SKD11 Aço de ferramenta: propriedades, tratamento térmico e guia de usinagem

O aço de ferramenta SKD11, um aço de ferramenta de trabalho a frio com alto teor de carbono e alto teor de cromo, goza de uma ampla aplicação em várias indústrias devido à sua excepcional resistência ao desgaste, alta dureza,e estabilidade dimensionalEste guia abrangente aprofunda as principais propriedades, procedimentos de tratamento térmico e considerações de usinagem associadas ao aço SKD11, fornecendo insights valiosos para engenheiros, fabricantes de ferramentas,e fabricantes.

Propriedades do aço de ferramenta SKD11

A composição química do SKD11 normalmente inclui aproximadamente 1,5% de carbono, 12% de cromo, 0,8% de molibdênio e 0,3% de vanádio.Esta composição cuidadosamente equilibrada confere uma combinação única de propriedades desejáveis:

Alta dureza: o SKD11 pode atingir um alto nível de dureza, normalmente na faixa de 60-62 HRC (escala Rockwell C) após um tratamento térmico adequado.Esta dureza inerente contribui significativamente para a sua excelente resistência à abrasão, indentidade e desgaste, tornando-o ideal para ferramentas sujeitas a condições exigentes.

Excelente resistência ao desgaste: o alto teor de cromo e carbono, juntamente com a presença de carburos duros em sua microestrutura, fornece ao SKD11 resistência superior a várias formas de desgaste,Incluindo adesivoEsta propriedade traduz-se numa vida útil prolongada da ferramenta e num tempo de inatividade reduzido para a substituição da ferramenta.

Alta dureza: Apesar de sua alta dureza, o SKD11 exibe boa dureza, o que significa que pode suportar impactos e cargas de choque sem se quebrar ou partir facilmente.O teor de molibdênio aumenta a endurecimento e contribui para melhorar a resistênciaEste equilíbrio entre dureza e resistência é crucial para as ferramentas utilizadas em aplicações que envolvem corte intermitente ou impacto.

Boa estabilidade dimensional: o SKD11 sofre alterações dimensionais mínimas durante o tratamento térmico, particularmente quando comparado a alguns outros aços de ferramenta.Esta característica é vital para a produção de ferramentas de precisão e matrizes onde as tolerâncias apertadas são críticasO elevado teor de cromo contribui para esta estabilidade.

Alta resistência à compressão: o SKD11 possui alta resistência à compressão, permitindo que ele resista a forças significativas sem deformação.Esta propriedade é essencial para as ferramentas utilizadas em operações de formação e modelagem.

Boa endurecimento: A presença de cromo e molibdênio aumenta a endurecimento do SKD11, permitindo que ele seja endurecido uniformemente mesmo em grandes seções transversais.Isso garante dureza e propriedades consistentes em toda a ferramenta.

Tratamento térmico do aço de ferramenta SKD11

O tratamento térmico adequado é fundamental para alcançar as propriedades desejadas do aço SKD11.

Relaxamento de tensão: Este processo é muitas vezes realizado após a usinagem áspera para reduzir as tensões internas que podem ter sido introduzidas durante o processo de usinagem.Envolve aquecer o aço a uma temperatura de cerca de 600-650°C (1112-1202°F)A redução de tensão minimiza o risco de distorção ou rachadura durante as fases de tratamento térmico subsequentes..

Recheio: Recheio é realizado para amolecer o aço, melhorar a maquinaria e aliviar quaisquer tensões internas remanescentes.Implica aquecer o aço a uma faixa de temperatura de 800-850°C (1472-1562°F)A taxa de arrefecimento lenta permite a formação de uma microestrutura mais macia, tornando o aço mais fácil de mecanizar.

Endurecimento: O endurecimento é o estágio crítico em que o aço atinge sua alta dureza.O aço é primeiro pré-aquecido em etapas para cerca de 800-850 ° C (1472-1562 ° F) e, em seguida, rapidamente aquecido até a temperatura austenitizanteÉ mantido a esta temperatura por um tempo suficiente para garantir a austenitização completa, seguido de apagamento em óleo ou ar.A taxa de apagamento deve ser cuidadosamente controlada para obter a estrutura martensítica desejada., que é responsável pela alta dureza.

Temperamento: O SKD11 endurecido é frágil e deve ser temperado para reduzir a quebrabilidade e melhorar a dureza, mantendo a dureza suficiente.A temperação envolve o reaquecimento do aço endurecido a um intervalo de temperatura específicoA temperatura e o tempo de temperação influenciarão o equilíbrio final de dureza e resistência.Muitos ciclos de temperação são frequentemente empregados para aumentar ainda mais a dureza e a estabilidade dimensional.

Tratamento criogénico (opcional): em algumas aplicações críticas que exijam dureza e resistência ao desgaste máximas, o tratamento criogénico pode ser realizado após o temperamento.Isto envolve o resfriamento do aço a temperaturas muito baixas (normalmente abaixo de -150°C ou -238°F) por um período específicoO tratamento criogénico pode refinar ainda mais a microestrutura e aumentar a quantidade de carboidratos retidos,levando a uma melhor resistência ao desgaste e dureza.

Processamento de aço de ferramenta SKD11

A transformação de aço de ferramenta SKD11 pode ser um desafio devido à sua elevada dureza e resistência ao desgaste, especialmente na condição de endurecimento.e parâmetros de corte, o sucesso da usinagem é possível:

Classificação de mecanizabilidade: SKD11 tem uma classificação de mecanizabilidade relativamente baixa em comparação com aços mais macios.

Ferramentas de corte: Para o mecanizado de SKD11 aquecido, podem ser utilizadas ferramentas de aço de alta velocidade (HSS) ou de carburo.Ferramentas de carburo com revestimentos adequados (como revestimentos PVD ou CVD como TiAlN) são essenciais para suportar a natureza abrasiva do material e as altas temperaturas de corte geradasAs ferramentas de nitruro de boro cúbico (CBN) também são eficazes para operações de acabamento em SKD endurecido11.

Parâmetros de corte: são geralmente recomendadas velocidades de corte mais baixas e taxas de alimentação moderadas para a usinagem do SKD11, especialmente na condição de endurecimento.Velocidades de corte excessivas podem levar ao rápido desgaste da ferramenta e a possíveis danos na peça de trabalhoO fornecimento adequado de líquido de arrefecimento é crucial para dissipar o calor, reduzir o atrito e eliminar as fichas.

Fluido de resfriamento: um fluido de corte de alta qualidade é essencial para a usinagem SKD11. Ele ajuda a resfriar a ferramenta de corte e a peça de trabalho, lubrificar a interface de corte e remover as aspas.,Os produtos de transformação não devem ser considerados como produtos de transformação, mas devem ser considerados produtos de transformação.

Moagem: A moagem é um método comum para o acabamento de ferramentas e matrizes endurecidas SKD11 para obter dimensões e acabamentos de superfície precisos.São tipicamente utilizadas rodas de moagem de óxido de alumínio ou de carburo de silícioSão necessárias técnicas de moagem adequadas, incluindo a utilização de líquido de arrefecimento e taxas de alimentação cuidadosas, para evitar o sobreaquecimento e o potencial de rachaduras da peça.

Equipamento para a produção de partículas: EDM is a non-conventional machining process that is particularly useful for creating complex shapes and intricate details in hardened SKD11 that may be difficult or impossible to achieve with conventional machining methods.

Aplicações do aço de ferramenta SKD11

As propriedades excepcionais do aço para ferramentas SKD11 tornam-no adequado para uma ampla gama de aplicações exigentes, incluindo:

Matrizes de corte em branco e de perfuração
Fabricação de matrizes
Para laminados a fio
Matérias de extrusão a frio
Ferramentas de longa duração
Máquinas de corte de madeira
Máquinas de corte
Peças de desgaste
Medidores
Ferramentas principais

Conclusão

O aço de ferramenta SKD11 destaca-se como um material versátil e confiável para aplicações de ferramentas de trabalho a frio que exigem alta dureza, excelente resistência ao desgaste e boa dureza.Compreender as suas principais propriedades, a observância de procedimentos de tratamento térmico adequados e o emprego de técnicas de usinagem adequadas são cruciais para maximizar o desempenho e a longevidade das ferramentas feitas de aço SKD11.Considerando cuidadosamente estes fatores, os fabricantes podem aproveitar as vantagens únicas do SKD11 para produzir ferramentas e componentes de alta qualidade para uma variedade de indústrias exigentes.