Bohler K110 (AISI D2 / JIS SKD11, DIN 1.2379) on yksi tärkeimmistä teräksistä, joita käytän keittiöveitsissäni. Se luokitellaan hypereutektoidiseksi kylmätyöstökaluteräkseksi, jota käytetään tyypillisesti aihiomuottien, halkaisuleikkureiden, saksiterien, muototerien, rystyset, mittatulkit (tulpat ja kierteet), lyöntimutterit, trimmausmuotit jne.
Työkalun (tässä tapauksessa veitsen terän) suorituskyky on riippuvainen työkalun muotoilusta, tarkkuudesta, jolla työkalu valmistetaan, teräksen valinnasta ja lämpökäsittelyyn liittyvästä valinnasta.
Bohler K110 Kemiallinen koostumus (keskimäärin %)
C: 1.55, Mn: 0,30 , Si: 0,30, Cr: 11.30%. V: 0,75 ja Mo: 0,75.
Miksi pidän siitä
- Korkea hiilipitoisuus korkeaa kovuutta varten: 60+HRC
- Suuri kulutuskestävyys. Noin 8-kertainen verrattuna tavallisiin hiiliteräksiin karbidien läsnäolon ansiosta.
- Kulumiskestävyys. Hyvin lähes. Teräksen korkeasta hiilipitoisuudesta johtuen se vetää suurimman osan 12 %:n kromista kromikarbideiksi, jolloin jäljelle jää noin 5,8 % tahraantumiskestävyyttä varten.
- Kestävyys lämpökäsittelyn aikana.
- D2-terästä on käytetty monissa veitsissä, tunnetusti esimerkiksi Bob Dozierin kaltaisten valmistajien toimesta.
- Hyvä teränpito: Parempi kuin N690, ATS-34/154CM ja 440C.
Haitat
- Korkeat autinisointilämpötilat kasvattavat / karkeuttavat raekokoa. mikä ei ole toivottavaa veitsenterissä, koska se vähentää sitkeyttä.
- Suojaus lämpökäsittelyn aikana on elintärkeää, koska avoin ilmakehä antaa jopa .014″(.35mm) kerroksen hiilenpoistoa ja huomattavaa seosaineiden menetystä.
- Pitemmät pitoajat lisäävät karbidien liukenemista, mikä johtaa suurempaan karkaisukovuuteen. Mutta sitkeys vähenee.
Lämpökäsittelyresepti:
- Tavoitteena on pienentää raekokoa, jakaa karbidit tasaisesti koko matriisiin ja saada 60+ HRC, samalla kun säilytetty austeniitti minimoidaan.
PreQuench:
- Interkriittinen hehkutus kuumentamalla Ac1- ja Ac3-lämpötilojen (830 °C) väliin jäävään lämpötilaan ja pitämällä se siinä osittaisen austenitisaation aikaansaamiseksi. Tätä seuraa hidas jäähdytys uunissa tai vermikuliitin tai muun eristävän väliaineen käyttö, mikä johtaa lopulliseen mikrorakenteeseen, jossa pallokarbidit ovat jakautuneet tasaisesti ferriittimatriisiin.
- Alikriittinen / sferoidisointi: kuumentamalla alhaisemmissa lämpötiloissa (690-720 °C) ja pidemmillä pitoajoilla (15 min).
Austenitointi
- Korkeaa austenitointilämpötilaa on vältettävä.
- Suojapinnoitetta/kalvoa tulisi käyttää hiilenpurkautumisen välttämiseksi, koska korkeamman hiilipitoisuuden omaava ydin voi laajentua ja asettaa ulomman kerroksen jännityksen alaiseksi.
- Austenitointilämpötila:
- Kypsytysaika: 15-30 min
Lämpötila: 1025°C (ihanteellinen lämpötila, jos ei käytetä kryota)
Minulla on tapana käyttää alumiinilevyjä terän sammuttamiseen. Tämä pitää terät suorina ja oikeina. Levykylmäys on hieman nopeampi kuin jäähdytys ilmassa (vaikka teräkset ovatkin ”ilmakarkaistuja”), mutta se on silti tarpeeksi hidas, ettei se aiheuta kohtuuttomia jännityksiä teräkseen ja aiheuta halkeiluriskiä.
Voit tehdä levykylmäyksen ruostumattoman folion peittäessä vielä terän.
Kylmäkäsittely / kryogeeninen käsittely.
Pitkälle seostetussa austeniitissa huomattava osa austeniitista saattaa säilyä mikrorakenteessa huoneenlämpötilassa (10 % RA), mikä johtaa paljon alhaisempaan kovuuteen kuin mitä odotetaan täydellisemmin muuttuneille mikrorakenteille.
Kryokäsittely edistää säilyneen austeniitin muuttumista martensiitiksi, hienosäätää sekundääristen karbidien kokoa, lisää niiden määrää ja populaatiotiheyttä ja johtaa niiden tasaisempaan jakautumiseen mikrorakenteissa kryogeenisissä lämpötiloissa, mikä johtuu teräksen parantuneesta kovuudesta ja kulutuskestävyydestä (jopa 817 %).
Jopa kylmäkäsittely (4 % RA) voi tuottaa hyödyllisiä tuloksia, mutta matalat tai syvät kryogeeniset lämpötilat (-196 °C) ovat parempia (0 % RA). D2:n Mf-piste on huoneenlämpötilan alapuolella -125,1°C, mikä tarkoittaa, että tarvitaan pakkaskäsittelyä.
Aika nestemäisessä typessä tai kuivajäässä ei saa olla pidempi kuin veitsen kylmälämpötilan saavuttaminen. Toisin sanoen 30-60 minuuttia riittää.
NB! Jotta kryokäsittely olisi tehokas, se olisi suoritettava mahdollisimman pian sammutuksen jälkeen ja ennen karkaisua. Tämä johtuu siitä, että RA muuttuu karkaisemattomaksi martensiitiksi, joka on haurasta ja joka on karkaistava. Eli: Älä tee K110:lle (D2) pikakarkaisua, jos teet kylmäkäsittelyn.
Karkaisu
Karkaisu vähentää jäännösjännityksiä, lisää sitkeyttä, sitkeyttä ja varmistaa mittatarkkuuden.
Karkaisemalla karkaistua martensiittia saostuu hienoja karbideja, joita kutsutaan siirtymäkarbideiksi.
Karkaisu 3 kolmeen kertaan verrattuna kahteen kertaan voi lisätä sitkeyttä jopa 25 %. Tämä johtuu seosaineiden optimaalisesta jakautumisesta karbidien ja matriisin välillä, karbidien hienommasta jakautumisesta ja karbidin jaksottumisesta rajapinnan martensiittirajoilla.
Leota vähintään kuusikymmentä (60) minuuttia, vedä uunista ja anna jäähtyä ilmassa. Toisen ja kolmannen karkaisun tulisi olla ensimmäisen karkaisun toistoa. (Eli: lämpötilat ja kesto pidetään vakiona)
- Karkaisulämpötila: 205°C
- Kerrat: 2 – 3 kertaa
- Kesto: 2 – 3 kertaa
- Kesto: 1 tunti (60 minuuttia)
Yhteenveto:
- 1025°C ja 205°C karkaisun pitäisi vastata 63HRC (Impact 1.4)
- 1038°C ja 205°C karkaisun pitäisi vastata 62HRC (Impact 1.9)
- 1065°C ja 205°C karkaisun pitäisi vastata 60HRC (Impact 1.8)
Linkit:
- Bohler K110 Spec Sheet
- Työkaluterästen (D2 ja H13) lämpökäsittely ja sitkeyskäyttäytyminen leikkuuteriä varten Attaullah. (Ayooq) Arain 1999
- Evaluation of the cryogenic treatment in the destabilization of austenite retained in AISI D2 steel by R. Minaya Huamán, Lauralice de Campos Franceschini Canale 2017
- All About D2 Steel – Development, Use in Knives, and Properties
- How Much More Chromium Does D2 Need To Be Stainless?
- Sub-zero treatments of AISI D2 steel: Osa I. Mikrorakenne ja kovuus 2010
- Comparison of Effects of Cryogenic Treatment on Different Types of Steels: A Review
- Knife Engineering: Steel, Heat Treating, and Geometry by Dr. Larrin Thomas
Disclaimer:
Kaikki yllä oleva tieto on peräisin lukemistani tutkimuspapereista, foorumiviesteistä ja keskusteluista ihmisten kanssa. En ole metallurgi ja ylläoleva on esitetty tässä kaikkien veitsentekijöiden hyödyksi. Sinun ei ole pakko noudattaa niitä, enkä ole vastuussa mahdollisista menetyksistä tai vahingoista.