SKH-51模具钢特性及应用

SKH-51模具钢特性及应用
锻造:1.100~900℃
退火:加热至800-850℃,在此温度中停留二~四小时,在炉中任其渐冷。
淬火:先预加热至550-600℃,次加热至950℃,再加热至a:1,220~1250℃;b:1,200℃~1230℃。在油中淬硬,但油温必须先保湿40-60℃(a.一般工具;b.形式复杂式需要韧性之工具)
  回火:加热至550-570℃,在此温度中停留,然后在静止空气中冷却,回火必须重复二次
硬度:HRC63℃以上。
用途:此为钨钢高速度钢,宜于制造强力切割用耐磨,耐冲击各种工具,高级冲模,螺丝模,较需韧性及形状繁杂工具,铣刀,钻头等。

概述:
SKH51属高速钢,日本JIS的牌号,等同于德国DIN的1.3343,美国的M2。
又名风钢或锋钢,意思是淬火时即使在空气中冷却也能硬化,并且很锋利。它是一种成分复杂的合金钢,含有钨、钼、铬、钒、钴等碳化物形成元素。合金元素总量达10~25%左右。它在高速切削产生高热情况下(约500℃)仍能保持高的硬度,HRC能在60以上。这就是高速钢最主要的特性——红硬性。而碳素工具钢经淬火和低温回火后,在室温下虽有很高的硬度,但当温度高于200℃时,硬度便急剧下降,在500℃硬度已降到与退火状态相似的程度,完全丧失了切削金属的能力,这就限制了碳素工具钢制作切削工具用。而高速钢由于红硬性好,弥补了碳素工具钢的致命缺点,可以用来制造切削工具。
高速钢的热处理工艺较为复杂,必须经过退火、淬火、回火等一系列过程。退火的目的是消除应力,降低硬度,使显微组织均匀,便于淬火。退火温度一般为860~880℃。淬火时由于它的导热性差一般分两阶段进行。先在800~850℃预热(以免引起大的热应力),然后迅速加 热到淬火温度1190~1290℃(不同牌号实际使用时温度有区别),后油冷或空冷或充气体冷却。工厂均采用盐炉加热,现真空炉使用也相当广泛。淬火后因内部组织还保留一部分(约30%)残余奥氏体没有转变成马氏体,影响了高速钢的性能。为使残余奥氏体转变,进一步提高硬度和耐磨性,一般要进行2~3次回火,回火温度560℃,每次保温1小时。
SKH51化学成分(%):
C 0.80~0.9%、Mn 0.15~0.40%、Si 0.2~0.45%、Cr 3.80~4.4%、Mo 4.5~5.5%、V 1.75~2.2%、W 5.5~6.75%、P ≤0.030%、S ≤0.030%、Ni ≤0.3%、Cu ≤0.25%。
SKH51特性:
高红热硬度、高耐磨耗性与切削能力、高冲击韧性、晶粒细致均匀,韧性高。SKH-51模具钢材为钨钢高速度钢,宜于制造强力切割用耐磨,耐冲击各种工具,高级冲模,螺丝模,较需韧性及形状繁杂工具,铣刀,钻头等。
①W-MO系高速度工具钢最有普遍性,尤其是SKH51是在世界上用量很多,代替于W型高速度工具钢SKH2。
②碳化物组织细微,整齐,分布良好。而且组织均匀。所以耐磨性和韧性方面比较均衡。特别因为仅是碳含量上的增加或减少,因此不损坏高温特性,可连续且大幅度改变钢材性质。需要韧性时低碳素钢种适用,对硬度、耐磨性有要求的情况下适合选用高碳素钢钟。
③富有热作、冷作可塑性,被削性和研磨性也良好。
SKH51用途:
刀具业:刮刀、滚齿刀、铣刀、钻头等。
锻造业:锻造模具。
螺丝业:六角等打头成型模、牙攻、冲头。
热处理温度及参考办法:
退火:温度800~880℃,以10~20℃/Hr炉冷至约600℃,硬度在HB269以下;
应力消除:温度650~750℃,炉中冷却。
SKH51淬火:
预热1:温度550~600℃,每25mm保持30分钟。
预热2:温度850~900℃,每1mm保持20 ~30秒。
预热3:温度1050~1100℃,每1mm保持20~30秒,适于大型复杂工件。
奥斯田铁化:温度1170~1240℃,每1mm保持10~15秒。
淬火介质:油、热浴、空气或气体。
SKH51回火:
温度540~570℃,每25mm保持60分钟以上,回火次数3次以上,硬度HRC64以上。
中碳钢一般不作为模具主材使用,只作为附件材料使用。
模具顶杆一般采用碳素工具钢,如采用T10A钢材,值得注意的是采取盐水-油双液淬火时弯曲变形大,应改用硝盐浴分级淬火、碱浴Ms分级淬火或碱浴分级淬火三种方法,使顶杆硬度达53-58HRC,可减少顶杆的淬火弯曲变形。
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