X215CrW121KU高碳高铬模具钢的化学成分与合金设计解析

　　X215CrW121KU模具钢：用途及特性详解

　　1. 基本介绍

　　X215CrW121KU(对应德国DIN标准，类似1.2083或AISI 420改进型)是一种高碳高铬马氏体不锈钢，专为高耐磨、高耐腐蚀模具设计。其名称中的“X215”代表碳含量约2.15%，“CrW12”表示含铬(Cr)12%并添加钨(W)，而“KU”代表经过特殊处理(如电渣重熔ESR)以提高纯净度。

　　意大利UNI标准X215CrW121KU冷作模具钢高的耐磨性和刃口保持能力。是应用广泛的冷作模具钢，具有高强度、较好的淬透性和良好的耐磨性，但冲击韧性差。主要用作承受冲击负荷较小，要求高耐磨的冷冲模及冲头、冷切剪刀、钻套、量规、拉丝模、压印模、搓丝板、拉延模和螺纹滚模等。

　　X215CrW121KU化学成分：

　　碳 C ：2.00～2.30

　　硅 Si：0.10～0.40

　　锰 Mn：0.30～0.60

　　硫 S ：≤0.03

　　磷 P ：≤0.03

　　铬 Cr：11.00～13.00

　　钨 W ：0.60～0.80

　　X215CrW121KU硬度 ：退火,255～207HB

　　3. 主要特性

　　超高硬度与耐磨性

　　淬火后硬度可达 HRC 58-62，碳化铬(Cr₇C₃)和钨碳化物(WC)显著提升耐磨性，适合长期高摩擦工况。

　　耐腐蚀性

　　铬含量≥12%提供基本不锈钢特性，优于普通工具钢(如SKD11)，但不及奥氏体不锈钢(如304)。

　　优异的抛光性

　　低硫、高纯净度材料可镜面抛光至Ra ≤ 0.05 μm，适用于光学级模具(如透镜、透明件注塑)。

　　热处理稳定性

　　通过**淬火(1000-1050°C)+ 低温回火(200-300°C)**优化强韧性，变形量小。

　　抗粘模性

　　表面高硬度减少塑料或金属成型时的材料粘连(如PVC、ABS注塑模)。

　　4. 典型用途

　　领域具体应用场景

　　塑料模具透明件(镜片、导光板)、腐蚀性塑料(含氟、氯聚合物)注塑模

　　压铸模具锌、镁合金压铸模(耐金属液侵蚀)

　　精密冲压高硬度板材冲裁模、刀片(如食品包装刀具)

　　耐磨零件轴承套、陶瓷成型模、玻璃模具

　　医疗器械手术钳、牙科工具(需高抛光+耐消毒腐蚀)

　　5. 热处理工艺

　　退火：800-850°C缓冷，硬度≤HB 230(便于机加工)。

　　淬火：1000-1050°C油淬/气冷，获得马氏体组织。

　　回火：200-300°C回火2次(每次2小时)，消除应力并保持高硬度。

　　6. 对比其他模具钢

　　特性X215CrW121KUSKD11(日本)1.2083(德国)H13(热作模具钢)

　　硬度HRC 58-62HRC 58-60HRC 54-58HRC 48-52

　　耐蚀性中高(铬12%)低(铬5%)中高(铬13%)低

　　耐磨性高高中

　　适用工艺冷作/塑料模冷作模塑料模压铸/热锻模

　　7. 注意事项

　　焊接性差：需预热(300-400°C)并使用专用焊材(如AWS E410NiMo)。

　　避免高温氧化：长期工作温度建议≤400°C，否则硬度下降。

　　加工建议：

　　粗加工后需去应力退火(600°C)。

　　精加工使用CBN或金刚石刀具。