SKD61材料介绍

基本信息

SKD61是一种日本牌号的热作模具钢，对应我国的牌号（GB/T - 1299 - 2000）是4Cr5MoSiV1，对应美国标准是H13，韩国是STD61，它是应用最广的热作模具钢。

化学成分

SKD61模具钢材化学成分包含多种元素，主要成分为碳（C）含量在0.32 - 0.42，硅（Si）含量0.8 - 1.2，铬（Cr）含量4.5 - 5.5，钼（Mo）含量1.0 - 1.5，钒（V）含量0.5 ，磷（P）≤0.03 ，硫（S）≤0.02 。这些元素的组合使得SKD61在高温环境下表现出良好的性能，尤其是钼和钒的加入，显著提高了其耐磨性和抗冲击性。

材料特性

综合力学性能好

经淬火、回火处理后得到组织细、晶粒适中的马氏体组织，基本上分布着细小的炭化物，具有良好的综合力学性能，淬透性能好，比较适合制造尺寸大、形状复杂的模具。

高温性能优良

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，适宜在高温下长期工作。例如在压铸模具使用中，能在高温高压环境下保持稳定的性能。

加工性能良好

具有优良的切削性能和抛光性能，易于加工，且热处理变形小。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，它可以使模具寿命更长，性能更稳定。

热处理工艺

淬火

通常分为两个阶段预热，第一阶段预热至500 - 550℃，第二阶段预热至750 - 800℃，然后加热至1000 - 1050℃进行淬火，冷却介质可以是油或空气。

回火

预热至300 - 350℃，回火加热至550 - 680℃，通常需要进行三次回火，每次保温时间不少于2小时，以消除淬火产生的内应力和脆性。

其他处理

还可以进行深冷处理和氮化处理，以进一步提高其硬度和耐磨性。氮化处理可使模具表层获得很好的硬化层组织，对于挤压模具能提高耐磨性、抗蚀性，对于压铸模具可显著提高表面抗蚀性，有利于制品快速脱模。

硬度情况

热处理之前材料硬度大约HRC15 - 20（HB200 - 230），热处理后硬度内部HRC40° - 45°，表面HV1000±100 。淬火温度1000 - 1050度时，硬度可达50 - 55HRC。不过在钢材实际使用中，其硬度会受到多种因素的影响，如热处理方式、工件形状、材料厚度等，经过适当的热处理后，SKD61的硬度也可以达到HRC52 - 56 。