SKD61 热作钢,抗热龟裂恒久耐用
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SKD61 热作钢,抗热龟裂恒久耐用

SKD61 热作钢,抗热龟裂恒久耐用

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东莞市泽信金属材料有限公司
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¥15.00/公斤
品牌
泽信金属
牌号
X44
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中国
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发布时间
2026-09-11 15:02:30
产品详情
SKD61(日系通用热作模具钢,等同 HCr5MoSiV1)完整详解一、牌号标准与全球对标基础信息

SKD61 是日本 JIS G4404标准铬钼钒热作模具钢,日系压铸、热锻、高温塑胶模通用主力材料,分普通电弧炉、ESR 电渣重熔两种品级,ESR 纯净度、韧性、抗热裂寿命大幅提升。

各国等效牌号(成分区间高度重合,可互换使用)

· 国标 GB:4Cr5MoSiV1

· 美标 AISI:H13

· 德标 DIN:1.2344

· 一胜百:8407;百禄:W302

材料定位

均衡型 5% Cr 空冷热作钢,兼顾高温红硬性、抗热疲劳龟裂、抛光性、切削、淬透性;综合性能均衡、货源充足、;高端升级替代为 8418 (DIEVAR),韧性、超大截面淬透全面超越 SKD61。

二、标准化学成分(wt% JIS 原厂标准)

表格

元素

含量区间

合金作用解析

C 碳

0.32~0.42

低碳平衡韧性与高温硬度,避免高碳脆性,回火最高硬度 HRC54

Si 硅

0.80~1.20

提升回火稳定性、高温抗氧化,强化基体强度

Mn 锰

0.25~0.50

细化奥氏体晶粒,提升整体淬透深度

Cr 铬

4.80~5.50(5% 铬)

热作核心:大幅提升淬透、高温耐磨、抵抗铝液冲蚀、冷热循环抗氧化

Mo 钼

1.00~1.50

抑制回火软化、消除回火脆性,提升 550~600℃高温强度

V 钒

0.80~1.15

超细晶粒,弥散硬质碳化钒,同步提升高温耐磨与冲击韧性,防止加热晶粒粗化

P

≤0.030

严控杂质,杜绝晶界脆化

S

≤0.030

低硫配方,夹杂物少,抛光镜面效果好、疲劳寿命长

与 1.2343、8418 核心差异

1. SKD61:V≈1.0%、Mo≈1.3%,耐磨、抗铝冲蚀均衡,压铸专用;

2. 1.2343:V 仅 0.3~0.5%,韧性更高、耐磨偏弱,重型热锻专用;

3. 8418:Mo≈2.2% 超高钼,抗热龟裂、大截面淬透碾压 SKD61,高端大型压铸模。

三、物理基础参数(退火 20℃室温)

· 密度:7.85 g/cm³

· 弹性模量:207 GPa

· 导热系数:29 W/(m・K),散热优良,降低压铸冷热温差热应力

· 线膨胀系数:11.4×10⁻⁶/℃

· 磁性:退火 / 淬火 / 回火全状态强铁磁性

· 长期连续使用温度:≤580℃,短时 620℃不快速软化

· 出厂供货硬度:球化退火 HB210~229;另有预硬 SKD61 HH(HRC37~43),无需客户热处理,线切割直接加工

四、全套工业标准热处理工艺

加工流程:球化退火原料→粗加工去应力→精加工 / EDM 线切割→双预热真空淬火→两次高温回火(必须冷至室温再二次回火)

1. 球化退火(出厂标准软态)

860~880℃保温 1h/25mm,炉内≤20℃/h 缓冷至 600℃出炉空冷;HB≤229,车铣、钻孔、线切割顺畅,可抛光至 8K 镜面。

2. 加工去应力退火(必做工序)

700℃保温 2h,炉冷降温;消除切削、线切割内应力,大幅减少热处理变形、开裂风险。

3. 淬火硬化(真空高压空冷最优,厚大件分级油淬)

1. 双预热:650℃一次预热 → 850℃二次预热,缓慢升温规避热震裂纹

2. 奥氏体化标准温度:1020~1050℃,通用量产 1030℃

3. 保温时长:每 25mm 厚度保温 30~40min,保证 Cr/Mo/V 充分溶入奥氏体

4. 冷却方式:真空高压空冷,变形极小;厚度>150mm 厚板采用 480℃分级油淬,保证心部全淬硬

5. 淬火裸硬度:HRC53~56

4. 回火规范(存在 500~550℃二次硬化峰值,回火硬度不暴跌,适配氮化 / PVD 涂层)

表格

回火温度

保温时长

成品硬度

适配工况

540~560℃

2h×2 次

HRC50~53

铝合金压铸、玻纤高温塑胶模(行业主流通用硬度)

580~610℃

2h×2 次

HRC46~49

热锻、热冲压、频繁冷热循环,抗热龟裂

520~540℃

2h×2 次

HRC52~54

小型锌合金压铸、耐磨型芯、压铸顶针、司筒

热处理关键特点

1. 真空空冷淬火,尺寸变形远小于油淬热作钢,适合复杂型腔、高光镜面塑胶模具;

2. 150mm 以内模块表里硬度均匀,厚度超 150mm 心部韧性、耐磨明显下滑(短板,8418 可做到 300mm 均匀淬硬);

3. 回火区间宽,硬度 46~53HRC 自由调配,兼顾耐磨与抗热疲劳。

五、核心力学性能(ESR 电渣材质标准回火)

1. 550℃标准回火 HRC51(压铸通用态) 抗拉 1380MPa,屈服 1180MPa,伸长率 10%;横向 V 型缺口冲击功≥60J;

2. 600℃高韧回火 HRC47(热锻专用) 冲击功≥82J,冷热循环不易产生网状热裂纹;

性能分层定位

· 抗热疲劳龟裂:中等偏上,低于 8418,远优于 3Cr2W8V;

· 高温耐磨、抗铝液冲蚀:优于 1.2343 低钒热作钢;

· 各向同性:普通电弧炉 SKD61 横向韧性差;ESR 电渣款带状组织弱化,韧性提升;

· 短板:超大厚度模具心部淬透不足,高产量大型一体化压铸模易早期龟裂塌陷。

六、耐腐蚀性能

1. 仅 5% 铬,无镍钼元素,常温完全无防锈能力,车间裸放短期生锈;

2. 高温工况表面生成致密 Cr₂O₃氧化膜,可减缓铝、镁熔融金属冲蚀;

3. 气体氮化后表层 HV950~1100,同步提升耐磨与短期防锈;SUS420/431/17-4PH 不锈钢(腐蚀环境禁用)。

七、锻造、切削、焊接、表面强化规范1. 锻造工艺

加热区间 1080~1150℃,终锻温度≥850℃;锻后随炉缓冷 + 球化退火,击碎带状碳化物,提升横向韧性。

2. 切削与 EDM 加工

退火态切削性能优良,抛光可达镜面;淬火回火后仅适合磨削;线切割稳定,白层微裂纹少,适合高光透明塑胶模具。

3. 焊接(模具局部修补,禁止结构焊接)

焊前预热 380~420℃,层间温度维持≥350℃;匹配 SKD61 专用热作焊条;焊后立即 560℃两次回火,消除热影响区脆性,防止使用开裂。

4. 表面强化(压铸 / 塑胶模标配)

1. 气体氮化:提升抗铝液冲蚀、耐磨、脱模顺畅;

2. PVD 涂层:540℃以上回火模具可直接 TiN/TiCN 涂层,基体硬度不衰减;

3. 高频局部淬火:型芯、顶针、司筒局部耐磨强化。

八、主流供货形态

1. 锻打厚板 / 精磨光板:中小型铝合金压铸模、热冲压模、高光塑胶模仁;

2. 精磨圆钢:热挤压芯棒、压铸顶针、司筒、热锻冲头;

3. 预硬精板(HH):塑胶滑块、斜顶,免热处理,线切割直接开模;

4. 方钢扁钢:热锻镶块、锌合金压铸模、热剪切刀片。

九、细分行业典型应用1. 铝 / 镁 / 锌合金压铸模具(最大用量)

中小型铝合金壳体、锌合金装饰件、镁合金小件压铸模、型芯、滑块、顶针、司筒;适合 5~10 万模次中等产量量产,日系模具厂标配材料。

2. 高玻纤高温注塑模具

PA66 + 玻纤、PPS、PEEK 高温工程塑胶模具;耐高温、耐磨、抛光性能解决浇口塌边、浮纤磨损问题。

3. 热锻 / 红冲模具

小型齿轮、螺栓、连杆热锻模、热镦冲头;承受高温冲击,不易边角崩裂、掉块。

4. 铝型材热挤压工装

小型挤压模、芯轴、挤压筒内衬;长期高温挤压,不易磨损塌陷。

5. 高光透明塑胶模具

PC、PMMA 光学外壳、透镜模具;抛光无麻点细纹,镜面效果

6. 耐高温标准配件

压铸顶针、司筒、导柱导套、浮升销,行业通用耐高温耐磨标准件原料。

十、SKD61 与主流热作钢全方位对比1. SKD61 VS 8418(DIEVAR)

表格

对比维度

SKD61

8418(DIEVAR)

钼含量

1.2~1.5%

2.0~2.4% 超高钼

横向冲击韧性

ESR 款中等,普通炉较差

极高,各向同性无薄弱面

抗热龟裂寿命

常规量产够用,高产量易起网状裂纹

提升 50%~大型高产量压铸专用

超大截面淬透

>150mm 心部硬度下滑

300mm 厚模块表里硬度均匀

采购成本

低廉,通用经济型

进口高端,价格高 30% 以上

适用

中小型压铸、玻纤塑胶、预算有限

大型一体化压铸、严苛冷热循环工况

2. SKD61 VS 1.2343

· SKD61:高钒配方,高温耐磨、抗铝熔液冲蚀强,压铸;

· 1.2343:低钒低碳,冲击韧性更强,重型热锻、铜铝挤压专用,耐磨偏弱,不适合大批量铝压铸。

3. SKD61 VS 3Cr2W8V(高钨热作钢)

· SKD61:韧性强、抗冷热冲击、空冷变形小,铝镁锌压铸通用;

· 3Cr2W8V:高温静态耐磨突出,但韧性极差,重冲击易崩裂,仅小型铜合金挤压模。

4. SKD61 VS 冷作钢 SKD11/DC53

· SKD61:热作专用,耐高温、抗热疲劳,最高 HRC53;常温耐磨一般;

· SKD11/DC53:常温超高耐磨,不耐高温,600℃完全软化失效,仅常温冲压模具。

十一、综合优缺点核心优势

1. 全球日系模具通用标准热作钢,货源充足、规格齐全,采购成本低,量产性价比最高;

2. 综合性能均衡:高温强度、韧性、抛光、切削、淬透兼顾,压铸 / 热锻 / 高温塑胶一模多用;

3. 真空空冷淬火,热处理变形小,适配复杂型腔、高光镜面光学模具;

4. ESR 电渣纯净度高,无粗大夹杂物,抛光镜面效果优良,氮化、PVD 涂层适配性;

5. 回火区间宽(46~53HRC 自由调配),可兼顾耐磨量产与抗热龟裂高韧工况。

短板劣势

1. 钼含量偏低,600℃长期连续工作硬度衰减明显,大型高产量压铸模易出现网状热龟裂、型腔塌陷;

2. 厚度超过 150mm 厚模块淬透不足,心部韧性、耐磨大幅下滑,不适合超大一体化压铸;

3. 普通电弧炉冶炼版本碳化物带状偏析严重,横向冲击韧性差,模具易沿纤维开裂;

4. 常温耐磨低于高碳冷作钢,无高温工况纯耐磨零件性价比低;

5. 常温无防锈,潮湿车间必须氮化 / 发黑防护;全程强磁性,无磁医疗、电子设备禁用;

6. 焊接修复工序繁琐,需要高温预热 + 双重回火,现场维修成本高。

十二、选材快速判断标准

1. 中小型铝 / 锌压铸、玻纤高温塑胶模、高光镜面模具、控制模具成本 → SKD61(ESR 电渣)优先;

2. 大型一体化压铸、高产量量产、频繁冷热循环、易热龟裂塌陷 → 8418 (DIEVAR);

3. 重型热锻、红冲、铜铝热挤压,承受剧烈冲击、怕崩模 → 1.2343;

4. 小型铜合金静态热挤压、超高温静态耐磨、无剧烈冷热冲击 → 3Cr2W8V;

5. 常温薄板冲压、纯耐磨无高温工况 → SKD11 / DC53;

6. 腐蚀、常温不锈需求模具 → SUS420/431/17-4PH 不锈钢。

 

东莞市泽信金属材料有限公司

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