SDH21模具钢的用途及特性

　　日本住友金属SDH21标准：(JIS 4404)

　　SDH21钢具有良好的韧性、强度和高耐磨性。它在室温和500～600℃时的力学性能几乎相同。在加热到500℃时，仍能保持住HB300左右的硬度。

　　SDH21化学成分

　　碳 C ：0.50～0.60

　　硅 Si：≤0.40

　　锰 Mn：0.50～0.80

　　硫 S ：≤0.030

　　磷 P ：≤0.030

　　铬 Cr：0.50～0.80

　　镍 Ni：1.40～1.80

　　铜 Cu：≤0.30

　　钒 V ：≤0.2

　　钼 Mo：0.15～0.30

　　SDH21退火,241～197HB,压痕直径3.9～4.3mm

　　SDH21适合制造各种形状复杂，冲击载荷大、工作温度不太高、边长>400mm大中型锤锻模及切边模.用于制造形状简单一般制造工艺冶炼采用真空精炼工艺确保钢材纯洁;采用大型的热处理使钢材获得哈的预硬化效果,硬度均匀分布。

　　一、特性

　　(一)优良的耐热性

　　合金元素的贡献

　　SDH21模具钢中含有铬(Cr)、钼(Mo)等合金元素。铬元素提高了钢的抗氧化性，能在模具表面形成一层致密的氧化铬保护膜，阻止进一步的氧化。钼元素有助于提高钢的再结晶温度，从而增强其耐热性能。在高温环境下，例如热作模具工作温度可达500 - 600°C时，SDH21模具钢仍能保持较好的组织稳定性。

　　在热作模具中的意义

　　在热作模具如热锻模具和压铸模具中，优良的耐热性是至关重要的。以压铸模具为例，当压铸铝合金时，液态金属温度较高，模具需要长时间承受高温作用。SDH21模具钢的耐热性可以防止模具在高温下过快软化、变形，从而保证压铸模具的使用寿命和压铸产品的尺寸精度。

　　(二)良好的韧性

　　微观结构影响

　　SDH21模具钢的微观结构经过优化，其内部组织均匀。镍(Ni)等元素的存在有助于细化晶粒，减少晶界处的应力集中。在受到冲击或复杂应力时，这种均匀的微观结构能够使模具钢通过晶粒变形等方式有效地吸收能量，从而表现出良好的韧性。

　　在模具工作中的体现

　　在热锻模具工作过程中，当锻锤对模具进行冲击时，模具会受到较大的冲击力。SDH21模具钢的良好韧性可以避免模具出现脆性断裂，确保热锻模具能够正常工作，提高模具的可靠性。

　　(三)较高的硬度和耐磨性

　　硬度的来源

　　合金元素的添加和合理的热处理工艺使SDH21模具钢具有较高的硬度。例如，铬(Cr)与碳(C)形成的碳化铬(Cr₇C₃等)弥散分布在钢的基体中，提高了钢的硬度。其洛氏硬度(HRC)可以达到一定的较高水平，如48 - 52左右。

　　耐磨性机制

　　较高的硬度为SDH21模具钢带来了良好的耐磨性。在注塑模具中，当塑料原料(尤其是含有玻璃纤维等增强材料的塑料)在模具型腔内流动时，模具型腔表面会受到摩擦。SDH21模具钢的高硬度使其能够抵抗这种摩擦，减少磨损，从而延长模具的使用寿命。

　　(四)良好的加工性能

　　切削加工性

　　SDH21模具钢具有良好的切削加工性能。其硬度和韧性的平衡使得在进行切削加工时，可以选择合适的切削刀具和切削参数。例如，在车削加工时，可以根据模具钢的硬度选用合适的硬质合金刀具，并且能够确定合适的切削速度、进给量和切削深度，从而获得较好的加工表面质量和加工效率。

　　电火花加工性

　　在模具制造中，电火花加工是常用的方法之一。SDH21模具钢的组织结构适合电火花加工，能够较好地满足模具制造中对于复杂形状和jingque尺寸的要求。例如，在制造具有精细内部结构的注塑模具时，通过电火花加工可以准确地加工出所需的型腔形状。

　　二、用途

　　(一)热作模具

　　压铸模具

　　对于压铸模具，尤其是压铸锌合金、铝合金等低熔点金属的模具，SDH21模具钢是一个不错的选择。其优良的耐热性、良好的韧性和较高的硬度耐磨性能够满足压铸过程中对模具的要求，保证压铸模具的正常运行，提高压铸产品的质量。

　　热锻模具

　　在热锻模具方面，SDH21模具钢可用于锻造中小型金属零件。在锻造过程中，模具需要承受高温、冲击等复杂的工作条件，SDH21模具钢的特性能够确保热锻模具的稳定性和可靠性，延长模具的使用寿命。

　　(二)注塑模具

　　中小型注塑模具

　　在制造中小型注塑模具时，SDH21模具钢的综合性能较为适用。无论是注塑普通塑料还是含有一定增强材料的塑料，其较高的硬度和耐磨性能够保证模具型腔的尺寸精度，良好的韧性可以防止模具在注塑过程中出现断裂等问题，而良好的加工性能方便模具的制造。