Stahl D2

D2 Stahl ist ein Gesenkstahl zum Kaltumformen mit einem höheren Gehalt an Legierungsbestandteilen als A2. Besonders der Chrom- und Kohlenstoffgehalt sind hoch, was die Bildung großer Chromkarbide ermöglicht.

Die Austenitisierungstemperatur von D2 (1010°C) ist etwas höher als bei A2 und wird schrittweise erreicht, ähnlich wie bei A2. Der Stahl hat aufgrund der Größe der Karbide eine hohe Verschleißfestigkeit, was jedoch die Bearbeitbarkeit und Schleifbarkeit verringert. Die Korrosionsbeständigkeit ist aufgrund des Chromgehalts höher als bei Werkzeugstählen (A2), jedoch hat er nicht die Korrosionsbeständigkeit von martensitischen rostfreien Stählen, da der Großteil des Chroms gerade in den Karbiden enthalten ist und aufgrund des hohen Kohlenstoffgehaltes für Bindungsreaktionen verfügbar ist sowie aufgrund der niedrigen Austenitisierungstemperatur.

Karbide sind grob und können eine Länge von bis zu 50 μm erreichen, auch wenn die Korngröße nach ASTM mit Nr. 7,5 bewertet wird. D2 wird allgemein in der Industrie für Stanzwerkzeuge, Gesenke und verschiedene Messerarten verwendet. Es ist notwendig, dass der Restaustenit nach der Härtung auf Raumtemperatur durch Tiefkühlen, das sogenannte "Einfrieren", reduziert wird. Dies bietet einen breiten Bereich für den Anlasprozess des Stahls nach dem Härten und für den endgültigen Martensitgehalt und damit die nachfolgende Härte (300°C - max. 64 HRC!). Bei einer Anlasstemperatur bis zu 510°C steigt die Zähigkeit auf ein akzeptables Niveau und die Härte sinkt auf 58 bis 60 HRC. Eine hohe Anlasstemperatur transformiert den Restaustenit beim erneuten Abkühlen auf Raumtemperatur zu Martensit. Der Austenitgehalt ist unabhängig von der Karbidausscheidung während des Anlassen, was den MS-Wert erhöht. Allgemein kann eine mehrfache Anlasvorgang zur schrittweisen Umwandlung des neu transformierten Martensits verwendet werden.

D2 kann bis zu einer Temperatur von 1120°C austenitisiert werden, um die Diffusion der Legierungen in das austenitische Korn zu beschleunigen und zu erhöhen, was dann den MS senkt und als Härte nach dem Härten wirkt. Diese Härte wird als Sekundärhärte bezeichnet und reflektiert die sekundäre Karbidausscheidung und die Umwandlung des Restaustenits zu Martensit. Hohe Härte ist in der Regel nicht vorteilhaft, vor allem in Bezug auf die Zähigkeit.

Insgesamt ist D2 Werkzeugstahl geschätzt für seine Verschleißfestigkeit aufgrund des hohen Gehalts an groben Karbiden und leicht erreichbare Härte. Allgemein ist es ein guter Stahl für qualitativ hochwertige Schneidklingen mit einem durchschnittlichen Schneidenwinkel und speziellen groben Oberflächenbearbeitungen. Die Korrosionsbeständigkeit ist für Werkzeugstahl ziemlich hoch. Diese Bewertung gilt nicht für Prüfungen in salzreichen Umgebungen oder beim sogenannten Salztest, bei dem die Wirkung von Chloridionen (Cl-) die Stahlbeständigkeit verringert. Dies ist jedoch ein ganz anderer Anspruch an die Korrosionsbeständigkeit, der zum Beispiel bei Kontakt mit Meerwasser berücksichtigt wird und von jedem Hersteller unterschiedlich ist.