Der legierte Stahl AISI D3 ist wärmebehandelbar und erreicht eine Härte im Bereich von 58 bis 64 HRC. Nach der Wärmebehandlung ist der Werkzeugstahl D3 hart, langlebig und dicht und neigt im Einsatz nicht zum Einfallen. Im polierten Zustand weist er eine gewisse Korrosionsbeständigkeit auf. Im Allgemeinen ähneln die Anwendungsbereiche von AISI D3-Werkzeugstahl denen von D2-Werkzeugstahl; es ist jedoch zu beachten, dass der legierte Werkzeugstahl D3 von den beiden Stählen die bessere Verschleißfestigkeit aufweist und daher beispielsweise für Scherklingen bevorzugt wird. Aufgrund seiner höheren Verschleißfestigkeit lässt sich der Kaltarbeitsstahl AISI/ASTM D3 etwas schwieriger schleifen als D2-Stähle.
1. Lieferprogramm für AISI D3-Kaltarbeitsstahl
D3-Werkzeugstahl-Rundstange: Durchmesser 8 mm – 350 mm
D3-Stahlblech: Dicke 2 mm – 300 mm × Breite 200 mm – 800 mm
D3-Stahlplatte: 200 mm x 500–800 mm
Oberflächenbeschaffenheit
Schwarz, grob bearbeitet, gedreht oder gemäß den angegebenen Anforderungen.
2. Relevante Spezifikationen und Äquivalente für Kaltarbeitsstahl der Güteklasse D3
| Land | USA | Deutsch | Japan |
| Standard | ASTM A681 | DIN EN ISO 4957 | JIS G4404 |
| Noten | D3 | 1.2080/X210Cr12 | SKD1 |
3. Chemische Zusammensetzung von D3-Kaltarbeitsstahl und entsprechende Güteklassen
| ASTM A681 | C | Mn | P | S | Si | Cr | V | T | Mo | |||||||
| D3 | 2.00 | 2.35 | 0.10 | 0.60 | 0.03 | 0.03 | 0.10 | 0.60 | 11.00 | 13.50 | . . . | 1.10 | . . . | 1.00 | . . . | . . . |
| DIN ISO 4957 | C | Mn | P | S | Si | Cr | V | T | Mo | Ni | ||||||
| 1.2080/X210Cr12 | 1.90 | 2.20 | 0.20 | 0.60 | 0.10 | 0.60 | 11.00 | 13.00 | – | – | – | – | – | – | ||
| JIS G4404 | C | Mn | P | S | Si | Cr | V | T | Mo | Ni | ||||||
| SKD1 | 1.90 | 2.20 | 0.20 | 0.60 | 0.03 | 0.03 | 0.10 | 0.60 | 11.00 | 13.00 | – | – | – | – | – | – |
4. Mechanische Eigenschaften von D3-Kaltarbeitsstahl
| Mechanische Eigenschaften | ||
| Eigenschaften | Metrisch | Imperial |
| Izod-Schlagzähigkeit (ohne Kerbe) | 28,0 J | 20,7 ft-lb |
| Poisson-Zahl | 0.27-0.30 | 0.27-0.30 |
| Elastizitätsmodul | 190–210 GPa | 27.557–30.457 ksi |
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Physikalische Eigenschaften
| Eigenschaften | Metrisch | Imperial |
| Dichte | 7,7 × 1000 kg/m³ | 0,278 lb/in³ |
| Schmelzpunkt | 1421 °C | 2590 °F |
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Thermische Eigenschaften
| Eigenschaften | Bedingungen | ||
| T (°C) | Behandlung | ||
| Wärmeausdehnung | 12 × 10⁻⁶/°C | 20-100 | – |
5. Schmieden von D3-Kaltarbeitsstahl
Auf 900–950 °C vorheizen und anschließend die Temperatur auf 1050–1100 °C erhöhen. Halten Sie die Temperatur so lange, bis das Material gleichmäßig erhitzt ist. D3-Werkzeugstahl ist bei erhöhten Temperaturen relativ hart. Daher müssen die ersten Hammerschläge leicht sein, und die Temperatur darf nicht unter 1020 °C fallen, bis das Metall zu fließen beginnt. Das abschließende Schmieden sollte nicht unter 900 °C erfolgen.
6. Wärmebehandlung von D3-Kaltarbeitsstahl
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Wärmebehandlung
D3-Werkzeugstahl muss gehärtet und angelassen werden, um seine optimalen Eigenschaften zu entfalten. Um höchste Genauigkeit zu gewährleisten, sollten Bauteile aus D3-Werkzeugstahl nach dem Schruppen spannungsfrei gemacht werden. Die Spannungsentlastung sollte eine Stunde lang bei 648 °C (1200 °F) erfolgen, anschließend muss das Werkstück langsam abgekühlt werden.
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Glühen
D3-Werkzeugstähle gleichmäßig auf 850–870 °C erhitzen, gründlich durchglühen lassen und anschließend im Ofen mit einer Abkühlgeschwindigkeit von höchstens 25 °C pro Stunde auf 650 °C abkühlen lassen. Anschließend können die Teile an der Luft abgekühlt werden. Dies sollte zu einer maximalen Brinell-Härte von 248 führen.
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Anlassen
Der Kaltarbeitsstahl D3 sollte auf Raumtemperatur abgekühlt und anschließend sofort angelassen werden. Die Teile sollten in den Anlassofen gelegt und langsam auf die gewünschte Anlasstemperatur erhitzt werden. Die Anlaszeit beträgt 1 Stunde pro Zoll Dicke.
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Härten
D3-Werkzeugstahl reagiert beim Härten äußerst empfindlich auf Überhitzung – bitte nicht überhitzen.
Langsam auf 800–850 °C vorheizen, dann schnell auf 950–970 °C erhöhen und so lange halten, bis sich die Temperatur vollständig ausgeglichen hat. In Öl abschrecken.
7. Anwendungsbereiche von AISI D3-Kaltarbeitswerkzeugstahl
Der Kaltarbeitsstahl AISI D3 zeichnet sich durch hohe Festigkeit, gute Härtbarkeit und Verschleißfestigkeit aus. D3 eignet sich für Anwendungen wie komplexe Stanz- und Umformwerkzeuge für große Stückzahlen sowie für harte und abrasive Werkstoffe.
Typische Anwendungsbereiche:
- Hochbelastetes Schneiden
- Stanzwerkzeuge für dünne Bleche,
- Schermesser zum Schneiden
- Profilwalzen,
- Zieh- und Tiefziehwerkzeuge,
- Werkzeuge zur Steinbearbeitung,
- Messer für Papier und Kunststoffe,
- Schneidmesser für dünne Bleche.
- Tiefziehen,
- Druckpolster
- Äußerst verschleißfeste Kunststoffformen.
