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SKD11(合金工具钢)

SKD11(合金工具钢)

      属于高碳高铬合金钢,具极高硬度即适切的韧性,并有回火硬化效果。是冲压模、塑胶模等多用途之

代表。淬火后之沃斯田体残留量约在13%~20%,可藉由深冷处理或高温回火加以消除。对于硬度及韧性

两方都重视的模具,以高温回火后二次硬化为HRC58左右的硬度使用,较为安全。

要增加SKD11的耐磨耗性的话,可以使用低温回火,并配合深冷处理,可以延长使用寿命,同时也可以防

止经常使用而产生变形。

一般SKD11会用550°~530°度做高温回火,但若要增加耐磨耗性的话,需要用低温回火,不过各有优缺

点,高温回火后的韧性较佳,可以增加对于破裂的抵抗。而低温回火的耐磨耗性好,使用寿命长。


特性:

(1) 耐磨性大,淬火性佳,淬火变形少。

(2) 热处理钢板,硬度可达HRC58-62度。

(3) 价格中等,硬度高,最常使用之钢板。

(4) 常用于大量生产模具。

(5) 高碳、高铬型合金钢,具极高的硬度以及适宜的韧性,并有回火硬化效果,为典型的风硬钢,

      是目前耐磨耗性最好的合金工具钢之一。

(6) 添加有钼、钒等元素,故兼具耐磨、不变形、耐冲击等特性。

(7) 经过二次精炼,清净度佳,晶粒微细。


运用范围:

SKD11常运用在主要模板上(例:上、下模板、脱料板等),

如移印使用之钢板亦是SKD11,硬度落在HRC60~62度。

 

SKD11于真空热处理后再回火或退火的情形如下

(1)再回火 :

        SKD11可以维持原本的硬度或是使硬度降低,依需求而定,再回火的好处是让钢材中的残留沃斯田

 铁减少, 使组织更安定,简单讲, 再回火的好处就是消除更多的残留应力, 让韧性好一点。

(2)退火 :

        两者都会回到尚未热处理前之硬度 (约HRC15~20),除非是加工错误需要再修改

 , 否则不会选择退火。

  

在热处理方面,采用何种方式较适当?

       SKD11现在大多采用真空热处理,淬火温度在1000度C以上,一般多是低温回火(150~200度C)

硬度在HRC61以上。

淬火方式: SKD11是风硬钢,可采空冷就可硬化(在真空炉中是利用液态氮来冷却)淬油、塩浴也行。

SKD11的相当规格:JIS-SKD11/AISI-D2/BS-BD2。

SKD11的成分(%):

C-1.40~1.60,Si<=0.40,Mn-<=0.60,P<=0.03,S<=0.03,Cu<=0.25,Ni<=0.50,

Cr-11.0~13.0,Mo-0.80~1.20,V-0.20~0.50。

 

名词释义:

淬火:

       铁金属加热到变态点摄氏723度以上,施以急冷,如放入水中或放入油中冷却

使结晶粒变细,硬度变高的一种处理方式,经过淬火之后,钢的材质变得很硬,所谓:硬而脆,为了防

止淬火钢的脆裂,因此再经过回火程序。


过程:金属加热后,迅速插入水中快速降温,温度与材料有关。

用途:提升硬度

 

回火:

        因为铁金属在淬火过程中会有残留应力的问题,所以在重新加热淬火过的零件

在变态点温度以下施以油冷或气冷,使残留的奥斯田铁组织能转化为麻田散铁组织,避免铁金属材料经

粹火而发生残留应力脆裂的问题。

零件用久了,所施加的能量 ( 冷加工 ) 会形成“应变能”残留在金属中,这个过程称为:差排变化,

会导致金属钢性与延展性变差。


过程:将淬火钢加热到奥氏体转变温度以下,保温1~2小时冷却。

用途:降低淬火脆性、提升韧性。

 

退火:

       铁金属经铸造或锻造或冷作成型而产生硬度不易加工,所以将铁金属加热到变态点以上,均温后,

在炉内缓慢冷却的一种铁金属材料热处理的方式,退火后的铁金属结晶粒较粗,硬度低,容易在加工。


过程:将金属加温到某个高于再结晶温度的一点,并维持此温度一段时间,再将其缓慢冷却。

用途:而退火程序简明就是重组晶格。

 


回火的目的:

1. 调整钢材淬火后的硬度;

2. 消除钢材淬火后所产生的应力;

3. 使钢材韧性提升;

4. 析出碳化物使产生二次硬化现象。


回火有:

(1) 高温回火,500度C到A1以下的温度范围,主要是以提升材料的韧性为主,此一制程也称为调质

(淬火后高温为火处理)。而某些合金钢,因其合金元素的缘故,在某些温度范围回火时,其碳化物会再析

出而使得硬度再提高,此一现象就称为二次硬化,

例如 SKD11、SKD61等模具钢,SKH系列的高速钢等等都具有此一特性。

(2) 低温回火,回火温度在150到200度C之间,其作用主要是以调整硬度为主,并消除因为淬火所产生的

内应力。 (回火温度越高残留应力越少)

一般而言,回火的冷却方式像低温回火,从回火炉取出后大多是以工业电扇把它吹凉,也有放着让它自然

冷却的。

       高温回火的,则要视其回火温度而定,大原则就是,只要火色消失(600度C)在500度以下时,

可放入水中、油中、或者用风扇强制冷却、自然冷却都可以的。

 

 

 

钢种之热处理温度与硬度对照表:

鋼種之熱處理溫度與硬度對照表.JPG