1简介
SKD11是高耐磨韧性通用冷作模具钢、高碳高铬合金工具钢和真空脱气精炼钢,钢质纯净,具有淬透性好、淬火变形量小的良好淬硬性。该钢经球化退火软化处理,可加工性良好,碳化物颗粒细小均匀,无须担心淬火开裂强化元素钼、钒的持殊加入。高硬度、高耐磨共晶碳化物均匀,韧性好、不易开裂,淬火后硬度>62HRC。在525℃氮化处理时间为20h/30h/60h,氨化层深度0.25mm/0. 30mm/0. 35mm,零件表面硬度1250HV;在570℃氮化处理时间为2h,氮化层深度10~20μm,零件表面硬度950HV。
SKD11为日本工具钢牌号,日立和大同钢厂都有生产,日立产SKD11商品名为SLD(改良版称作SLD-MAGIC),大同钢厂商品名为DC11。两者在大陆均有设厂,在***最为知名,价格也。该钢是一种在国际广泛应用的空冷硬化冷作模具钢。经电炉冶炼并经电渣重溶,高纯净度,韧性更好,组织均匀,具有良好的高温强度、韧性与抗高温疲劳性能,能承受温度骤变。
化学成分
C碳 1.40-1.60
Si硅 ≤0.40
Mn锰 ≤0.60
P磷≤0.030
S硫≤0.030
Cr铬 11.0-13.0
Mo钼 0.80-1.20
Ni镍≤0.50
V钒 0.20-0.50
Cu铜≤0.25
供货状态
退火态,硬度≤255HBS
2参考对应牌号
中国GB标准牌号Cr12Mo1V、中国台湾cNS 标准牌号SKD11、德国DlN标准材料编号1.26o1、德国DIN标准牌号x165CrM0v12、 日本Jis标准牌号sKD11、韩国Ks 标准牌号sTD11、意大利UN1标准牌号x165CrM0W12KU、瑞典SS标准牌号2310、西班牙UNE 标准牌号X160CrM0V12、美国AISi/sAE标准牌号D3、俄罗斯roCT 标准牌号x12M。
3特性
1、高温强度和韧性好,耐磨性较佳,易切削;
2、SKD11是一种有很好强度、韧性及耐热平衡性的冷模具钢,近年来随着各向同性产品的开发而日益向高韧性等方面发展,它可以使模具寿命***,性能更稳定,且易于加工,热处理变形小。
产品特点
(1)进行了真空脱气精炼,因此内部质量极为清洁。
(2)机械加工性良好。
(3)淬透性良好,空冷就能硬化,无需担心淬裂。
(4)热处理变形非常小,淬火偏差极小,最适合有精度要求的模具。
(5)耐磨性极为***,最适合用作锈钢或高硬材料的冲裁模。
(6)韧性良好。
深冷处理
为获得硬度和尺寸稳定性,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。
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。
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
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。
热处理
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:HRC 61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℃。
淬火、回火规范
淬火温度1010°C,空冷.回火温度200℃,硬度58~60HRC。
4用途
SKD11在铝、锌压铸用模具材料方面,应用最为广泛,此钢含有钨成分之耐高温***合金钢,适用于热作,铝、镁、锌、铜合金压铸模,切槽刀,剪刀及热锻动作,塑胶型模,热作铰刀,轧刀,一般热作锻模,热螺栓模,热间各种工具等。
使用方法
“淬火+回火”状态下使用
“淬火+冷处理+回火”状态下使用(适于高精度与尺寸稳定要求)
“淬火+回火+氮化处理”状态下使用(适于表面高硬度要求)
锯切下料时锯条速度不宜太快,以25m/min为宜,锯切效率保持在9cm2/min ~20cm2/min左右。
典型应用举例
用于制作塑料模、剪刀、圆锯刀、五金冲压模具、成形轧辊
制作冷作或热作修整模、滚筒边、丝纹、线模、变压器芯冲模、切割钢皮轧刀、钢管成形滚筒、特殊成形筒、钉打头模等。
厚度≤6mm薄钢板的高效落料模、冲裁模、压印模
各种剪刀、镶嵌零件、搓丝模。
耐滑块冷镦模具、深拉成形模具、冷挤压模具。
热固性树脂型摸,一般塑料模具。
工作条件及性能要求
冷作模具钢在工作时.由于被加工材料的变形抗力比较大,模具的工作部分承受很大的压力、弯曲力、冲击力及摩擦力。因此,冷作模具的正常报废原因一般是磨损.也有因断裂、崩力和变形超差而提前失效的。
冷作模具钢与刃具钢相比.有许多共同点。要求模具有高的硬度和耐磨性、高的抗弯强度和足够的韧性,以***冲压过程的顺利进行、其不同之处在于模具形状及加工艺复杂.而且摩擦面积大.磨损可能性大.所以修磨起来困难。因此要求具有更高的耐磨化模具工作时承受冲压力大.又由于形状复杂易于产生应力集中,所以要求具有较高的韧性;模具尺寸大、形状复杂.所以要求较高的淬透性、较小的变形及开裂倾向性。总之,冷作模具钢在淬透性、耐磨性与韧性等方面的要求要较刃具钢高一些.而在红硬性方面却要求较低或基本上没要求(因为是冷态成形),所以也相应形成了一些适于做冷作模具用的钢种,例如,发展了高耐磨、微变形冷作模具用钢及高韧性冷作模具用钢等。下面结合有关钢种选用进一步说明。
Cr12
性能:高碳、高铬类型莱氏体钢,具有较好的淬透性和良好的耐磨性。由于钢中碳质量分数可达2.30%,从而钢变得硬而脆,所以冲击韧性较差,几乎不能承受较大的冲击荷载,易脆裂,而且易形成不均匀的共晶碳化物。
用途:用于制造受冲击荷载较小,且要求高耐磨性的冷冲模和冲头,剪切硬且薄的金属的冷切剪刃、钻套、量规、拉丝模、压印模、搓丝板、拉延模和螺丝滚模等。
生产品种:热轧材、冷拉材、锻材、热轧钢板、冷拉钢丝。
Cr12Mo1V1
性能:高碳、高铬类型莱氏体钢,无特殊要求时钻不作为必加元素。由于钼和钒的含量比Cr12高,故钢的组织和晶粒度进一步细化,提高了钢的淬透性、强度和韧性,使钢的综合性能更好。
用途:用于制造要求高耐磨性的大型复杂冷作模具,如冷切剪刀、切边模、拉丝模、搓丝板、螺纹滚模、滚边模和要求高耐磨的冷冲模和冲头等。
生产品种:热轧材、锻材、冷拉材、热轧钢板、冷拉钢丝。
Cr12MoV
性能:高碳、高铬类型莱氏体钢,具有良好的淬透性,截面尺寸在400mm以下可以完全淬透,且具有很高的耐磨性,淬火时体积变化小。其碳含量比Cr12钢低很多,且加入了钼、钒,因此,钢的热加工性能、冲击韧性和碳化物分布都得到了明显改善。
用途:用于制造断面较大、形状复杂、耐磨性要求高、承受较大冲击负荷的冷作模具,如冷切剪刀、切边模、滚边模、量规、拉丝模、搓丝板、螺纹滚模、形状复杂的冲孔凹模、钢板深拉伸模,以及要求高耐磨的冷冲模和冲头等。
生产品种:热轧材、锻材、冷拉材、热轧钢板、冷拉钢丝。
Cr5Mo1V
性能:合金含量中等,由于含有钼和钒,所以钢的淬透性良好,碳化物分布均匀,具有一定的冲击韧性和较好的耐磨性。
用途:用于制造定型模、钻套、冷冲模、冲头、切边模、螺纹滚模、搓丝板和量规等。
生产品种:热轧材、锻材、冷拉材、热轧钢板、冷拉钢丝。
9Mn2V
性能:综合力学性能比碳素工具钢好,具有较高的硬度和耐磨性,淬透性很好,淬火时变形较小。由于钢中含有一定量的钒,细化了晶粒,减小了过热敏感性。碳化物不均匀性比CrWMn钢好。
用途:用于制造各种精密量具、样板,以及一般要求的尺寸较小的冲模、冷压模、雕刻模、料模、剪刀、丝锥、板牙和铰刀等。
生产品种:热轧材、锻材、冷拉材、热轧钢板、冷拉钢丝。
根据需方要求可供应中小规格的模块。
CrWMn
性能:具有较高的淬透性,由于加入1.20%%26mdash;1.60%(质量分数)钨,形成碳化物,所以在淬火和低温回火后具有一定的硬度和耐磨性。钨有助于保持细小晶粒,从而使钢具有较好的韧性,该钢对形成网状碳物比较敏感,而且这种碳公物网使工具刃部有剥落的危险。
用途:使用较为广泛的冷作模具钢。用于制造量具,如板牙、块规、样柱和样套,,以及形状复杂的高精度冲模等。
生产品种:热轧材、锻材、冷拉材、冷拉钢丝、银亮钢丝、热轧钢板、冷轧钢板。
9CrWMn
性能:低合金冷作模具钢,具有一定的淬透性和耐磨性,淬火变形较小,碳化物分布均匀且颗粒细小。
用途:用于制造截面不大的,而形状较复杂的冷冲模,以及量规、样板等量具。
生产品种:热轧材、锻材、冷拉材、冷拉钢丝、冷轧钢板。
Cr4W2MoV
性能:新中型合金冷作模具钢,性能较稳定,与高合金冷作模具钢Crl2、Crl2MoV相比,用其制成的模具使用寿命明显提高。该钢的共晶碳化物颗粒细小,分布均匀,具有较高的淬透性和淬硬性,以及较好的耐磨性和尺寸稳定性。但钢的热加工温度范围较窄,变形抗力较大。
用途:用于制造各种冲模、冷镦模、落料模、拉延模、冷挤压凹模和搓丝板等。
生产品种:热轧材、锻材。
根据需方要求可供应小规格模块。
6Cr4W3Mo2VNb
性能:高韧性冷作模具钢,其化学成分接近高速工具钢的基体成分,属于一种基体钢。因此,它具有高速工具钢的高硬度和高强度。又因该钢没有过剩的碳化物,所以具有较高的韧性和疲劳强度。该钢含有0.20%%26mdash;0.35%(质量分数)的铌,使晶粒细化,并提高晶粒精化温度,从而提高了钢的韧性,改善了其工艺性能。
用途:用于制造冷挤压模具、冷镦模、螺钉冲头、冷冲模、拉延模和搓丝板等。
生产品种:热轧材、锻材。
根据需方求可供应部分扁钢或其他条钢。
6W6Mo5Cr4V
性能:低碳高速工具钢类型的冷作模具钢,其淬透性好,并具有类似高速工具钢的高硬度、高耐磨性、高强度等综合性能,还具有比高速工具钢韧性好的特性。用该钢制造的冷挤压模寿命较长。因钢中钼含量较高,其热加工温度范围稍窄,变形抗力较大。此钢易脱碳。
用途:用于制造冷挤压凹模和上下冲头等。
生产品种:热轧材、锻材。