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SKD11模具钢特性分解

2021-05-02 07:31:23

SKD11模具钢特性分解


一 SKD11

  SKD11模具钢是-种高碳高铬 合金工具钢 ,热处理后具有很高的硬度磨性,并具有淬透性强,尺寸稳定性好的特点,适宜制做高精度长寿命冷作模具及热固成型塑料模具。

  SKD11特性:具有良好的任性与抗高温疲劳性能能承受温度聚变,适宜在高温下长期工作具有良好的切削性能和抛光性能。

  525℃软氮化处理,表层硬度可达到1000—1250HV 氮化时间 20小时 30小时 60小时硬化层深度mm 0.20 0.25 0.30 575℃软氮化处理,工作表层硬度约为950HV。通常软氮化处理2小时,硬化层深度10—20um. SKD11用途:

  厚度不大于6mm薄板材,高效落料模。冲载模及压印模各种剪刀、镶嵌刀片、木工刀片螺纹轧制模和耐磨滑块冷镦模具,热固树脂成型模,高级量规等深拉成型、冷挤压模具。

  SKD11使用方法(仅供参考)

  1.“淬火+回火”状态下使用

  2.“淬火+冷处理+回火”状态下使用(适于高精度与尺寸稳定要求)skd11模具钢

  3.“淬火+回火+氮化处理”状态下使用(适于表面高硬度要求)

  4. 深冷处理 为获得较高硬度和尺寸稳定性,模具在淬火后立即深冷-70摄氏度至-80摄氏度,保持3-4小时,然后再回火处理,经深冷处理的工具或模具硬度比常规热处理硬度高1-3HRC。 形状复杂和尺寸变化较大的零件,深冷处理有产生开裂的危险。

  5. 氮化处理 模具或工件氮化处理后,表面形成一层具有很高硬度和一定耐蚀性的硬化组织。

  6. 在525℃氮化的处理,工件表面硬度约为1250HV,氮化时间对渗层影响如下表所示。氮化时间(小时) 20 30 60 渗氮层深度mm 0.25 0.30 0.35

  7.在570℃软氮化处理,工件表层硬度约为950HV。通常软氮化处理2小时,硬化层深度可达到10-20um. 磨削加工模坯或工作在低温回火状态,磨削容易产生磨削开裂。为防止裂纹发生应采取小的磨削进给量多次磨削,同时辅加良好的水冷条件。

  线切割加工形状复杂或尺寸较大的模具,最终成行采用线切割加工时,通常会遇到开裂现象发生。

  为防止开裂,建议采用气淬及高温回火处理,以降低热处理应力,或对模胚进行腔预加工处理。


SKD11化学成份(%):

  C 1.40-1.60

  Si 0.40

  Mn 0.50

  Cr 11.00-13.00

  Mo 0.80-1.20


二、国产Cr12mov、美国D2,日本SKD11 三者性能比较

同Cr12mov钢相比,D2钢在化学成分上增加了MO、V,改变了钢的铸造组织,改善了莱氏体的形貌,强韧性及耐磨性优于Cr12mov钢,提高了模具的使用寿命。由于该钢的屈服点及塑性变形抗力较Cr12mov钢高,因而其锻造性能及热塑性比Cr12mov略差。

国产Cr12mov、美国D2,日本SKD11,三者尽管化学成分相同,但性能差别还是很大的。热处理后国产钢的色泽微偏橙红,变形一般很大,实际使用时容易意外发生疲劳断裂;D2钢色泽冷白,硬度高于SKD11,韧性没SKD11好,高应力处理容易出处微小缺口;SKD11则色泽光润和综合性能较好。


三、 合金工具钢 :Cr12MoV

  标准:GB/T 1299-1985

●特性及适用范围:

冷作 模具钢 ,钢的淬透性、淬火回火的硬度、耐磨性、强度均比Cr12高。用于制造截面较大、形状复杂、工作条件繁重下的各种冷冲模具和工具,如冲孔凹模、切边模、滚边模、钢板深拉伸模、圆锯、标准工具和量规、螺纹滚模等。

●化学成份:

  碳 C :1.45~1.70

  硅 Si:≤0.40

  锰 Mn:≤0.40

  硫 S :≤0.030

  磷 P :≤0.030

  铬 Cr:11.00~12.50

  镍 Ni:允许残余含量≤0.25

  铜 Cu:允许残余含量≤0.30

  钒 V :0.15~0.30

  钼 Mo:0.40~0.60

●力学性能:

  硬度 :退火,255~207HB,压痕直径3.8~4.2mm;淬火,≥58HRC

●热处理规范及金相组织:

  热处理规范:1)淬火,950~1000℃油冷;2)淬火1020℃,200℃回火2h。

  金相组织:细粒状珠光体+碳化物。

●交货状态:钢材以退火状态交货。


四、D2钢

(1)模具网的特性 高耐磨、微变形冷作 模具钢 ,风硬工具钢,含碳量高达1.5%,含铬量高达11.5%;经热处理后碣度可达60HRC,但相对地延展性、韧性、耐锈能力较弱,钢材表面亦难做镜面磨光处理。随着冷冲压制品朝着高精度、高效率、多品种发展,要求模具钢具有较好的耐磨性和韧性。

同Cr12mov钢相比,该钢在化学成分上增加了MO、V,改变了钢的铸造组织,改善了莱氏体的形貌,强韧性及耐磨性优于Cr12mov钢,提高了模具的使用寿命。由于该钢的屈服点及塑性变形抗力较Cr12mov钢高,因而其锻造性能及热塑性比Cr12mov略差。

国产Cr12mov、美国D2,日本SKD11,三者尽管化学成分相同,但性能差别还是很大的。热处理后国产钢的色泽微偏橙红,变形一般很大,实际使用时容易意外发生疲劳断裂;D2钢色泽冷白,硬度高于SKD11,韧性没SKD11好,高应力处理容易出处微小缺口;SKD11则色泽光润和综合性能较好。

(2)参考对应钢号 我国GB标准钢号Cr12mo1v1、美国ASTMI/UNS标准钢号D2/T30402、国际标准化组织ISO标准钢号160Cr12mov、德国DIN标准钢号X155Crv1mo121、德国DIN标准材料编号1.2379、德国DIN标准钢号X155crmov12-1、法国NF标准钢号X160Crmov12、英国BS标准钢号BD2、日本JIS标准钢号SKD11、日本日立HITACHI标准钢号SLD、日本 大同 DAIDO标准钢号DC11、日本不二越NACHI标准钢号CDS11、韩国KS标准钢号STD11、奥地利百禄BOHLER标准钢号K110、瑞典一胜百ASSAB标准钢号XW-41。

(3)热加工规范 温度 1060~1100℃。

(4)典型应用举例

a)用于科龙电器公司冰箱压缩机后罩拉伸模具,淬火硬度56~58HCR。

b)为提高D2冷作模具扁钢轧材的使用寿命,采用添加稀土的方法,钢的耐磨性和冲击韧性均大为改善,从而达到提高D2模具扁钢轧材使用寿命的目的。

c)由于D2钢中的V、MO含量高于Cr12mov钢,具有更好的综合性能,而传统的Cr12mov钢将逐渐被取代。

d)用D2钢制造的滚丝轮、“离合调整板”冷冲模,比用Cr12mov钢制造的可提高寿命5~6倍。



五、1.2601钢

(1)模具网的特性 德国高碳、高铬莱氏体钢。采用电炉和真空精炼技术,化学成分中相应降低低了C和Cr含量,另外加入Ti和Nb使碳化物细小均匀,加入Mo以保持耐磨性能。钢材具有相当低的杂质含量,洁净度有所提高。其含碳量比Cr12钢低很多,且加入了钼、钒,使钢的热加工性能、冲击韧性和碳化物分布都得到了明显的改变。

该钢具有较高的淬透性、淬硬性、强韧性、热稳定性、抗压强度,微变形和综合性能优良,具有广泛的适应性等特点,并具有较好的机加工和抗热氧化性能。受热软 化温度为520℃,具有较高的耐磨性(比一般低合金工具钢高3~4倍)和淬火体积变形小等特点。

(2)供货状态及硬度:退火态,硬度≤225HBS。

(3)参考对应钢号 我国GB标准钢号Cr12mov、德国DIN标准材料编号1.2601、德国DIN标准钢号X165crmov12、日本JIS标准钢号SKD11、韩国KS标准钢号STD11、瑞典SS标准钢号2310、美国AISI/SAE标准钢号D3。

(4)热加工规范 温度 1050~850℃。

(5)退火规范 退火温度800~830℃,随炉冷却,硬度255HBS。

(6)普通淬火、回火规范:加热温度980~1010℃,冷却介质为油或空气,回火温度180~250℃。

(7)推荐淬火、回火规范:淬火温度1050℃,回火温度525℃/550℃575℃,回火两次,热处理后硬度62HRC/61HRC/60HRC。

(8)典型应用举例:被广泛地用来制造截面大、形状复杂、经受冲击大、要求耐磨高的冷作模具,如硅钢片冲模、拉丝模、冷切剪刀、切边模、滚边模、拉丝模、搓丝板、冲孔凹模、钢板深拉伸模,以及冲头等。


六、D3钢

(1)模具网的特性:美国高碳、高铬莱氏体钢。具有较高的耐磨性、淬透性、淬硬性、强韧性、热稳定性、抗压强度,微变形和综合性能优良,具有较好的机加工和抗热氧化性能,适应性广泛。具有较高的耐磨性,比一般低合工具钢高3~4倍,淬火体筥变形小。

(2)参考对应钢号 我国GB标准钢号Cr12mov、德国DIN标准材料编号1.2601、德国DIN标准钢号X165crmov12、日本JIS标准钢号SKD11、韩国KS标准钢号STD11、瑞典SS标准钢号2310、美国AISI/SAE标准钢号D3。

(3)等温球分退火规范 (850~870) ℃× (3~4)h,随炉冷却,(740~760)℃×(4~5)h 等温,出炉空冷,硬度温度≤241HBS,共晶碳化物≤3级。

(4)普通淬火规范 温度950~1150℃,油冷淬火,淬火硬度≥60HRC。

(5)典型应用举例

a)主要用做硅钢片冲模,用于小动载条件下要求高耐磨、形状简单的拉伸和冲裁模。

b)用于制制造弯曲模中要求高耐磨、复杂形状的凸模、凹模、镶块,做凸模、凹模时建议,硬度60~64HCR。

c)用于制造拉延模中要求耐磨的凹模,建议硬度62~64HCR。

d)用于铝件冷抗挤压模的凸模时,建议硬度60~62HCR。

e)用于弯曲含碳量为0.65%~0.80%的弹筑钢板,硬度为60~62HCR。

f)可用于下料模、冲头、滚丝轮、剪刀片、冷墩模、陶土模。

g)可用于热固塑料成型模等。


七、STD11钢

(1)模具钢的特性 风冷 冷作工具钢 ,高纯净度,硬度均匀,抗磨损,高强度。

(2)供贷状态及硬度 退火态,硬度≤225HBS。

(3)主要分学成分(质量分数,%)C 1.40~1.6、Si 0.15~0.35、Mn 0.25~0.5、Cr 11.0~13、Mo 0.80~1.2。

(4)参考对应钢号 我国GB标准钢号Cr12mo1v1、美国AISI/AME标准钢号D2、德国DIN标准钢号X155Crv1mo121、德国DIN标准材料编号1.2379、德国DIN标准材料编号1.2379、日本JIS标准钢号SKD11、日本日立HITACHI标准钢号SLD、日本 大同 DAIDO标准钢号DC11、日本不二越NACHI标准钢号CDS11、韩国KS标准钢号STD11、奥地利百禄BOHLER标准钢号K110、瑞典一胜百ASSAB标准钢号XW-42。

(5)淬火、回火规范 淬火温度1000~1050℃,空冷或油冷淤火,回火温度550~680℃, 回火硬度≥58HRC。

(6)典型应用举例

a)修边模、成型模等冲压模具。

b)热压模具。


八DC11

  特 性:

  (1)日本大同制钢株式会社生产的DC11亦是JIS SKD11的一种,通用冷作模具钢(空冷淬硬钢),长寿命高耐磨,高韧性,耐冲击,热处理不易变形,组织结构细微。

  (2)为高碳、高铬型合钢、具极高硬及适宜之轫性,并有回火硬化效果,为典型之风硬钢,是目前耐磨耗性较好之合工具钢。

  (3)添加钼、钒元素,故兼具耐磨、变形、耐冲击等特性。

  (4)经二次精,清净佳,晶?微细。

  出厂状态:退火≤255HB

  淬硬温度℃:

  1000-1050

  冷却方式:

  空冷或气冷

  回火温度与硬度HRC:

  200℃ 300℃ 400℃ 500℃ 600℃ 650℃

  61HRC 58HRC 59HRC 60HRC 50HRC -

  主要用于:

  (1)各种加工用模具,如冲压模、冲剪摸、深冲模、丝头打模等。

  (2)各种加工用工具,如剪刀、冲头、滚、精密样板及规等。

  (3)陶瓷模、PVC耐蚀模等。

  出厂状态:HB255

  化学成份%:

  C碳 :1.40-1.60

  Si矽 :≤0.40

  Mn锰 :≤0.60

  Cr铬 :11.00-13.00

  Mo钼 :0.80-1.20


九、SLD模具钢

SLD高耐磨高铬 冷作工具钢,为高碳、高铬型 合金钢 、具极高硬度及适宜之轫性,并有回火硬化效果,为典型之风硬钢,是目前耐磨耗性较好之合金工具钢。添加钼、钒元素,故兼具耐磨、不变形、耐冲击等特性。经二次精炼,清净度佳,晶粒微细。

  SLD用途:

  SLD钢易于切削,并宜制锋利刀口,剪刀,圆锯,五金冲压模具,成型轧辊,一般冷作模具冷或热作修整模,滚筒边。

  SLD化学成份(%):

  C :1.50

  Mn :0.45

  P :≤0.025

  S :≤0.010

  V :12.0

  Mo :0.35

  Si :0.25

  Cr :≤0.20

  SLD热处理工艺:

  淬火:先预热700—750℃,再加热至1000—1050℃在静止空气中冷却,如钢具厚度在6寸以上者加热至980—1030℃。

  在油中淬硬更佳。

  回火:加热至150—200℃,在此温度中停留,然后在静止空气中冷却。

  硬度:HRC61℃以上。

  退火:加热至800—850℃,在此温度停留1—3小时,在炉中任其渐冷。

  锻 制:1050℃—950℃。


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