SKD11模具钢：性能特点、热处理及应用领域详解

SKD11模具钢：性能特点、热处理及应用领域详解

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SKD11是一种高耐磨韧性通用冷作模具钢，具有优异的性能和广泛的应用领域。本文将从牌号、化学成分、性能特点、热处理方式及具体应用等方面，全面介绍这种重要的模具钢材料。

SKD11模具钢简介

SKD11是高耐磨韧性通用冷作模具钢，属于莱氏体钢。它具有淬透性好、硬度高、韧性好、耐磨性和热稳定性好等特点。SKD11由日立和大同钢厂生产，两者在大陆均有设厂，但价格较高。其铸态组织主要有莱氏体、珠光体、马氏体和奥氏体。经球化退火软化处理后，可加工性良好，碳化物颗粒细小均匀。

SKD11是高碳高铬合金工具钢和真空脱气精炼钢，钢质纯净。该钢经球化退火软化处理后，不仅具有良好的加工性，而且碳化物颗粒细小均匀，避免了淬火开裂的问题。同时，强化元素钼、钒的特殊加入，进一步增强了钢的硬度和耐磨性。

SKD11具有优异的耐磨性和韧性，适用于制造冷作模具、热作模具和切削工具等。在模具制造领域，它是制造精密模具的理想材料。此外，SKD11还被广泛用于制造冷却工具、刀具、弹簧、冲压模具等。它的高硬度和良好的耐磨性使得制成的工具能够长时间保持锋利，并且具有较长的使用寿命。

SKD11的化学成分包括C碳1.4 - 1.6、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。

SKD11的热处理方式多样。淬火温度一般为1010°C，空冷。回火温度200℃，硬度可达58 - 60HRC。此外，还可以进行深冷处理和氮化处理。深冷处理为获得最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。氮化处理后，模具或工件表面形成一层具有很高硬度和一定耐蚀性的硬化组织。

SKD11的用途广泛。在铝、锌压铸用模具材料方面应用最为广泛，适用于热作，如铝、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。还可用于制作塑料模、剪刀、圆锯刀、五金冲压模具、成形轧辊、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。对于厚度≤6mm薄钢板的高效落料模、冲裁模、压印模以及各种剪刀、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、热固性树脂型摸和一般塑料模具等也非常适用。

SKD11的化学成分及对应牌号

SKD11的化学成分丰富多样，包括碳、硅、锰、磷、硫、铬、钼、镍、钒、铜等元素。具体含量为：碳（C）1.4 - 1.6、硅（Si）≤0.40、锰（Mn）≤0.60、磷（P）≤0.030、硫（S）≤0.030、铬（Cr）11.0 - 13.0、钼（Mo）0.80 - 1.20、镍（Ni）≤0.50、钒（V）0.20 - 0.50、铜（Cu）≤0.25。

SKD11拥有多个对应牌号。在中国GB标准中，对应牌号为Cr12MoV；在中国台湾cNS标准中，牌号为SKD11；在德国DlN标准中，材料编号为1.26o1；德国DIN标准牌号还有x165CrMoV12；日本Jis标准牌号是SKD11；韩国Ks标准牌号为STD11；意大利UN1标准牌号为x165CrM0W12KU；瑞典SS标准牌号是2310；西班牙UNE标准牌号为X160CrM0V12；美国AISi/sAE标准牌号为D2；俄罗斯roCT标准牌号为x12M。

SKD11的特性

1. 高温强度和韧性好，耐磨性较佳，易切削。
   SKD11是一种有很高强度、韧性及耐热平衡性的冷模具钢，其高温强度和韧性表现出色，这使得它在高温环境下依然能保持良好的性能。同时，耐磨性较佳的特点让它在使用过程中更加耐用，降低了更换频率，节约成本。而且易切削的特性使得加工更加方便快捷，提高了生产效率。

2. 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。
   SKD11经电炉冶炼并经电渣重溶，高纯净度，韧性更好，组织均匀。它能承受温度骤变，这意味着在工作过程中，即使遇到温度的突然变化，也不会轻易出现开裂等问题，保证了模具的稳定性和可靠性。良好的高温强度、韧性与抗高温疲劳性能，使其适宜在高温下长期工作，例如在铝、镁、锌、铜合金压铸模等热作环境中表现出色。

3. 内部质量极为清洁，机械加工性良好，淬透性良好，空冷就能硬化，无需担心淬裂。
   SKD11进行了真空脱气精炼，因此内部质量极为清洁。这不仅提高了材料的性能，还减少了杂质对模具的影响。机械加工性良好使得在加工过程中更加顺畅，降低了加工难度和成本。淬透性良好，空冷就能硬化，无需担心淬裂，这为生产过程提供了极大的便利，减少了热处理过程中的风险。

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。
   SKD11的热处理变形非常小，淬火偏差极小，这对于有精度要求的模具来说是非常重要的。它可以确保模具在热处理后依然能保持高精度，满足各种精密模具的需求。例如在制作电子元件模具、精密仪器模具等方面具有很大的优势。

5. 耐磨性极为优秀，最适合用作不锈钢或高硬材料的冲裁模。
   SKD11的耐磨性极为优秀，这使得它最适合用作不锈钢或高硬材料的冲裁模。在冲裁不锈钢或高硬材料时，模具需要承受较大的摩擦力和冲击力，而SKD11的高耐磨性可以保证模具的使用寿命，减少更换模具的频率，提高生产效率。

6. 韧性良好。
   SKD11的韧性良好，这使得它在受到冲击或振动时不易断裂。在一些工作环境较为恶劣的情况下，如冲压、锻造等过程中，模具需要具备一定的韧性才能保证其正常工作。SKD11的良好韧性为其在这些领域的应用提供了保障。

SKD11的产品特点

SKD11具有诸多显著的产品特点，使其在模具钢领域备受青睐。

1. 进行了真空脱气精炼，内部质量极为清洁。
   SKD11经过真空脱气精炼工艺，极大地提高了其内部质量。这使得钢材中的杂质含量极低，从而保证了材料的纯净度。这种高纯净度不仅有助于提高SKD11的性能，还能减少在使用过程中可能出现的缺陷，为模具的高质量制造奠定了基础。

2. 机械加工性良好。
   SKD11具有良好的机械加工性能，这意味着在加工过程中，它能够更容易地被切削、钻孔、铣削等。加工过程更加顺畅，不仅提高了生产效率，还降低了加工成本。无论是制造复杂的模具还是简单的工具，SKD11的良好机械加工性都为制造商提供了便利。

3. 淬透性良好，空冷就能硬化，无需担心淬裂。
   SKD11的淬透性非常出色，即使在空冷的条件下也能迅速硬化。这一特点使得在热处理过程中无需担心淬裂问题，大大降低了热处理的风险。同时，良好的淬透性也保证了材料在整个截面上都能获得均匀的硬度和性能，提高了模具的整体质量和使用寿命。

4. 热处理变形非常小，淬火偏差极小，适合有精度要求的模具。
   对于有精度要求的模具来说，SKD11是理想的选择。其热处理变形极小，淬火偏差也非常小，能够确保模具在热处理后仍然保持高精度的尺寸和形状。这对于制造精密模具，如电子元件模具、精密仪器模具等至关重要，能够满足高要求的生产需求。

5. 耐磨性极为优秀，适合用作不锈钢或高硬材料的冲裁模。
   SKD11的耐磨性极为突出，使其特别适合用作不锈钢或高硬材料的冲裁模。在冲裁不锈钢或高硬材料时，模具需要承受巨大的摩擦力和冲击力，而SKD11的高耐磨性能够有效抵抗这种磨损，延长模具的使用寿命，减少更换模具的频率，提高生产效率。

6. 韧性良好。
   SKD11具有良好的韧性，这使得它在受到冲击或振动时不易断裂。在一些工作环境较为恶劣的情况下，如冲压、锻造等过程中，模具需要具备一定的韧性才能保证其正常工作。SKD11的良好韧性为其在这些领域的应用提供了保障，确保模具在使用过程中更加可靠。

SKD11的热处理及加工方法

SKD11的热处理方式多样，以下是具体介绍：

1. 淬火：

• 先预热700～750℃，再加热至1000～1050℃在静止空气中冷却。若钢具厚度在6寸以上者，加热至980～1030℃在油中淬硬更佳。

2. 回火：

• 加热至150～200℃，在此温度中停留，然后在静止空气中冷却。

3. 使用方法：

• “淬火 + 回火”：这是最基本的热处理方式，能够提高SKD11的硬度和强度。
• “淬火 + 冷处理 + 回火”：冷处理可以进一步提高硬度和尺寸稳定性，但对于形状复杂和尺寸变化较大的零件，有产生开裂的危险。
• “淬火 + 回火 + 氮化处理”：氮化处理后，模具或工件表面形成一层具有很高硬度和一定耐蚀性的硬化组织，提高了耐磨性和耐腐蚀性。
• “深冷处理”：为获得最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。
• “氮化处理”：在525℃氮化处理时间为20h/30h/60h，氮化层深度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。

4. 加工注意事项：

• 锯切下料时锯条速度不宜太快，避免因过快的切割速度导致材料变形或产生裂纹。
• 线切割加工形状复杂或尺寸较大的模具易开裂，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。
• 磨削加工模坯或工作在低温回火状态易产生磨削开裂，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。

在进行SKD11的热处理和加工时，需要根据具体的使用要求和零件形状选择合适的方法，并严格控制工艺参数，以确保材料的性能和质量。同时，还可以参考一些专业的资料和经验，如“SKD11模具钢的磨削加工技巧与注意事项_新闻中心 - 苏州恒日盛”中提到的选择合适的磨削工具、控制磨削参数、保持工件稳定、及时清理磨削屑、定期更换磨削工具和注意安全防护等方面的内容，提高加工效率和质量。

SKD11的用途

SKD11作为一种高耐磨韧性通用冷作模具钢，具有广泛的用途。

1. 在铝、锌压铸用模具材料方面应用广泛，适用于热作，如铝、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。SKD11含有钨成分之耐高温高级合金钢，能够承受高温环境下的工作压力，其良好的韧性与抗高温疲劳性能使得模具在热作过程中不易变形和开裂，保证了生产的稳定性和高效性。

2. 用于制作塑料模、剪刀、圆锯刀、五金冲压模具、成形轧辊等。SKD11的高硬度和耐磨性使其非常适合用于制作这些工具和模具。在塑料模制作中，能够保证模具的精度和耐用性，提高塑料制品的质量和生产效率。剪刀和圆锯刀则需要高硬度和锋利度，SKD11正好满足这些要求。五金冲压模具和成形轧辊在工作过程中承受较大的压力和摩擦力，SKD11的优异性能能够确保其长时间稳定运行。

3. 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。这些模具和工具对材料的硬度、耐磨性和韧性要求较高，SKD11的特性使其成为理想的选择。例如，变压器芯冲模需要高精度和高硬度，以确保变压器的性能和质量。切割钢皮轧刀和钢管成形滚筒则需要承受较大的摩擦力和冲击力，SKD11的耐磨性和韧性能够保证其使用寿命。

4. 厚度≤6mm薄钢板的高效落料模、冲裁模、压印模。对于薄钢板的加工，需要模具具有高精度和高硬度，以确保加工质量和效率。SKD11的热处理变形非常小，淬火偏差极小，适合有精度要求的模具，能够满足薄钢板加工的需求。

5. 各种剪刀、镶嵌零件、搓丝模。剪刀需要锋利度和耐磨性，镶嵌零件和搓丝模则需要高精度和高硬度。SKD11的特性使其在这些领域具有广泛的应用。

6. 耐滑块冷镦模具、深拉成形模具、冷挤压模具。这些模具在工作过程中承受较大的压力和摩擦力，需要材料具有高硬度、高耐磨性和良好的韧性。SKD11的特性能够满足这些要求，保证模具的使用寿命和生产效率。

7. 热固性树脂型摸，一般塑料模具。SKD11具有良好的机械加工性和尺寸稳定性，适合用于制作热固性树脂型摸和一般塑料模具。其高硬度和耐磨性能够保证模具的使用寿命和生产效率。