K211(或简写为K11)通常指的是合金工具钢中的一个牌号,尤其在中国模具钢领域较为常见。
需要特别注意的是:“K211”并非一个国际通用的标准牌号(如AISI、DIN、JIS)。它通常是中国国内钢厂或市场约定俗成的称呼,与一些国际标准牌号有对应关系。
核心对应关系
最常见的对应是:
K211 / K11 ≈ Cr12MoV (中国GB标准) ≈ SKD11 (日本JIS标准) ≈ X153CrMoV12 (德国DIN标准)
它是一种高碳、高铬型的冷作模具钢,属于莱氏体钢。
主要特性
由于其高碳高铬的化学成分,K211(Cr12MoV/SKD11)具有以下突出特性:
极高的耐磨性:
这是它最核心的特性。钢中含有大量坚硬的碳化物(主要是铬的碳化物),使其硬度可达HRC 58-62,能抵抗金属材料在冲压、拉伸过程中的剧烈摩擦,模具寿命长。
良好的淬透性:
由于铬元素的加入,使得钢材在油冷或空冷条件下也能获得很高的表面和心部硬度,适合于制造尺寸较大、形状复杂的模具。
适中的韧性:
相比于更脆的Cr12钢,因为添加了钼(Mo) 和钒(V),细化了晶粒,其韧性有所改善。但在高硬度状态下,韧性依然不如中合金或低合金钢,使用时需注意避免强冲击。
一定的抗回火软化能力(热稳定性):
在低温回火后(~200°C),能保持较高的硬度。但工作温度一般建议不超过300°C,否则硬度会明显下降。因此它主要用作冷作模具,而非热作模具。
热处理变形量小:
这是高铬工具钢的一个显著优点。由于其淬火时体积变化小,经过合理的热处理后,模具的尺寸稳定性好,适合制造精密模具。
缺点:
碳化物偏析倾向:铸态组织中含有大量共晶碳化物,即使经过轧制,仍会呈带状或网状分布。这会导致各向异性(不同方向的性能差异),且降低韧性。需要通过合理的锻造(反复镦粗拔长)和热处理来改善。
可加工性一般:退火状态硬度仍较高,切削加工性不如中低碳钢。磨削性能较好。
耐腐蚀性一般:虽然含铬量高(约11-13%),但由于碳含量也很高,大部分铬被结合成碳化物,基体中的铬含量不足以形成有效的钝化膜,因此不具有不锈钢那样的耐腐蚀性,模具在潮湿环境中仍需注意防锈。
化学成分(典型值,以Cr12MoV为例)
碳 (C):1.45 - 1.70%
铬 (Cr):11.00 - 12.50%
钼 (Mo):0.40 - 0.60%
钒 (V):0.15 - 0.30%
锰 (Mn):≤ 0.40%
硅 (Si):≤ 0.40%
主要应用领域
K211(Cr12MoV/SKD11)是应用最广泛的冷作模具钢之一,常用于制造:
冲裁模:冲头、凹模,特别是薄板冲模。
成型模:冷挤压模、拉深模、压印模。
轧辊:冷轧辊。
刀具:高性能的切削刀具、滚丝模、搓丝板。
量具:高耐磨的卡规、量规等。
热处理工艺要点
退火:通常采用等温球化退火,硬度约为HB 207-255,便于加工。
淬火:常用油淬或空冷。淬火温度范围较宽(950°C - 1080°C),不同温度可获得不同的硬度、韧性及尺寸变化。
回火:通常在180°C - 250°C回火1-3次,以获得高硬度和尺寸稳定性。
重要提醒
当您遇到“K211”或“K11”这种非标牌号时,最安全的做法是:
向供应商索取详细的技术资料,确认其对应的国际/国家标准牌号和化学成分。
明确您的具体应用要求(耐磨、强韧、尺寸等),以便工程师或供应商为您推荐最合适的材料,并制定正确的热处理工艺。
总结:K211 (K11) 通常指代Cr12MoV/SKD11这类高碳高铬冷作模具钢,以极高的耐磨性和良好的淬透性为核心优势,是制造高寿命冷作模具的主力钢种,但需注意其碳化物偏析和韧性相对不足的缺点。
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