A Bohler K110 (AISI D2 / JIS SKD11, DIN 1.2379) az egyik legfontosabb acél, amelyet a konyhakéseimhez használok. Ez egy hipereutektoid hidegen megmunkált szerszámacélnak minősül, amelyet jellemzően vágószerszámokhoz, hasítóvágókhoz, nyírópengékhez, alakítószerszámokhoz, bütykökhöz, mérőeszközökhöz (dugó és menet), lyukasztókhoz, vágószerszámokhoz stb.
A szerszám (ebben az esetben egy késpenge) teljesítménye a szerszám kialakításától, a pontosságtól, amellyel a szerszám készül, az acél kiválasztásától és a hőkezelés megválasztásától függ.
Bohler K110 Kémiai összetétel (átlagos %)
C: 1,55, Mn: 0,30 , Si: 0,30, Cr: 11.30%. V: 0,75, és Mo: 0,75.
Miért szeretem
- A magas széntartalom a nagy keménységért: 60+HRC
- Nagy kopásállóság. Körülbelül 8-szorosa a sima szénacélokénak a karbidok jelenléte miatt.
- Szinktelen. Jól szinte. Az acélban lévő magas széntartalom miatt a 12%-os króm nagy részét krómkarbidokba vonja ki, így kb. 5,8% marad a foltállósághoz.
- Szabályozhatóság a hőkezelés során.
- A D2-t számos késben használták, olyan híres készítők, mint Bob Dozier.
- Jó éltartás:
Kérdések
- A magas autinizálási hőmérséklet növeli / durvítja a szemcseméretet. ami nem kívánatos a késpengéknél, mivel csökkenti a szívósságot.
- A hőkezelés során a védelem létfontosságú, mivel a nyitott légkör akár .014″(.35mm) réteg széntelenítést és az ötvözőelemek érezhető elvesztését eredményezi.
- A hosszabb tartási idő növeli a karbidok oldódását, ami a kiolvasztott keménység növekedését eredményezi. De csökken a szívósság.
A hőkezelési recept:
- A cél a szemcseméret csökkentése, a karbidok egyenletes eloszlása a mátrixban, és 60+ HRC elérése, miközben minimalizáljuk a visszamaradt ausztenitet.
Előolvasztás:
- Interkritikus izzítás az Ac1 és Ac3 (830°C) hőmérsékletek közötti hőmérsékletre történő melegítéssel és tartással a részleges ausztenitizáció elérése érdekében. Ezt követi a kemencében történő lassú lehűlés vagy vermikulit vagy más szigetelő közeg használata, ami a ferritmátrixban egyenletesen eloszló gömbkarbidok végső mikroszerkezetéhez vezet.
- Szubkritikus / szferoidizálás: alacsonyabb hőmérsékleten (690-720°C) történő melegítéssel és hosszabb tartási idővel (15 perc).
Ausztinálás
- A magas austenitizáló hőmérsékletet kerülni kell.
- Védő bevonatot/fóliát kell használni a dekarbonizáció elkerülése érdekében, mivel a magasabb széntartalmú mag kitágulhat és feszültség alá helyezi a külső réteget.
- Austenitizáló hőmérséklet:
- Az áztatási idő: 15-30 perc
Hűtés: 1025°C (ideális hőmérséklet, ha nem használunk krio-t):
Én általában alumínium lemezeket használok a penge kioltásához. Ezáltal a pengék egyenesek és igazak maradnak. A lemezes oltás egy kicsit gyorsabb, mint a levegőben történő hűtés (annak ellenére, hogy az acélok “levegőben keményednek”), de még mindig elég lassú ahhoz, hogy ne tegyen indokolatlan feszültséget az acélba és ne kockáztassa a repedést.
A lemezes oltást úgy is végezheti, hogy a rozsdamentes fólia még mindig a pengét takarja.
Hideg / kriogén kezelés.
A magasan ötvözött ausztenitben az ausztenit jelentős hányada megmaradhat a mikroszerkezetben szobahőmérsékleten (10% RA), ami sokkal alacsonyabb keménységet eredményez, mint ami a teljesebben átalakult mikroszerkezeteknél várható.
A kriogén kezelés elősegíti a visszamaradt ausztenit martenzitté történő átalakulását, finomítja a másodlagos karbidok méretét, növeli mennyiségüket és populációs sűrűségüket, és egyenletesebb eloszlásukhoz vezet a mikroszerkezetben, kriogén hőmérsékleten, ami az acél jobb keménységének és kopásállóságának (akár 817%) tulajdonítható.
Még a hidegkezelés (4% RA) is kedvező eredményeket hozhat, de a sekély vagy mély kriogén hőmérsékletek (-196°C) jobbak (0% RA). A D2 Mf pontja szobahőmérséklet alatt -125,1°C, ami azt jelenti, hogy fagypont alatti kezelésre van szükség.
A folyékony nitrogénben vagy szárazjégben töltött időnek nem kell hosszabbnak lennie, mint ameddig a kés eléri a hideg hőmérsékletet. Más szóval 30-60 perc elegendő.
NB! A hatékonyság érdekében a kriogén kezelést a lehető leghamarabb az árnyékolás után és az edzés előtt kell elvégezni. Ennek oka, hogy az RA edzetlen martenzitté alakul át, amely rideg, és amelyet edzeni kell. Vagyis: Ne végezzen snap temperálást K110-en (D2), ha hidegkezelést végez.
Az edzés
Az edzés csökkenti a maradó feszültségeket, növeli a képlékenységet, a szívósságot, és biztosítja a méretstabilitást.
Az edzett martenzit edzése finom karbidokat választ ki, amelyeket átmeneti karbidoknak neveznek.
A 3-szoros edzés a 2-szereshez képest akár 25%-kal is növelheti a szívósságot. Ez az ötvözőelemek optimális eloszlásának köszönhető a karbidok és a mátrix között, a karbidok finomabb eloszlásának és a karbidok periodizálódásának a határfelületi martenzithatárokon.
Legalább hatvan (60) percig áztassuk, majd vegyük ki a kemencéből és hagyjuk levegőn lehűlni. A második és harmadik edzésnek az első megismétlésének kell lennie. (Azaz: a hőmérsékletet és az időtartamot tartsuk állandónak)
- Temperálási hőmérséklet: 205°C
- Folyamatok: 2-3 alkalommal
- Hosszúság:
Összefoglaló: 1 óra (60 perc)
Összefoglaló: 1 óra (60 perc):
- 1025°C és 205°C temperálásnak 63HRC-nek kell megfelelnie (Impact 1.4)
- 1038°C és 205°C temperálásnak 62HRC-nek kell megfelelnie (Impact 1.9)
- 1065°C és 205°C temperálásnak 60HRC-nek kell megfelelnie (Impact 1.8)
Linkek:
- 1025°C és 205°C temperálásnak 63HRC-nek kell megfelelnie (Impact 1.4):
- Bohler K110 Spec Sheet
- Heat Treatment and Toughness Behavior of Tool Steels (D2 and H13) for Cutting Blades by 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: I. rész: Mikroszerkezet és keménység 2010
- A kriogén kezelés hatásainak összehasonlítása különböző acéltípusokon: A Review
- Késes mérnöki munka: Steel, Heat Treating, and Geometry by Dr. Larrin Thomas
Disclaimer:
A fenti összes információ az általam olvasott kutatási cikkekből, fórumbejegyzésekből és emberekkel folytatott beszélgetésekből származik. Nem vagyok kohász, és a fentieket itt minden késkészítő javára közlöm. Nem kell követned őket, és nem vállalok felelősséget az esetleges veszteségekért vagy károkért.