Visão geral técnica do aço SKD11

1. Visão geral do aço SKD11

O aço para ferramentas SKD11 é um aço para ferramentas de trabalho a frio de alto desempenho, especificado pela Norma Industrial Japonesa JIS G4404 para aços para ferramentas de liga. É um material de destaque na categoria de aços para matrizes de trabalho a frio, reconhecido por sua versatilidade e confiabilidade.

2. Principais Características e Composição Química

O aço SKD11 é valorizado por sua alta resistência ao desgaste e tenacidade, tornando-o uma escolha adequada para uso geral em diversas aplicações de ferramentas exigentes. Seu desempenho confiável se baseia em sua composição de liga com alto teor de carbono e cromo e em uma microestrutura limpa e homogênea, normalmente obtida por meio do refinamento por desgaseificação a vácuo durante a produção.

A composição química típica que define as propriedades do SKD11 inclui:

• Carbono (C): 1,40 – 1,60% – Essencial para a formação de carbonetos duros com excelente resistência ao desgaste.
• Cromo (Cr): 11,00 – 13,00% – Aumenta a temperabilidade, contribui significativamente para a resistência ao desgaste por meio de carbonetos de cromo e fornece um grau de resistência à corrosão.
• Molibdênio (Mo): 0,80 – 1,20% – Aumenta a temperabilidade e a resistência em temperaturas mais altas.
• Vanádio (V): 0,20 – 0,50% – Promove a formação de carbonetos finos, melhorando ainda mais a resistência ao desgaste e a tenacidade.
• Silício (Si): ≤ 0,40%
• Manganês (Mn): ≤ 0,60%
• (Impurezas como fósforo (P) e enxofre (S) são mantidas em níveis baixos).

3. Condições de fornecimento e diretrizes de tratamento térmico para aço ferramenta SKD11 

A Aobo Steel normalmente fornece SKD11 recozido, geralmente com dureza ≤255 HBW. Esse estado permite uma usinagem mais fácil antes do processo crítico de tratamento térmico.

Alcançar as propriedades finais desejadas no SKD11 exige um tratamento térmico preciso.

4. Processo de têmpera de aço para ferramentas SKD11

Um procedimento comum de endurecimento envolve:

• Estágio de pré-aquecimento 1: 500-650°C
• Estágio de pré-aquecimento 2: 800-850°C
• Austenitização: 1030-1050°C
• Têmpera: O resfriamento a ar é padrão e minimiza a distorção devido à sua boa temperabilidade. Para peças maiores ou complexas, a têmpera em óleo (até aproximadamente 200 °C) ou a têmpera em banho de sal (250-500 °C), seguida de resfriamento a ar, podem ser utilizadas para controlar as tensões internas. O resfriamento uniforme é crucial para minimizar a deformação.

5. Têmpera

O revenimento ajusta o equilíbrio final entre dureza e tenacidade:

• Prática padrão: A têmpera dupla a 500°C ou mais, seguida de resfriamento ao ar, é típica.
• Para dureza máxima (aprox. 60-61 HRC) com boa tenacidade: Pode ser empregada a têmpera a uma temperatura mais baixa, em torno de 180°C.
• Para dureza mais alta (aprox. 62-63 HRC) com tenacidade razoável: O revenimento na faixa de 520-540 °C é frequentemente preferido, evitando uma potencial queda de tenacidade associada à região de 500 °C.
• Observação: Alterações dimensionais ocorrem durante o tratamento térmico; elas devem ser consideradas no projeto de ferramentas de alta precisão.

6. Aplicações comuns do aço para ferramentas SKD11

A excelente combinação de resistência ao desgaste e tenacidade torna o SKD11 amplamente aplicável em vários processos de trabalho a frio:

• Matrizes de corte de precisão
• Matrizes de forjamento a frio
• Matrizes de extrusão a frio
• Matrizes de estampagem profunda
• Matrizes de flangeamento
• Rolos de formação
• Componentes resistentes ao desgaste em matrizes de moldagem de plástico
• (O SKD11 pode demonstrar uma vida útil significativamente maior em algumas tarefas de conformação de metais do que certos aços rápidos como o SKH51).

7. Graus e variantes de aço equivalentes

O SKD11 é reconhecido internacionalmente e corresponde a diversas outras designações padrão. Embora sejam considerados equivalentes, podem existir pequenas variações na composição exata ou nos métodos de produção entre os graus.

• AISI/SAE (EUA): D2
• DIN (Alemanha): 1.2379 / X155CrVMo12-1
• GB (China): Cr12Mo1V1
• KS (Coreia): STD11
• ASSAB (Suécia): XW-42
• Bohler (Áustria): K110
• Outras marcas japonesas: Hitachi SLD, Daido DC11, Nachi CDS11

8. Notas modificadas

Existem variações do SKD11, oferecendo propriedades aprimoradas para necessidades específicas:

• KD11S (KOSHUHA): Foca na melhor usinabilidade e resistência à fadiga por meio de estrutura de carboneto controlada.
• SW-SKD11: Enfatiza o equilíbrio entre resistência, tenacidade e resistência ao desgaste com deformação minimizada pelo tratamento térmico.
• DST11: Notado como uma versão refrigerada a ar com alta limpeza.
• QCM8: Combina as características do SKD11 com as características do aço rápido da matriz para maior resistência ao desgaste e temperabilidade.