Tehnični pregled jekla SKD11

1. Pregled jekla SKD11

Orodno jeklo SKD11 je visoko zmogljivo orodno jeklo za hladno delo, ki je opredeljeno v japonskem industrijskem standardu JIS G4404 za legirana orodna jekla. Je glavni material v kategoriji jekla za hladno obdelavo, ki je znan po svoji vsestranskosti in zanesljivosti.

2. Ključne značilnosti in kemična sestava

Jeklo SKD11 je cenjeno zaradi visoke odpornosti proti obrabi in žilavosti, zaradi česar je primerna izbira za splošne namene za številne zahtevne aplikacije orodij. Njegovo zanesljivo delovanje je zakoreninjeno v sestavi zlitine z visoko vsebnostjo ogljika in kroma ter čisti, homogeni mikrostrukturi, ki se običajno doseže s prečiščevanjem vakuumskega razplinjevanja med proizvodnjo.

Tipična kemična sestava, ki določa lastnosti SKD11, vključuje:

• Ogljik (C): 1,40 – 1,60% – Bistvenega pomena za oblikovanje trdih karbidov z odlično odpornostjo proti obrabi.
• Krom (Cr): 11.00 – 13.00% – Izboljša kaljivost, znatno prispeva k odpornosti proti obrabi prek kromovih karbidov in zagotavlja določeno stopnjo odpornosti proti koroziji.
• Molibden (Mo): 0,80 – 1,20% – Poveča kaljivost in trdnost pri višjih temperaturah.
• Vanadij (V): 0,20 – 0,50% – Spodbuja tvorbo finih karbidov, kar dodatno izboljša odpornost proti obrabi in žilavost.
• Silicij (Si): ≤ 0,40%
• Mangan (Mn): ≤ 0,60%
• (Nečistoče, kot sta fosfor (P) in žveplo (S), so na nizki ravni).

3. Pogoji dobave in smernice za toplotno obdelavo orodnega jekla SKD11 

Aobo Steel običajno dobavlja SKD11 v žarjenem stanju, običajno s trdoto ≤255 HBW. To stanje omogoča lažjo obdelavo pred kritičnim procesom toplotne obdelave.

Doseganje želenih končnih lastnosti v SKD11 zahteva natančno toplotno obdelavo.

4. Postopek kaljenja orodnega jekla SKD11

Običajni postopek utrjevanja vključuje:

• 1. stopnja predgretja: 500-650°C
• 2. stopnja predgretja: 800-850°C
• Avsteniziranje: 1030-1050°C
• Kaljenje: Zračno hlajenje je standardno in zmanjšuje popačenje zaradi dobre kaljivosti. Za večje ali kompleksne dele se lahko za obvladovanje notranjih napetosti uporabi kaljenje v olju (do pribl. 200 °C) ali stopenjsko kaljenje v solni kopeli (250-500 °C), ki mu sledi zračno hlajenje. Enakomerno hlajenje je ključnega pomena za zmanjšanje deformacij.

5. Kaljenje

Kaljenje prilagodi končno ravnotežje med trdoto in žilavostjo:

• Standardna praksa: Značilno je dvojno kaljenje pri 500 °C ali več, ki mu sledi zračno hlajenje.
• Za največjo trdoto (pribl. 60-61 HRC) z dobro žilavostjo: Lahko se uporabi kaljenje pri nižji temperaturi, okoli 180 °C.
• Za višjo trdoto (pribl. 62-63 HRC) z razumno žilavostjo: Pogosto je zaželeno kaljenje v območju 520–540 °C, s čimer se izognemo možnemu padcu žilavosti, povezanemu z območjem 500 °C.
• Opomba: Med toplotno obdelavo pride do dimenzijskih sprememb; to je treba upoštevati pri načrtovanju visokonatančnih orodij.

6. Skupne aplikacije za orodno jeklo SKD11

Odlična kombinacija odpornosti proti obrabi in žilavosti omogoča široko uporabo SKD11 v različnih postopkih hladne obdelave:

• Natančne rezalne matrice
• Matrice za hladno kovanje
• Matrice za hladno iztiskanje
• Matrice za globoko vleko
• Matrice za prirobnice
• Oblikovanje zvitkov
• Komponente, odporne proti obrabi, v kalupih za oblikovanje plastike
• (SKD11 lahko dokaže bistveno daljšo življenjsko dobo pri nekaterih opravilih oblikovanja kovin kot nekatera hitrorezna jekla, kot je SKH51).

7. Enakovredni razredi in različice jekla

SKD11 je mednarodno priznan in ustreza več drugim standardnim oznakam. Čeprav velja za enakovredno, lahko med posameznimi razredi obstajajo manjše razlike v natančni sestavi ali proizvodnih metodah.

• AISI/SAE (ZDA): D2
• DIN (Nemčija): 1.2379 / X155CrVMo12-1
• GB (Kitajska): Cr12Mo1V1
• KS (Koreja): STD11
• ASSAB (Švedska): XW-42
• Bohler (Avstrija): K110
• Druge japonske znamke: Hitachi SLD, Daido DC11, Nachi CDS11

8. Spremenjene ocene

Obstajajo različice SKD11, ki ponujajo izboljšane lastnosti za posebne potrebe:

• KD11S (KOSHUHA): Osredotoča se na izboljšano obdelovalnost in odpornost proti utrujenosti prek nadzorovane strukture karbida.
• SW-SKD11: Poudarja ravnovesje trdnosti, žilavosti in odpornosti proti obrabi z minimalno deformacijo toplotne obdelave.
• STD11: Opažena kot zračno hlajena različica z visoko stopnjo čistoče.
• QCM8: Združuje značilnosti SKD11 z lastnostmi matričnega hitroreznega jekla za večjo odpornost proti obrabi in kaljivost.