Если вам нужныГорячий рабочий инструмент сталь это может выдержать высокие температуры, сопротивляться тепловой усталости, и обеспечить длительный срок службы, JIS SKD61 Tool Steel это отраслевой стандарт. Доверяя в кастинге, Горячая корова, и пластиковые формы для инъекций, Этот сплав решает общие болевые точки, такие как взломан из тепловых циклов или преждевременный износ в высокотемпературных приложениях. В этом руководстве, Мы разбим его ключевые свойства, Реальное мир использует, Производственные шаги, И как это сравнивается с другими материалами - так что вы можете уверенно выбрать его для своих горячих рабочих проектов.
1. Свойства материала JIS SKD61 Tool Steel Steel
Исключительная производительность JIS SKD61 в горячей среде поступает из тщательно разработанной композиции и сбалансированных свойств. Давайте подробно рассмотрим их:
1.1 Химический состав
Элементы в JIS SKD61 работают вместе, чтобы повысить силу высокой температуры, Устойчивость к тепловой усталости, и долговечность. Ниже приведена стандартная композиция (за JIS G4404):
| Элемент | Контент диапазон (%) | Ключевая роль |
|---|---|---|
| Углерод (В) | 0.32 - 0.42 | Обеспечивает умеренную твердость при сохранении прочности для горячей работы. |
| Марганец (Мнжен) | 0.80 - 1.20 | Улучшает закаленность и снижает хрупкость при высоких температурах. |
| Кремний (И) | 0.80 - 1.20 | Повышает устойчивость к окислению и прочность в горячей среде. |
| Хром (Герметичный) | 4.50 - 5.50 | Основной элемент дляГорячая твердость и термическая устойчивость к усталости; формирует защитные слои оксида. |
| Никель (В) | ≤ 0.50 | Следный элемент, который слегка повышает прочность (сохраняется низко, чтобы избежать уменьшения горячей прочности). |
| Молибден (МО) | 1.00 - 1.50 | Увеличивает высокую температурную прочность и предотвращает рост зерна во время тепловых циклов. |
| Ванадий (V.) | 0.80 - 1.20 | Уточняет структуру зерна и повышает устойчивость к износу; улучшает жизнь термической усталости. |
| Сера (С) | ≤ 0.030 | Сведу к минимуму, чтобы избежать ослабления стали и снижения прочности усталости. |
| Фосфор (П) | ≤ 0.030 | Сохраняется низко, чтобы предотвратить хрупкость, Особенно при повторном отоплении/охлаждении. |
1.2 Физические свойства
Эти свойства определяют, как ведет себя JIS SKD61 в горячей рабочей среде, например, теплопередача и размерная стабильность. Все значения измеряются при комнатной температуре, если не указано:
- Плотность: 7.85 G/CM³ (в соответствии с большинством инструментальных сталей, Облегчение расчета веса матрицы).
- Точка плавления: 1450 - 1510 ° C. (достаточно высокий, чтобы противостоять кожу и термообработка без деформации).
- Теплопроводность: 30 W/(м · к) (Хороший теплообмен, helping distribute heat evenly in Горячая корова умирает).
- Коэффициент термического расширения: 12.0 × 10⁻⁶/° C. (от 20 к 600 ° C.; Низкое расширение уменьшает тепловое напряжение в умираниях).
- Удельная теплоемкость: 470 J/(кг · к) (эффективно при поглощении и выпуске тепла, Снижение тепловой усталости).
1.3 Механические свойства
Механические свойства JIS SKD61 оптимизированы для горячей работы-применение высокотемпературной прочности и термической устойчивости к усталости. Ниже приведены типичные значения после стандартной термообработки (гашение + Получение в 550 ° C.):
| Свойство | Типичное значение | Тестовый стандарт | Почему это важно |
|---|---|---|---|
| Твердость (HRC) | 42 - 48 | Просто Z2245 | Сбалансированная твердость - респисты носят горячие умирания при сохранении прочности, чтобы избежать растрескивания. |
| Предел прочности | ≥ 1200 МПА | Просто Z2241 | Обрабатывает высокое давление вГорячая экструзия умирает и гибкие формы. |
| Урожайность | ≥ 1000 МПА | Просто Z2241 | Сопротивляется постоянной деформации, Сохранение умирает в размере. |
| Удлинение | ≥ 10% | Просто Z2241 | Хорошая пластичность, Снижение риска растрескивания во время термических циклов. |
| Воздействие на выносливость (Чарпи V-Notch) | ≥ 35 Дж (в 20 ° C.) | Он Z2242 | Отличная прочность - критическая для умираний, которые сталкиваются с внезапными изменениями температуры. |
| Усталость сила | ~ 550 МПа (10⁷ Циклы) | Просто Z2273 | Сопротивляется отказа от повторных тепловых циклов (Ключ для кастинга с большим объемом). |
1.4 Другие свойства
- Коррозионная стойкость: Хороший. Хром образует защитный оксидный слой, который защищает ржавчину и легкое химическое воздействие (НАПРИМЕР., Смазочные материалы для литья).
- Износостойкость: Очень хороший. Ванадий и хром -карбиды противостоят абразивному износу из горячих металлов в коровьях или экструзии.
- Механизм: Справедливый. Стали труднее, чем с низким сплавкой, но отжиг (нагревание до 800–850 ° C и медленно охлаждение) смягчает его до HRC 22–26, облегчение обработки.
- Закаленность: Отличный. Он равномерно выстраивается по толстым участкам (до 80 мм), Таким образом, большие умирают имеют постоянную производительность.
- Горячая твердость: Выдающийся. Сохраняется 80% о своей температуре в комнате 600 °C—ideal for Горячая штамповка умирает and plastic injection molds with heated cavities.
- Устойчивость к тепловой усталости: Исключительный. Сопротивляется растрескиванию от повторных циклов отопления/охлаждения (главная причина горячей неудачи).
2. Применение JIS SKD61 Tool Steel
Способность JIS SKD61 выдерживать высокие температуры, а термическая усталость делает его незаменимым в горячей рабочей отраслях. Вот его наиболее распространенное использование, с реальными примерами:
2.1 Горячие рабочие инструменты
- Примеры: Горячая корова умирает (Для стальных или алюминиевых деталей), Горячая экструзия умирает (Для алюминиевых профилей), и Горячая штамповка умирает (Для автомобильных панелей кузова).
- Почему это работает: Горячая твердость сохраняет силу в 600+ ° C., В то время как термическая устойчивость к усталости предотвращает растрескивание. Китайский магазин ковцов использовал JIS SKD61 для стальных оборудования, умирает - жизнь увеличилась от 30,000 к 100,000 части.
2.2 Формы для литья
- Примеры: Пресс-формы для литья бездушных металлов, таких как алюминий (НАПРИМЕР., Автомобильные колеса) или цинк (НАПРИМЕР., Электронные корпусы).
- Почему это работает: Термическая усталость (400–600 ° C.) и охлаждение. Японский кубик использовал JIS SKD61 для алюминиевых колесных форм - затраты на обслуживание, упавшие 40%.
2.3 Пластиковые формы
- Примеры: Формы для высокотемпературных пластмассы (НАПРИМЕР., нейлон, Заглядывать) или формы с нагретыми полостями (НАПРИМЕР., Для толстостенных частей).
- Почему это работает: Горячая твердость сопротивляется теплу от расплавленного пластика, В то время как износостойкость предотвращает деградацию от пластикового потока. U.S.. Производитель пластика использовал JIS SKD61 для нейлоновых форм - сроки, уменьшенное 15% (Более быстрое отопление/охлаждение).
2.4 Автомобильные и аэрокосмические компоненты
- Примеры: Инструменты для изготовления автомобильных деталей двигателя (НАПРИМЕР., головки цилиндров) или компоненты аэрокосмической турбины (мелкий).
- Почему это работает: Соответствует строгим отраслевым стандартам для высокотемпературных результатов. Немецкий автомобильный поставщик использовал JIS SKD61 для панелей для кузова с горячим ударом-улучшенная прочность. (Благодаря последовательной температуре.).
3. Методы производства для инструментальной стали JIS SKD61
Превращение JIS SKD61 в высокопроизводительные горячие инструменты требуют точной обработки. Вот пошаговый сбой:
- Таяние: Сырье (железо, хром, молибден, и т. д.) растоплены в электрической дуговой печи (Eaf) при 1550–1650 ° С для равномерного смешивания высокоценных элементов.
- Кастинг: Расплавленная сталь выливается в плесени слитч или непрерывные камни для образования плитов или заготовков. Медленное охлаждение (50–100 ° C/час) предотвращает карбид сегрегацию.
- Ковкость: Плиты нагреваются до 1050–1150 ° C и прижаты/забивают в кубики. (НАПРИМЕР., 500x500x200 мм для крупных коровь). Формирование улучшает структуру зерна и термическую устойчивость к усталости.
- Термическая обработка: Стандартный цикл для JIS SKD61 (оптимизирован для горячей работы):
- Отжиг: Нагревать до 800–850 ° C, Держите 2–4 часа, круто медленно. Смягчает сталь для обработки.
- Гашение: Нагревать до 1020–1060 ° C, Держите 1–2 часа, утолить в масле. Hardens Steel до HRC 50–55.
- Отпуск: Разогреть до 500–600 ° C, Держите 2–3 часа, прохладный. Снижает хрупкость и устанавливает окончательную твердость (HRC 42–48).
- Обработка: Размирать., просверлил, или превратился в кариес (сделано перед гашением, Когда сталь мягкая). Карбидные инструменты рекомендуются для достижения наилучших результатов.
- Шлифование: После термической обработки, Умирания - это точные размеры (НАПРИМЕР., ± 0,005 мм толерантность) Чтобы удалить дефекты поверхности и улучшить отделку.
- Поверхностная обработка: Дополнительные шаги по повышению производительности:
- Нитринг: Создает твердый поверхностный слой (HRC 60–65) Для повышения устойчивости к износу для литейных форм..
- Покрытие: Применяет Тилн (Титановый алюминий нитрид) Чтобы уменьшить трение между кубиком и горячим металлом.
4. Тематическое исследование: Jis skd61 в алюминиевых литьях
Европейский производитель автомобильных деталей столкнулся с проблемой: Их сплавные стальные формы для корпусов алюминиевых датчиков трескались после 50,000 циклы из -за термической усталости. Они перешли на JIS SKD61, И вот что случилось:
- Процесс: Формы были подделаны, отожжен (HRC 24), обрабатывается для формы, утомил (1040 ° C.), закален (550 ° C.), нитрий, и оценить терпимость.
- Результаты:
- Жизнь формирования увеличилась до 180,000 цикл (260% улучшение) Благодаря тепловой устойчивости JIS SKD61.
- Трещивание упало 90% (Больше нет отказа от тепловых циклов).
- Частичное качество улучшилось: меньше поверхностных дефектов (Последовательная температура от теплопроводности JIS SKD61).
- Почему это сработало: Хром и молибден в JIS SKD61 сохранил прочность плесени в 550 ° C. (Алюминиевая температура плавления), В то время как ванадий предотвращал рост зерна - решение проблемы термической усталости.
5. Он SKD61 против. Другие материалы
Как JIS SKD61 по сравнению с общими альтернативами для горячей работы? Давайте оценим ключевые свойства:
| Материал | Твердость (HRC) | Горячая твердость (600 ° C.) | Устойчивость к тепловой усталости | Механизм | Расходы (против. Он SKD61) | Лучше всего для |
|---|---|---|---|---|---|---|
| JIS SKD61 Tool Steel | 42 - 48 | Выдающийся | Исключительный | Справедливый | 100% | Горячая корова умирает, Формы для литья |
| Горячий рабочий инструмент сталь (В 1.2344) | 45 - 50 | Выдающийся | Отличный | Справедливый | 110% | Горячая ковка высокого давления (более толстые умирают) |
| Высокоскоростная сталь (HSS) | 60 - 65 | Очень хороший | Бедный | Бедный | 250% | Режущие инструменты (не горячие умирают) |
| Нержавеющая сталь (310С) | 20 - 25 | Хороший | Хороший | Справедливый | 180% | Горячие части с низким уровнем стресса (не умирает) |
| Сплава Сталь (4140) | 30 - 35 | Бедный | Бедный | Хороший | 70% | Структурные части (не горячая работа) |
| Чугун (FC250) | 18 - 22 | Очень плохо | Очень плохо | Бедный | 50% | Бюджетный, низкотемпературные плесени |
Ключевой вынос: JIS SKD61-лучший универсальный выбор для горячих рабочих инструментов. Он обеспечивает лучшую термостойкостью усталости, чем HSS или сплавная сталь, и это более экономически эффективно, чем en 1.2344 При обеспечении сопоставимой производительности для большинства приложений для литья и кощу.
Взгляд Yigu Technology на JIS SKD61 Tool Steel
В Yigu Technology, JIS SKD61 - наша главная рекомендация для клиентов с горячими рабочими потребностями - от кастинга до горячей печать. Его непревзойденная термическая устойчивость к усталости решает #1 Проблема, с которыми сталкиваются наши клиенты: преждевременный отказ от тепловых циклов. Мы часто соединяем его с нитрированием, чтобы повысить устойчивость к износу, Помощь клиентам продлить жизнь на 150–250%. Для автомобильных и аэрокосмических производителей, JIS SKD61 - не просто материал - это способ сократить время простоя, Снижение затрат на техническое обслуживание, и доставить последовательно, Высококачественные части.
FAQ о JIS SKD61 Tool Steel
1. Можно ли использовать JIS SKD61 для холодных рабочих приложений (НАПРИМЕР., Холодная штамповка умирает)?
В то время как Jis SKD61 может справиться с легкой простудой работой, Это не идеально. Его твердость (HRC 42–48) ниже, чем посвященныйхолодный рабочий инструмент сталь (НАПРИМЕР., Он SKD11, HRC 58–62), Так что он будет носить быстрее в холодных штампочках. Для холодной работы, Вместо этого выберите JIS SKD11.
2. Какова максимальная температура JIS SKD61 может противостоять, не теряя силы?
Jis skd61 сохраняет отличную силу при температуре до 600 ° C.. За короткие периоды (НАПРИМЕР., 1-2 часа), он может справиться с 650 ° C., но длительное воздействие выше 600 ° C со временем снизит его твердость и устойчивость к усталости.
3. JIS SKD61 дороже, чем предварительно упорная плесень (НАПРИМЕР., P20)?
Да, JIS SKD61 стоит примерно на 50–70% больше, чем предварительно упорная сталь плесени (P20). Но это стоит инвестиций для горячих рабочих приложений-P20 не хватает горячей твердости и термической устойчивости к Jis SKD61 и быстро потерпит неудачу в высокотемпературных средах.
