Tổng quan kỹ thuật thép SKD11

1. Tổng quan về thép SKD11

Thép công cụ SKD11 là thép công cụ gia công nguội hiệu suất cao được chỉ định theo Tiêu chuẩn công nghiệp Nhật Bản JIS G4404 dành cho thép công cụ hợp kim. Đây là vật liệu chính trong danh mục thép khuôn gia công nguội, được công nhận về tính linh hoạt và độ tin cậy.

2. Đặc điểm chính và thành phần hóa học

Thép SKD11 được đánh giá cao vì khả năng chống mài mòn và độ bền cao, khiến nó trở thành lựa chọn phù hợp cho nhiều ứng dụng gia công đòi hỏi khắt khe. Hiệu suất đáng tin cậy của nó bắt nguồn từ thành phần hợp kim có hàm lượng cacbon cao, crom cao và cấu trúc vi mô sạch, đồng nhất, thường đạt được thông qua quá trình tinh chế khử khí chân không trong quá trình sản xuất.

Thành phần hóa học tiêu biểu quyết định tính chất của SKD11 bao gồm:

• Cacbon (C): 1,40 – 1,60% – Cần thiết để tạo thành cacbua cứng có khả năng chống mài mòn tuyệt vời.
• Crom (Cr): 11,00 – 13,00% – Tăng cường khả năng làm cứng, góp phần đáng kể vào khả năng chống mài mòn thông qua crom cacbua và mang lại khả năng chống ăn mòn nhất định.
• Molipden (Mo): 0,80 – 1,20% – Tăng độ cứng và độ bền ở nhiệt độ cao.
• Vanadi (V): 0,20 – 0,50% – Thúc đẩy sự hình thành các cacbua mịn, cải thiện khả năng chống mài mòn và độ bền.
• Silic (Si): ≤ 0,40%
• Mangan (Mn): ≤ 0,60%
• (Các tạp chất như Phốt pho (P) và Lưu huỳnh (S) được giữ ở mức thấp).

3. Điều kiện cung cấp và hướng dẫn xử lý nhiệt cho thép công cụ SKD11 

Aobo Steel thường cung cấp SKD11 ở trạng thái ủ, thường có độ cứng ≤255 HBW. Trạng thái này cho phép gia công dễ dàng hơn trước quá trình xử lý nhiệt quan trọng.

Để đạt được các tính chất mong muốn ở SKD11 cần phải xử lý nhiệt chính xác.

4. Quy trình tôi thép công cụ SKD11

Một quy trình làm cứng thông thường bao gồm:

• Giai đoạn làm nóng trước 1: 500-650°C
• Giai đoạn làm nóng trước 2: 800-850°C
• Austenit hóa: 1030-1050°C
• Làm nguội: Làm mát bằng không khí là tiêu chuẩn và giảm thiểu biến dạng do khả năng làm cứng tốt. Đối với các bộ phận lớn hơn hoặc phức tạp, có thể sử dụng phương pháp làm nguội bằng dầu (xuống khoảng 200°C) hoặc làm nguội theo giai đoạn trong bồn muối (250-500°C), sau đó làm mát bằng không khí để quản lý ứng suất bên trong. Làm mát đồng đều là điều cần thiết để giảm thiểu biến dạng.

5. Ủ

Quá trình tôi luyện điều chỉnh sự cân bằng cuối cùng giữa độ cứng và độ dẻo dai:

• Thực hành tiêu chuẩn: Quá trình tôi luyện kép ở nhiệt độ 500°C hoặc cao hơn, sau đó làm mát bằng không khí là phương pháp điển hình.
• Để có độ cứng tối đa (khoảng 60-61 HRC) với độ dẻo dai tốt: Có thể sử dụng phương pháp tôi ở nhiệt độ thấp hơn, khoảng 180°C.
• Đối với độ cứng cao hơn (khoảng 62-63 HRC) với độ dẻo dai hợp lý: Quá trình tôi luyện ở nhiệt độ 520-540°C thường được ưa chuộng hơn, tránh tình trạng giảm độ dẻo dai tiềm ẩn thường xảy ra ở vùng 500°C.
• Ghi chú: Những thay đổi về kích thước xảy ra trong quá trình xử lý nhiệt; những thay đổi này phải được tính đến khi thiết kế dụng cụ có độ chính xác cao.

6. Ứng dụng phổ biến của thép công cụ SKD11

Sự kết hợp tuyệt vời giữa khả năng chống mài mòn và độ bền giúp SKD11 được ứng dụng rộng rãi trong nhiều quy trình gia công nguội khác nhau:

• Khuôn dập chính xác
• Khuôn rèn nguội
• Khuôn đùn lạnh
• Khuôn vẽ sâu
• Khuôn bích
• Hình thành cuộn
• Các thành phần chống mài mòn trong khuôn đúc nhựa
• (SKD11 có thể chứng minh tuổi thọ sử dụng dài hơn đáng kể trong một số nhiệm vụ tạo hình kim loại so với một số loại thép tốc độ cao như SKH51).

7. Các loại thép tương đương và các biến thể

SKD11 được công nhận trên toàn thế giới và tương ứng với một số tiêu chuẩn khác. Mặc dù được coi là tương đương, nhưng có thể có những thay đổi nhỏ về thành phần chính xác hoặc phương pháp sản xuất giữa các cấp.

• AISI/SAE (Hoa Kỳ): Ngày 2
• DIN (Đức): 1.2379 / X155CrVMo12-1
• GB (Trung Quốc): Cr12Mo1V1
• KS (Hàn Quốc): Bệnh lây truyền qua đường tình dục 11
• ASSAB (Thụy Điển): XW-42
• Bohler (Áo): K110
• Các thương hiệu Nhật Bản khác: Hitachi SLD, Daido DC11, Nachi CDS11

8. Điểm đã sửa đổi

Có nhiều biến thể của SKD11, cung cấp các đặc tính nâng cao cho các nhu cầu cụ thể:

• KD11S (KOSHUHA): Tập trung vào khả năng gia công và khả năng chống mỏi được cải thiện thông qua cấu trúc cacbua được kiểm soát.
• SW-SKD11: Nhấn mạnh sự cân bằng giữa độ bền, độ dẻo dai và khả năng chống mài mòn với khả năng giảm thiểu biến dạng do xử lý nhiệt.
• Bệnh lây truyền qua đường tình dục 11: Được biết đến là phiên bản làm mát bằng không khí có độ sạch cao.
• QCM8: Kết hợp các đặc tính của SKD11 với các tính năng của thép tốc độ cao để tăng cường khả năng chống mài mòn và độ cứng.