1.SKD61とは

SKD61は、高温環境下でも優れた耐摩耗性と靭性を発揮する合金工具鋼です。JIS規格で規定されており、主に金型や機械部品の製造に使用されます。特に、ダイカストやプレス金型に広く採用されております。

この材料の最大の特徴は、高温環境においても安定した強度を維持できる点です。焼き入れ・焼き戻し処理を施すことで硬度が増し、耐久性も向上します。さらに、適切な表面処理を行うことで、寿命の延長が可能です。

SKD61の用途：金型・ダイカスト・機械部品

金型製造：プレス金型、射出成形金型、鍛造金型
ダイカスト金型：アルミニウムや亜鉛の鋳造に使用
機械部品：高負荷がかかる摺動部品やシャフト部品

SKD61は、特に高温環境下での耐久性が求められる用途に適しております。このため、自動車産業や航空宇宙分野における精密金型の製造にも活用されております。

他の工具鋼との比較（SKD11との違い）

SKD11は冷間加工向けの鋼材であり、硬度と耐摩耗性に優れておりますが、熱影響を受けやすい特性を持ちます。これに対し、SKD61は高温環境下でも耐久性を維持できます。

2.SKD61の強度・耐熱性

SKD61の物理的性質（硬度・靭性・耐摩耗性）

SKD61は、焼き入れ処理を施すことでHRC 50～56程度の硬度を得ることができます。さらに、高い耐摩耗性と靭性を併せ持ち、衝撃にも強い特性を備えております。特にダイカスト金型など、過酷な条件下で使用する場合に適しております。

SKD61の化学成分とその影響

SKD61の主な化学成分と、その影響は以下の通りです。

高い耐熱性・耐久性を生み出す要因

SKD61は、主にモリブデンとバナジウムの組み合わせによって耐熱性が向上しております。また、熱処理を適切に行うことで、さらなる耐久性向上が可能です。

3.SKD61の熱処理方法と最適な条件

焼きなましの目的と適正な温度

焼きなまし（アニーリング）は材料の加工硬化による内部のひずみを取り除き、組織を軟化させ、展延性を向上させる熱処理です。

温度：800～850℃
冷却方法：徐冷（炉冷）

焼き入れ・焼き戻しによる硬度変化

焼き入れ

温度：1020～1050℃
冷却：油冷またはガス冷却
硬度：HRC 50～56

焼き戻し

温度：550～650℃
目的：靭性を向上させ、割れを防ぐ

熱処理時のトラブルと回避策

ひび割れ発生：急冷を避け、適度な温度で焼き戻しを実施
硬度不足：適正な焼き入れ温度を確保し、焼き戻しの条件を最適化
変形：均一な加熱と冷却を行い、応力を均等に分散させる

4.SKD61の加工方法と精度向上のポイント

切削加工の特性と適した工具

SKD61は高硬度のため切削加工が難しいですが、超硬工具やコーティング工具を使用することで加工効率を向上させることができます。

放電加工による微細加工の実現

高硬度のため、放電加工を利用することで精密加工が可能となります。特に、微細な形状を作り出す際に有効です。

研削加工による仕上げ精度向上の方法

研削加工を施すことで、表面精度を向上させることができます。特に、ダイヤモンド砥石を使用すると精度が向上しやすくなります。

5.SKD61の表面処理と寿命延長の技術

硬度を強化する窒化処理

窒化処理を施すことで、表面硬度をHRC 65以上に向上させることが可能です。

耐摩耗性向上のためのめっき処理

クロムめっきやニッケルめっきを施すことで、耐食性を向上させることができます。

PVD・CVDコーティングの活用

表面の摩耗を防ぐため、PVD（物理蒸着）やCVD（化学蒸着）が利用されております。

6.まとめ

SKD61は、耐熱性・耐摩耗性を兼ね備えた工具鋼であり、ダイカストや金型製造に最適な材料です。適切な熱処理と加工技術を駆使することで、長寿命化と性能向上が可能となります。用途に応じた選定と加工を施すことで、より効率的な生産が実現できます。