Stal D2

Stal D2 jest narzędziową stalą do kucia na zimno z wyższym zawartością dodatków niż A2. Szczególnie zawartość chromu i węgla są wysokie, co pozwala na powstanie dużych karbidów chromu.

Temperatura austenityzacji D2 (1010°C) jest nieco wyższa niż w przypadku A2 i jest osiągana stopniowo, podobnie jak w A2. Stal ma dużą odporność na zużycie z uwagi na rozmiar karbidów, ale przez to spada jej obrabialność i łatwość szlifowania. Odporność na korozję jest wyższa niż w przypadku stali narzędziowych (A2) z uwagi na zawartość chromu, ale nie ma odporności na korozję jak stali nierdzewne martenzytyczne, ponieważ większość chromu jest obecna w karbidach, ze względu na wysoką zawartość węgla dostępnego dla reakcji wiązania i niską temperaturę austenityzacji.

Karbidy są grube i mogą osiągać długość nawet do 50 µm, chociaż wielkość ziarna według ASTM oceniana jest na nr 7,5. D2 jest powszechnie stosowana w przemyśle do stempli, matryc i różnych typów noży. Konieczne jest, aby resztkowy austenit po hartowaniu w temperaturze pokojowej był redukowany przez podchłodzenie, czyli tzw. „zmrażanie”. To zapewnia szeroki zakres dla procesu wyżarzania stali po hartowaniu oraz dla końcowej zawartości martenzytu i następnie twardości (300°C - max. 64 HRC!). Przy temperaturze odprężania do 510°C wzrasta do akceptowalnego poziomu udarność, a twardość spada do 58-60 HRC. Wysoka temperatura wyżarzania przekształca resztkowy austenit w martenzyt przy ponownym ochłodzeniu do temperatury pokojowej. Zawartość austenitu jest niezależna od wytrącania się karbidów podczas wyżarzania, które zwiększają wartość MS. Ogólnie można zastosować wielokrotne wyżarzanie do stopniowej przemiany nowo przekształconego martenzytu.

D2 może być austenityzowana do temperatury 1120°C w celu przyspieszenia i zwiększenia zawartości przenikania stopów do ziarna austenitycznego, co następnie obniża MS i objawia się jako twardość hartowania. Ta twardość jest określana jako twardość wtórna i jest odbiciem wtórnej wytrącalności karbidów oraz przemiany resztkowego austenitu na martenzyt. Wysoka twardość zazwyczaj nie jest korzyścią głównie pod względem udarności.

Generalnie stal narzędziowa D2 jest popularna ze względu na swoją odporność dzięki dużej zawartości grubych karbidów i łatwo osiągalnej twardości. Ogólnie jest to dobra stal na wysokiej jakości ostrza z przeciętnym kątem fasety ostrza i specjalnymi grubymi wykończeniami powierzchniowymi. Odporność na korozję jest dla stali narzędziowej dość wysoka. Ta ocena nie dotyczy testów w środowisku mgły solnej, tzw. salt-testu, w którym ze względu na działanie jonów chloru (Cl-) odporność stali maleje. To jest jednak całkowicie inne wymaganie dotyczące odporności na korozję, które jest rozważane np. przy kontakcie stali z wodą morską itp. i jest różne dla każdego producenta.