X210Cr13KU模具钢回火工艺力学分析

　　X210Cr13KU模具钢（1.2083）用途及特性详解

　　一、材料标准与牌号对照

　　X210Cr13KU是德国DIN标准的命名方式，对应国际主要牌号：

　　中国：4Cr13（GB/T 1220）

　　美国：420（AISI/ASTM）

　　欧洲：X39Cr13（1.2083）

　　日本：SUS420J2（JIS）

　　二、材料分类与特性

　　类型：马氏体不锈钢模具钢（Martensitic Stainless Tool Steel）

　　核心特性：

　　优异的耐腐蚀性能（优于普通模具钢）

　　良好的耐磨性和硬度

　　适中的韧性和机械加工性能

　　可通过热处理获得高硬度

　　意大利UNI标准牌号X210Cr13KU冷作模具钢

　　X210Cr13KU模具钢,具有高淬透性、高硬度、高耐磨、淬火变形校及韧性好等特点。

　　X210Cr13KU化学成分：

　　C：2.10

　　S：≤0.03

　　P：≤0.030

　　Si：≤0.40

　　Mn：≤0.60

　　Cr：11.50~11.30

　　V：0.8

　　Mn：0.9

　　四、物理性能

　　性能数值

　　密度7.75 g/cm³

　　热膨胀系数10.5×10⁻⁶/K（20-100℃）

　　导热系数24.0 W/(m·K)（20℃）

　　弹性模量215 GPa

　　五、机械性能（热处理后）

　　1. 常规热处理状态

　　热处理工艺硬度 (HRC)抗拉强度 (MPa)屈服强度 (MPa)延伸率 (%)

　　淬火+回火50-541600-19001400-17005-8

　　2. 特殊性能

　　耐腐蚀性：优于普通模具钢3-5倍

　　抛光性能：可达Ra≤0.05μm

　　高使用温度：300℃（长期）

　　六、热处理工艺

　　1. 标准热处理流程

　　退火：800-850℃缓冷（硬度≤230 HB）

　　淬火：980-1050℃油淬

　　回火：200-300℃×2h（根据硬度要求调整）

　　2. 特殊处理

　　固溶处理：1050℃快冷（提高耐蚀性）

　　低温处理：-70℃×4h（提高尺寸稳定性）

　　七、典型应用领域

　　1. 塑料模具应用

　　透明塑料模具（PMMA、PC等）

　　食品级塑料模具

　　医疗器械模具

　　2. 工业部件

　　耐腐蚀机械零件

　　泵阀部件

　　化工设备配件

　　3. 特殊应用

　　手术器械

　　餐具模具

　　化妆品包装模具

　　八、加工特性

　　1. 切削加工（退火态）

　　text复制代码粗加工：Vc=50-70m/min，f=0.20-0.35mm/r精加工：Vc=90-120m/min，f=0.08-0.20mm/r

　　刀具选择：

　　硬质合金刀具（推荐P20-P30）

　　涂层刀具效果更佳

　　2. 磨削加工

　　砂轮选择：WA60K-V

　　推荐使用水溶性冷却液

　　进给量：≤0.01mm/pass

　　3. 电加工

　　线切割：需进行去应力回火

　　电火花：使用石墨电极

　　九、焊接性能

　　可焊性：较差（需特殊工艺）

　　焊接建议：

　　预热温度：250-300℃

　　焊材选择：AISI 420焊条

　　焊后热处理：650℃×1h退火

　　十、对比分析

　　特性X210Cr13KU4204Cr13

　　耐蚀性★★★★★★★★★★★

　　硬度★★★★★★★★★★

　　抛光性★★★★★★★★★★★★

　　十一、使用注意事项

　　设计要点：

　　避免尖角设计（R≥1mm）

　　冷却水道防腐蚀处理

　　维护要求：

　　定期清洁表面

　　避免氯离子环境

　　十二、选材建议

　　X210Cr13KU是耐腐蚀模具材料，特别适用于：

　　需要高表面质量的塑料模具

　　接触腐蚀性介质的模具

　　医疗和食品级应用

　　优势体现：

　　比普通模具钢更好的耐蚀性

　　比奥氏体不锈钢更高的硬度

　　比工具钢更好的抛光性能