DC53 模具钢：日本大同改良 SKD11，高强韧性全面取代

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DC53是日本大同特殊钢公司在SKD11基础上开发的一种新型冷作模具钢，其技术指标收录于日本工业标准（JIS）G4404。它克服了SKD11高温回火后硬度、韧性不足的弱点，将作为高强度、高韧性的通用冷作模具钢在通用及精密模具领域全面取代SKD11。

1.落料模、冷成型模、冷拉伸模

2. 成型辊和冲头

●精密冲压模具。

●线切割精密落料模具及各种用途的冲压模具。

●难加工材料塑性变形的工具。

●冷锻、深拉、滚丝模具。

其他

●高速落料冲床、不锈钢板冲床。

●出厂状态：HB255

经适当的热处理后，强度和韧性优良，高温回火硬度可达62~63HRC。

DC53的韧性在冷作模具钢中属于佼佼者，用DC53制作的工具很少出现开裂、断裂的现象，大大提高了工具的使用寿命。

通过高温回火，降低了线切割加工后的残留应力。因此，抑制了大型模具及要求精度的模具线切割加工后的裂纹及变形。

实用特点：

线切割的优势

碳C：1.00

硅 Si：0.91

锰Mn：0.32

铬 Cr：8.00

钼 Mo：2.00

钒 V： 0.28

磷：0.007

DC53在常规热处理条件下残余奥氏体几乎完全分解，一般可省去深冷处理，在保持较高硬度的同时仍能保持较高的韧性。

实验设计

一

DC53经1040℃淬火、520-530℃高温回火后硬度HRC可达62-63，是常用冷作模具钢中最高的，且具有良好的机械加工性和磨削性，电加工变质层残余应力小，残余奥氏体极少，碳化物细小且分布均匀。

由于模具受力情况复杂，有些模具工作零件需要具备一些特殊的力学性能，如果采用标准的热处理工艺，往往不能达到理想的工作性能要求，需要通过热处理对模具的硬度、韧性、耐磨性等基本性能进行适当的调整，使模具达到最佳工作状态。淬火温度和回火温度是热处理的主要工艺参数，本文重点研究DC53的回火特性。

二

试验中对DC53热处理规范略作改变，适当调整淬火温度，回火温度为6个级别冷作模具钢，分别为100℃、200℃、300℃、400℃、500℃、600℃。100℃回火采用101-2干燥箱加热，其余均采用SX-25-12箱式电阻炉加热。每个回火温度取2个试样。

硬度试验采用金属洛氏硬度试验，在室温下使用HBRVU-187.5型伯威尔光学硬度计进行。

冲击试验在JB30B冲击试验机上进行，采用10mm×10mm×55mm无缺口试样，冲击能量为0.3KN.m或0.15KN.m。

结果分析

⒈硬度值

对每个试样在三个不同位置进行硬度测量，得到各回火温度下的硬度值。结合各试样的硬度值，DC53在100-500℃回火时硬度值变化不大；400℃回火时硬度稍高，标准热处理回火后硬度峰值一般在520℃左右；600℃高温回火后硬度明显下降，平均HRC硬度值仅为52.4，因此回火温度不宜过高。

⒉冲击韧性

回火后将试样表面氧化脱碳层磨掉，测量各试样在不同回火温度下的冲击值，DC53在200℃回火时平均冲击值达60J/cm2以上。500℃回火时冲击韧性较差，表现出一定的高温回火性能。600℃以上回火冲击韧性很好，但硬度下降较大，不能满足使用要求。

试验结果表明：DC53整体回火稳定性好，在一定的回火温度范围内，硬度和冲击值变化不大。在400～500℃回火时，韧性明显下降，出现回火脆性。在600℃回火时，试样的韧性很高，冲击值达85 J/cm2，但硬度明显下降。生产中，对一些对硬度、耐磨性要求不高，但对韧性要求高的冷作模具，可采用高温回火。对硬度要求高、韧性要求高的冷作模具，宜采用200℃左右的低温回火。其它回火温度下的硬度和冲击值，可用适当的计算方法（如插值法、函数逼近等）预测，再通过试验进行验证。淬火试样中碳化物呈断续细带状分布。 经200℃回火后，碳化物分布均匀，组织中几乎不存在大块状碳化物，韧性良好。从断口形貌看，200℃回火断口的解理台阶远少于淬火试样的解理台阶。5000倍金相像中断口可见一些细小而浅的韧窝，说明具有一定的韧性。回火后残余奥氏体充分转变，碳化物细小且分布均匀，韧性有所提高。

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