Shanghai Hangbo Alloy Group

SKD61 (H13, 1.2344, 4Х5МФ1С): плиты и бруски для пресс-форм

Опубликовано: 2026-10-28 · Обновлено: 2026-10-28
SKD61 (H13, 1.2344, 4Х5МФ1С): плиты и бруски для пресс-форм

SKD61 — рабочая лошадь горячей штамповки

SKD61 (JIS), H13 (AISI), 1.2344 / X40CrMoV5-1 (EN), 4Х5МФ1С (ГОСТ 5950), 40Х5МФ1С — легированная штамповая сталь для работы при температурах 400–600 °C. В ней 5 % хрома, 1,3 % молибдена и 1 % ванадия; углерод 0,32–0,45 % — ровно столько, чтобы после закалки и двойного отпуска держать 48–54 HRC и при этом не рассыпаться от первого же теплового удара.

Это самый распространённый материал оснастки в мире: пресс-формы литья алюминия под давлением, матрицы и пуансоны горячей штамповки, инструмент экструзии алюминия, ножницы горячей резки, пресс-формы для пластмасс с абразивным наполнителем. Причина проста: SKD61 сочетает три свойства, которые обычно конфликтуют — разгаростойкость (сопротивление сетке термических трещин), вязкость (сопротивление поломке при перепадах) и прокаливаемость (500 мм блока закаливаются насквозь).

Ключевое отличие от SKD11 (Х12МФ, D2): SKD11 — 12 % хрома, 60 HRC, для холодной резки. SKD61 — 5 % хрома, 50 HRC, для горячей. Перепутать их — самая частая ошибка при заказе: SKD11 в горячем штампе даёт сетку разгара за 3–5 тысяч циклов, SKD61 в холодной вырубке быстро сминается.

Плита SKD61 в поставке — это предварительно обработанный блок (6 граней фрезерованы, твёрдость 180–220 HB), а не «просто кусок стали». Припуск 1–3 мм на сторону, ультразвуковой контроль по EN 10228-3, маркировка с номером плавки. Именно из такого блока фрезеруют формообразующие вставки без черновой обдирки.

Химический состав SKD61 и аналогов

Элемент, %CSiMnCrMoVPSFe
JIS SKD610,35–0,420,80–1,200,30–0,504,80–5,501,00–1,500,80–1,10≤ 0,030≤ 0,020осн.
AISI H130,32–0,450,80–1,200,20–0,504,75–5,501,10–1,750,80–1,20≤ 0,030≤ 0,030осн.
EN 1.2344 / X40CrMoV5-10,35–0,420,80–1,200,25–0,504,80–5,501,20–1,500,85–1,15≤ 0,025≤ 0,005осн.
ГОСТ 4Х5МФ1С0,37–0,440,80–1,200,15–0,404,50–5,501,20–1,500,80–1,10≤ 0,030≤ 0,030осн.
1.2343 / X37CrMoV5-1 — сравнение0,33–0,410,70–1,100,25–0,504,80–5,601,10–1,400,30–0,50≤ 0,025≤ 0,005осн.

Разница между 1.2344 и 1.2343 — только ванадий: 1 % против 0,4 %. Ванадий даёт стойкость к разгару и износу, но снижает вязкость и затрудняет полировку. Поэтому 1.2343 берут для крупных форм с глубокой полировкой и для алюминиевого литья с большими тепловыми перепадами, а 1.2344 (SKD61) — для нагруженных вставок, знаков, пуансонов, экструзионных матриц.

Сера и фосфор в SKD61 жёстко ограничены: сера ≤ 0,005–0,02 % (в зависимости от стандарта). Это важно: сульфиды в горячей штамповой стали работают как концентраторы термоусталостных трещин, и «автоматная» разновидность здесь недопустима.

Твёрдость после закалки и отпуска

Температура отпуска (2 × 2 ч)Твёрдость, HRCσ₀,₂, МПаσв, МПаKCU, Дж/см²Область применения
500 °C54–561750205018–22Холодная вырубка, износ
540 °C52–541650195022–26Знаки, вставки литья под давлением
570 °C50–521550185026–30Стандарт для пресс-форм алюминия
600 °C47–491400170030–35Крупные формы, матрицы экструзии
620 °C44–461250155035–40Горячая штамповка, ножницы
650 °C40–421100135040–45Максимальная вязкость, разгар

Каждые 30 °C отпуска стоят примерно 2 HRC и +5 Дж/см² вязкости. Для литья алюминия оптимум — 48–52 HRC: выше 52 HRC сетка разгара появляется на 20–30 % быстрее, ниже 46 HRC знак сминается и теряет геометрию. Для литья цинка и магния допускается 50–54 HRC, для меди и латуни — 44–48 HRC с усиленным азотированием.

Двойной отпуск обязателен. После закалки в структуре остаётся 8–12 % остаточного аустенита; первый отпуск превращает его в мартенсит и может дать небольшую усадку (0,05–0,10 %), второй — стабилизирует размеры. Одинарный отпуск — главная причина того, что форма «ведёт» после первой тысячи циклов.

Сортамент плит и брусков SKD61

Вид поставкиТолщина, ммШирина, ммДлина, ммТвёрдостьПрипуск / обработка
Плита обрезанная (cut plate)10–60200–6101000–2000≤ 229 HB+2–3 мм на сторону, 4 грани фрезерованы
Плита обработанная (machined)60–200200–8001000–3000180–220 HB6 граней фрезерованы, припуск 1–2 мм
Брусок (block)200–500300–800800–2000180–220 HB6 граней, УЗК по EN 10228-3
Круг кованыйØ 80–400—1000–3000≤ 229 HBОбточен, для знаков и пуансонов
Плита ESR (электрошлаковый переплав)50–300200–6001000–2000180–210 HBДля зеркальных форм и полировки
Полоса / пластина6–2050–3001000–2000≤ 229 HBДля ножей горячей резки

Что означает ESR. Электрошлаковый переплав снижает содержание серы и неметаллических включений в 2–3 раза. Для форм с полировкой до Ra 0,05 (оптика, линзы, медицинские изделия) обычная выплавка не годится: включения выкрашиваются при полировке и дают «точки». Разница в цене — 15–25 %, разница в полируемости — качественная.

Контроль твёрдости по сечению. У блока 400 мм твёрдость в центре и на поверхности после закалки отличается на 1–2 HRC — это нормально для 5 % Cr стали с прокаливаемостью до 500 мм. Если требуется равномерность ±1 HRC по всему сечению, заказывают 1.2344 ESR с повышенной однородностью.

Термообработка SKD61: режимы, которые работают

ОперацияТемператураВремяСредаПримечание
Предварительный подогрев650–750 °C1 ч / 25 ммПечьОбязателен для крупных блоков
Нагрев под закалку1000–1030 °C30 мин / 25 ммВакуум / сольВыше 1050 °C — рост зерна
Аустенитизация1020–1050 °C20–40 минВакуум, N₂ 5 барДля крупных форм — 1030 °C
Охлаждение——Газ N₂ / масло / сольСкорость ≥ 20 °C/с в интервале 800–500 °C
Первый отпуск540–600 °C2 ч / 25 ммПечьСразу после остывания до 80 °C
Второй отпуск540–600 °C2 ч / 25 ммПечьОбязателен
Азотирование (опция)500–530 °C, 20–40 ч0,2–0,4 ммГазовоеТвёрдость слоя 900–1100 HV

Три ошибки, которые стоят дороже всего. Нагрев без ступени 650–750 °C — термические напряжения в крупном блоке дают внутренние трещины, которые проявятся через месяц эксплуатации. Охлаждение медленнее 20 °C/с в интервале 800–500 °C — выпадение карбидов по границам зёрен, падение вязкости вдвое. Отпуск при 600 °C на форме, которая будет работать с алюминием при 650 °C — потеря твёрдости в первые же смены; для таких условий отпуск ведут на 620–640 °C и получают 44–46 HRC сознательно.

Азотирование и покрытия

МетодТемператураТолщина слояТвёрдостьЧто даёт
Газовое азотирование510–530 °C0,15–0,30 мм900–1100 HVСтойкость к разгару +30–50 %
Плазменное азотирование480–520 °C0,10–0,25 мм1000–1200 HVМеньше коробления, точный контроль слоя
Нитроцементация540–570 °C0,05–0,15 мм700–900 HVДля знаков с тонкими кромками
PVD (CrN, TiAlN)400–450 °C2–5 мкм1800–2500 HVАлюминий не налипает, смазка не нужна
Борирование850–950 °C0,05–0,12 мм1400–2000 HVЭкструзия алюминия, высокая абразивность

Азотирование повышает стойкость, но требует снятия 0,05–0,10 мм с поверхности перед обработкой: слой растёт в обе стороны, и размер «уходит» на 30–50 % от глубины. Для форм с допуском ±0,02 мм это критично, поэтому азотируют после финишной обработки, а посадочные размеры защищают медной фольгой или маскируют.

SKD61 против других штамповых сталей

МаркаCr, %Твёрдость, HRCРабочая температураСтойкость к разгаруТипичное применение
SKD61 / H13 / 1.23445,048–54до 600 °CВысокаяЛитьё Al, экструзия, штамповка
SKD11 / D2 / Х12МФ12,058–62до 300 °CНизкаяХолодная вырубка, ножи
1.2343 / H115,048–54до 600 °CОчень высокаяКрупные формы, глубокая полировка
1.2367 / H105,048–54до 650 °CВысокаяЛитьё меди, тяжёлые условия
1.2714 / 5ХНМ1,540–46до 450 °CСредняяМолотовые штампы, подкладные плиты
4Х5МФ1С (ГОСТ)5,048–54до 600 °CВысокаяАналог SKD61 по ГОСТ 5950

Разница в цене между SKD61 и 4Х5МФ1С обычно 10–20 % в пользу ГОСТ-марки, а по составу они почти идентичны. Ограничение 4Х5МФ1С — более широкий разброс по сере и фосфору, поэтому для зеркальных форм и точной оснастки предпочитают импортный SKD61/1.2344, а для подкладных плит, держателей и крупных матриц ГОСТ-марка экономически оправдана.

Где применяют плиты SKD61

  • Литьё алюминия под давлением: подвижные и неподвижные полуформы, знаки, вставки, толкатели, плиты съёма.
  • Экструзия алюминия: матрицы, подкладные плиты, инструмент прессования профиля.
  • Горячая штамповка: молотовые и прессовые штампы, облойные ножи, прошивни.
  • Литьё пластмасс: формы для стеклонаполненных и абразивных полимеров, где 1.2311 уже не держит.
  • Ножи горячей резки: сортовой прокат, трубная заготовка, гильотины с подогревом.
  • Детали машин: валы печей, ролики зон охлаждения, направляющие в горячей зоне.

FAQ

Чем SKD61 отличается от SKD11? SKD61 — 5 % Cr, 0,4 % C, твёрдость 48–54 HRC, для горячей работы до 600 °C. SKD11 — 12 % Cr, 1,5 % C, 58–62 HRC, для холодной вырубки. Взаимозамена невозможна: SKD11 в горячем штампе трескается от термоудара за несколько тысяч циклов, SKD61 в холодной вырубке сминается.

Почему плита приходит с твёрдостью 200 HB, а не 50 HRC? Потому что закалка выполняется после механической обработки формы. Блок в состоянии поставки — отожжённый (180–229 HB), чтобы его можно было фрезеровать и сверлить твердосплавом. Закалка готовой формы даёт 48–54 HRC и минимальные поводки.

Сколько живёт форма из SKD61 при литье алюминия? При правильной термообработке, азотировании и подогреве формы 200–250 °C — 80–150 тысяч циклов до появления сетки разгара на знаках. Без азотирования и с холодной формой ресурс падает до 20–40 тысяч.

Можно ли сваривать SKD61? Да, но только в отожжённом состоянии и специальными электродами (типа H13 TIG-пруток), с подогревом 300–400 °C и последующей закалкой участка. Сварка закалённой формы даёт хрупкий шов и почти всегда приводит к трещине при первом тепловом цикле.

Что такое ESR и нужно ли переплачивать? ESR — электрошлаковый переплав, снижает серу и включения. Нужен для форм с полировкой Ra ≤ 0,05, оптических и медицинских изделий, а также для тонких знаков с риском выкрашивания. Для обычных корпусов и подкладных плит разница не ощущается.

Что дальше

Сравните с SKD11 (D2, 1.2379) — холоднокатаной штамповой сталью для холодной вырубки и с 420 (40Х13) — полосой для ножей. Для жаропрочной оснастки печей — 253MA (S30815) бесшовные трубы, для высокопрочного крепежа форм — 35CrMoA (35ХМ). Вес блока по размерам — в калькуляторе, запрос на плиту с УЗК и припуском 1,5 мм — через форму связи.

Shanghai Hangbo Alloy Group (上海航舶合金集团)

🌐 Website (RU): www.hangboalloys.com
🌐 Website (EN): www.hangbo-metal.com
📧 Email: Craliey1382@gmail.com
💬 WhatsApp: +86 19169850074
📞 Tel: +86 19169850074
📍 Address: No. 388 Songhuang Rd, Qingpu District, Shanghai, China
👤 Contact Person: Tiffany Luo

Похожие материалы