DC53是日本大同特殊鋼對SKD11進行改良的新型冷作模具鋼，其技術規范載於日本工業標準（JIS）G4404。它克服瞭SKD11高溫回火硬度和韌性不足的弱點，將在通用及精密模具領域全麵取代SKD11的高強韌性通用冷作模具鋼。

在熱處理適當的情況下強度韌性都很優秀，高溫回火硬度可達到62~63HRC。

DC53的韌性在冷作模具鋼中較為突出，用DC53制造的工具很少出現裂紋和開裂，大大提高瞭使用壽命。

線切割加工後的殘餘應力，經高溫回火減少瞭殘餘應力。因此，大型模具和要求精密之模具在線切割加工後的裂紋和變形得到抑制。

實用特性:

在線切割加工上之優點

  DC53模具鋼

1.沖栽模具、冷作成型模具、冷拉模具

2.成型軋輥、沖頭

●精密沖壓模。

●線切割加工的精密沖裁模及各種用途沖壓模。

●難加工材料的塑性變形用工具。

●冷鍛、深拉和搓絲用模。

其他

●高速沖裁沖頭、不銹鋼板沖頭。

●出廠狀態:HB255

碳C：1.00

矽Si：0.91

錳Mn：0.32

鉻Cr：8.00

鉬Mo：2.00

釩V：0.28

磷p：0.007

DC53常規熱處理條件下，殘餘奧氏體幾乎全部分解，一般可省略深冷處理，在較強硬度下仍可保持較高的韌性。

實驗設計

一

DC53經1040℃淬火和520～530℃高溫回火後，硬度HRC可達62～63，是目前常用的冷作模具鋼中最高的，且切削性、磨削性較好，電加工變質層殘餘應力小，殘餘奧氏體極少，碳化物細小並分佈均勻。

因模具受力情況較復雜，有些模具工作零件需具備一些特殊的力學性能，若按標準的熱處理工藝往往無法達到理想的工作性能要求，需通過熱處理對硬度、韌性和耐磨性等基本特性作適當調整，以達到模具最佳工作狀態．淬火溫度和回火溫度則是熱處理的主要工藝參數，本文著重研究DC53的回火特性。

二

實驗中，對DC53熱處理規范略作一些變化，適當調整瞭淬火溫度，回火溫度取6檔，即100℃，200℃，300℃，400℃，500℃，600℃。100℃回火選用101-2型幹燥箱進行加熱，其餘采用SX-25-12型箱式電阻爐加熱，每個回火溫度取兩個試樣。

硬度測試選用金屬洛氏硬度試驗，在常溫下進行，采用HBRVU-187.5型佈洛維光學硬度計。

沖擊試驗采用10mm×10mm×55mm無缺口試樣，在JB30B沖擊試驗機上進行，沖擊能量為0.3 KN.m或0.15 KN.m。

結果分析

⒈硬度值

對每個試樣各取3個不同位置點測硬度，得出各回火溫度下的硬度值，綜合各試樣的硬度值，DC53在100～500℃回火時，硬度值變化並不大；在400℃中溫回火時硬度略高，標準熱處理回火後的硬度峰值一般在520℃左右；在600℃高溫回火後，硬度大幅下降，平均HRC硬度值僅為52．4，故回火溫度不宜太高。

⒉沖擊韌性

回火後，磨去試樣表麵的氧化脫碳層，測出不同回火溫度下各試樣的沖擊值，綜合各試樣的沖擊值，DC53在200℃回火時，平均沖擊值達到60 J/cm2以上．在500℃回火時，沖擊韌性較差，表現出一定的高溫回火性．600℃以上回火沖擊韌性很好，但硬度大為下降，達不到使用要求．

實驗結果表明，DC53總體回火穩定性較好，在一定回火溫度范圍內，硬度和沖擊值變化不大；在400～500℃回火時韌性大幅度下降，出現回火脆性現象；在600℃回火時，試樣的韌性很高，沖擊值達到85 J/cm2，但硬度大幅下降．在生產中，對於一些硬度、耐磨性要求不太高而韌性要求較高的冷作模具可采用高溫回火；對硬度要求較高，同時又要具有較高韌性的冷作模具，宜采用200℃左右的低溫回火．其他回火溫度下的硬度和沖擊值可采用合適的計算方法(如插值法、函數逼近等)預測，再用實驗驗證．淬火態試樣中碳化物呈斷續細帶狀分佈，200℃回火後碳化物呈均勻分佈，且組織內幾乎不存在大塊狀碳化物，故韌性較好．從斷口形貌看，200℃回火組織斷口的解理臺階遠少於淬火態試樣，5000倍金相中的斷口有一些小而淺的韌窩，顯示其有一定的韌性．回火後，殘餘奧氏體轉變較充分，碳化物細小並分佈均勻，使韌性增加．

結論

⒈適當調整淬火溫度後，DC53在200℃回火時硬度和沖擊韌性都較高；在400～500℃回火時硬度較高，韌性大幅度下降；在600℃回火時沖擊韌性很高，硬度顯著下降．

⒉形狀復雜的精密沖模、修整模、冷軋輥輪等工模具宜采用低溫回火工藝，以使模具工作零件獲得高硬度、高韌性、耐磨性好、強度高，可有效延長模具壽命，防止過度磨損、變形、開裂等早期失效現象．

⒊受沖擊載荷較大的復雜模具可采用低淬高回工藝，以得到較高的沖擊韌性，防止模具產生脆性斷裂現象

硬度：退火,255～210HB,淬火,≥62HRC

(1)被切削性，被研磨性良好。被切削性，被研磨性皆比SKD11優秀，所以加工工具壽命較長，加工工時數較省。

(2)在熱處理上之優點淬火硬化能比SKD11高，所以可改善真空熱處理時硬度不足之缺陷。

(3)在線切割加工上之優點藉高溫回火可減輕殘留應力及消除殘留沃斯田鐵，能防止線切割加工產生龜裂、變形之困擾。

(4)在表麵硬化處理上之優點表麵硬化處理後表麵硬度比SKD11高，因此可提高模具性能。

(5)在修補焊接作業上之優點由於預熱及後熱溫度均比SKD11低，所以修補焊接作業較簡便。特點：通用冷作模具鋼,高硬度,高韌性DC53模具鋼

線切割加工的精密沖裁模及各種用途沖壓模。

難加工材料的塑性變形用工具。

冷鍛、深拉和搓絲用模。

高速沖裁沖頭、不銹鋼板沖頭

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