒(例:6-200mm)、平棒および平板(例:10-400mm以上の厚さ)、EDMブロックを在庫している。

密度と重量の計算
密度 7.70 g/cm³ (7,700kg/m³)で計算する。

  • 例(100mm×100mm×100mmのEDMブロックのステップバイステップの桁数計算):

    1. 体積(V)=長さ×幅×高さ=0.100m×0.100m×0.100m=0.001m³。

    2. 密度(ρ)=7,700kg/m³。

    3. 質量=ρ×V=7,700kg/m³×0.001m³==である。 7.7 kg.
      つまり、D2の100mm立方体の重さは、次のようになる。 7.7 kg.

  • 丸棒の例(ステップ計算):直径1インチ(~25.4mm)、長さ1m:

    1. 半径r = 12.7 mm = 0.0127 m。

    2. 断面積 A = π r² = 3.14159265 × (0.0127 m)² = 3.14159265 × 0.00016129 m² = 0.0005067 m².

    3. 体積V = A × 長さ = 0.0005067 m² × 1 m = 0.0005067 m³.

    4. 質量=7700kg/m³×0.0005067m³≒3.90kg。
      つまり、1インチ×1mのD2バー≒1.5mmということになる。 3.9 kg.

在庫の長さと公差 - 市販の販売業者は、精密研削公差と機械加工許容のための特大寸法を提供する。注文書に仕上げと平面度/真直度公差を指定する。

D2鋼価格比較2025

重要 - 価格に注意: 工具鋼価格は世界の合金市場、運賃、関税、MOQによって変動する。以下の範囲は、2024-2025年のサプライヤーリストと市場相場から作成した市場スナップショットです。あくまでも目安として参照し、最新の製造所相場と確固としたリードタイム価格を要請してください。

中国(国内工場/輸出業者)-典型的な輸出価格(範囲)

  • 典型的な範囲: ≈ US$700~US$1,100/トン 標準的なD2鍛造棒/丸棒の大量注文の場合(ベンダーのリストには1トン当たり$700-950と表示されているものもある。)より低いトン当たり価格は、大きなMOQとミル契約によって表示される。精密研削またはEDMブロックはより高い。

アメリカ(国内代理店/小売)

  • 一般的な小売価格/小口価格: 米国の代理店は、小物(丸棒、EDMブロック)を一般的に次のようにリストしている。 1kgあたりUSD $8-$15 少量小売の場合(1個当たりの価格は寸法と仕上げによって異なる)。工場代理店経由のバルク・コイル/トン調達の場合、kgあたりの価格は低くなるが、サプライヤーとの契約次第である。ブロック小売価格の例:硬化EDM角材は、サイズにより1ブロックあたり~US$80~$500。

ヨーロッパ(代理店/サービスセンター)

  • 価格は通常、小ロットでは中国輸出価格と米国小売価格の中間に位置する。欧州のディストリビューターは、熱処理/精密研削された在庫とCE/EN認証のプレミアムを示すD2シートとバーの価格をリストアップしている。期待 トン当たり数百~1,000米ドル超 スポット小売では、加工(研磨、焼き入れ、QC)により上昇する。

実践的バイヤーノート

  • 小片の小売(ナイフ/ナイフ製造用ストック、小 ロッド)は、加工・切断コストがかかるため、単価 (kgあたり)が高くなる可能性がある。バルク・バイヤーは、製材所の見積もり(ASTM A681 / DIN 1.2379などの規格を指定)、出荷インコタームズ、および製材所のC of Cを要求すべきである。オンライン・マーケットプレイス(Alibaba / Made-in-China)は幅広い範囲を示している。

MWAlloysからの購入

MWAlloysは、以下を供給する立場にある。 D2工具鋼 (AISI D2 / DIN 1.2379 / SKD11) 当社のパートナーである中国の工場および在庫拠点から直接仕入れます。バイヤーの主な利点

  • 工場価格(工場直送): 工場から直接仕入れるため、工場価格を適用し、流通業者のマージンを最小限に抑えます。典型的な契約とMOQオプションがあります。

  • 在庫と迅速な配達: 一般的な直径と板サイズは地域在庫として保管されており、標準的なサイズであれば、再溶解や特殊処理の注文に比べてリードタイムを短縮して出荷できる。

  • 品質管理: また、重要な工具の注文には、製造証明書(化学的および機械的)、硬度レポート、およびオプションで第三者検査を提供します。

  • 付加価値サービス: 出荷前に、アニール、精密研削、EDMブロック切断、またはプリハードニング・サービスを手配することができる。

よくあるご質問

  1. D2はステンレスですか?
    いいえ、D2はステンレスではありません。高クロム(~11-13%)を含みますが、ステンレスの耐食性を満たすほどではありません。 マイルド 研磨後の耐食性はあるが、ステンレス・グレードではない。

  2. D2は溶接できるのか?
    溶接は、炭素と炭化物の含有量が高いため困難である。予熱、制御された入熱、溶接後の焼き戻しが必要で、溶接補修は専門家のみが行うべきである。

  3. 金型に指定すべき硬度は?
    ロングラン冷間加工用金型の代表的な加工硬度: 55-62 HRC 耐摩耗性と靭性のバランスによる。POに焼戻しスケジュールと目標HRCを指定する。

  4. D2の加工方法は?
    可能な限り焼鈍状態で加工する。焼入れ状態で仕上げ加工を行う場合は、CBNまたはダイヤモンド砥石を使用する。

  5. AISI D2に相当するものは何ですか?
    DIN 1.2379JIS SKD11およびUNS T30402 は一般的に引用される同等品であり、最終的な決定は化学的性質と物性要件で確認する。

  6. D2に窒化処理や表面処理を施すことはできますか?
    窒化またはPVDコーティングによる表面硬化は、摩耗が重要な工具の寿命を延ばすために使用されるが、高クロム炭化物のため、前処理研削とプロセス管理が必要である。コーティング業者にご相談ください。

  7. どのような公差と仕上げが可能ですか?
    精密研磨バーとプレートは、厳しい厚みと平坦度の公差に対応しています。EDMブロックは、特定の平坦度仕様の硬化状態で販売されています。サプライヤー公差表をご請求ください。

  8. D2はナイフに適していますか?
    多くのナイフメーカーは、優れた刃先の保持力と耐摩耗性のためにD2を選ぶが、D2は靭性の高いブレード鋼に比べ、研ぎにくく、欠けやすい。

  9. 熱処理中の歪みを抑えるには?
    適切なオーステナイト化温度管理、最終焼戻し前の徐冷、多段階焼戻しなどが代表的な対策である。D2は空気硬化するため、正しく処理すれば、油焼入れ鋼や水焼入れ鋼よりも歪みが少ないのが普通である。

  10. 工場からどのような書類を要求するのか?
    リクエスト 工場試験証明書(化学的および機械的) 指定された規格(ASTM A681 / DIN 1.2379など)、ヒートナンバー、熱処理記録、硬度測定。重要な金型については、第三者機関による検査またはサンプルクーポンをご依頼ください。

調達とエンジニアリングに役立つヒント

  • 規格と必要条件を明記 (化学的性質だけでは不十分である。

  • 脱炭水化物(DCF)を求める 表面の脱炭が仕上げや精度に影響する場合。

  • オーバーサイズの注文と焼き入れ後の仕上げ研磨 最終的な歪みによる不測の事態を避けるため、厳しい公差に対応する。

  • 大きな影響が予想される場合 より耐衝撃性の高いグレード(S7)を使用するか、局所的な補強/バックアップ設計を検討する。

  • ロングランブランキング 再研磨の許容範囲を設定し、工具寿命を追跡して部品あたりの総コストを計算する(D2は寿命で勝ることが多いが、初期コストは高くつく)。

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