SKD 계열 재질 완벽 가이드: SKD11, SKD61, SKD12 특성·용도·가공법 총정리
SKD 계열은 일본 JIS 규격의 대표적인 공구강 시리즈로, 냉간 및 열간 금형, 절단공구, 정밀 기계부품 등 다양한 산업 현장에서 필수적으로 사용되는 소재입니다. 본 포스팅에서는 SKD11, SKD61, SKD12의 화학 성분, 특성, 실제 적용 사례, 가공 및 열처리 방법, 그리고 선택 시 주의사항까지 2025년 최신 정보와 함께 상세히 안내합니다. SKD 계열 재질에 대해 궁금하다면 이 글 하나로 모든 정보를 확인하세요.
SKD 계열이란? 기본 개념과 종류
SKD 계열은 냉간 공구강(SKD11, SKD12)과 열간 공구강(SKD61)으로 구분됩니다. 각 재질은 용도와 특성에 따라 최적화되어, 금형, 절단공구, 롤러, 다이캐스팅 금형 등 다양한 분야에서 사용됩니다.
| 재질 | 주요 용도 | 특징 |
|---|---|---|
| SKD11 | 냉간 금형, 절단공구, 롤러, 정밀 부품 | 고경도, 우수한 내마모성, 열처리 후 변형 적음 |
| SKD61 | 열간 금형, 다이캐스팅, 열간 절단공구 | 고온 강도, 내열성, 내열 피로성 우수 |
| SKD12 | 냉간 금형, 절단공구, 롤러 | 내마모성, 경도, 경제성 |
SKD11: 냉간 공구강의 대표주자
주요 화학 성분
| 원소 | 함량(%) | 주요 역할 |
|---|---|---|
| C(탄소) | 1.40~1.60 | 경도, 내마모성 향상 |
| Cr(크롬) | 11.0~13.0 | 내식성, 경도, 내마모성 |
| Mo(몰리브덴) | 0.70~1.20 | 경도, 인성 |
| V(바나듐) | 0.50~1.10 | 입자 미세화, 내마모성 |
| Si, Mn | 0.10~0.60 | 강도, 경도 |
- 특징: HRC58~62의 고경도, 우수한 내마모성, 열처리 후 변형이 적어 정밀 금형에 적합
- 주요 용도: 냉간 프레스 금형, 절단공구, 롤러, 정밀 기계부품, 플라스틱 금형 등
- 가공 및 열처리: 진공 열처리, 저온 템퍼링, 2차 템퍼링 등으로 내구성 극대화
SKD61: 열간 공구강의 표준
주요 화학 성분
| 원소 | 함량(%) | 주요 역할 |
|---|---|---|
| C(탄소) | 0.33~0.42 | 경도, 내마모성 |
| Cr(크롬) | 4.5~5.5 | 내식성, 내열성 |
| Mo(몰리브덴) | 1.0~1.5 | 내열성, 인성 |
| V(바나듐) | 0.8~1.15 | 입자 미세화, 내마모성 |
| Si | 0.8~1.2 | 강도, 내열성 |
- 특징: 고온 강도 및 내열 피로성, 우수한 인성, 열처리 후 변형 적음
- 주요 용도: 다이캐스팅 금형(알루미늄, 마그네슘, 아연), 열간 절단공구, 열간 단조금형, 플라스틱 금형 등
- 가공 및 열처리: 1000~1050℃ 경화, 550~650℃ 템퍼링, 질화처리 등
SKD12: 경제성과 내마모성의 조화
주요 화학 성분
| 원소 | 함량(%) | 주요 역할 |
|---|---|---|
| C(탄소) | 0.95~1.05 | 경도, 내마모성 |
| Cr(크롬) | 4.8~5.5 | 내식성, 경도 |
| Mo(몰리브덴) | 0.9~1.2 | 내마모성, 인성 |
| Si, Mn | 0.1~0.8 | 강도, 경도 |
- 특징: 내마모성 우수, 경도 확보, 경제성 뛰어남
- 주요 용도: 냉간 금형, 절단공구, 롤러, 일반 산업용 부품
- 가공 및 열처리: 경화 및 템퍼링, 표면 처리 등
SKD 계열 재질의 가공 및 열처리 방법
- SKD11: 진공 열처리, 저온 템퍼링, 2차 템퍼링, 질화처리 등으로 내구성과 정밀도 극대화
- SKD61: 고온 경화 및 템퍼링, 질화처리, 표면 경도 향상
- SKD12: 경화 및 템퍼링, 경제적 열처리 공정 적용
각 재질은 가공 전 연화처리(어닐링)로 절삭성을 높이고, 열처리 후에는 고경도와 내마모성을 확보합니다. 요구되는 정밀도와 내구성에 따라 표면 연마, 크롬 도금, 하드 코팅 등 다양한 표면 처리도 병행됩니다.
SKD 계열 재질 선택 시 주의사항 및 비교
| 재질 | 주요 특성 | 적합 용도 | 비고 |
|---|---|---|---|
| SKD11 | 고경도, 내마모성, 정밀도 | 냉간 금형, 절단공구, 롤러 | 정밀·고내구성 요구 시 |
| SKD61 | 고온 강도, 내열성, 인성 | 열간 금형, 다이캐스팅, 열간공구 | 고온·열피로 환경 |
| SKD12 | 내마모성, 경제성 | 냉간 금형, 롤러 | 비용 효율 중시 |
- 용도, 예산, 내구성, 가공성 등을 종합적으로 고려해 선택
- 동등 규격: SKD11(D2), SKD61(H13), SKD12(Cr12MoV 등)와 호환 가능
자주 묻는 질문(FAQ)
Q1. SKD11, SKD61, SKD12의 가장 큰 차이는?
SKD11과 SKD12는 냉간 공구강으로 내마모성과 경도가 중요하며, SKD61은 열간 공구강으로 내열성과 고온 인성이 중요합니다.
Q2. SKD 계열 재질의 수명은?
적절한 열처리와 표면 처리를 병행하면 수만~수십만 회 반복 작업에도 내구성을 유지할 수 있습니다.
Q3. SKD 계열 재질 가공 시 팁이 있나요?
열처리 전 연화처리(어닐링) 후 가공을 진행하고, 가공 중에는 절삭유를 충분히 사용하여 공구 마모를 줄이는 것이 좋습니다.
결론 및 요약
SKD 계열(SKD11, SKD61, SKD12)은 금형, 절단공구, 롤러 등 다양한 산업 분야에서 필수적인 고성능 공구강입니다. 각 재질은 용도와 환경에 따라 최적화되어 있으니, 필요에 맞게 선택하면 금형 및 부품의 수명과 생산성을 극대화할 수 있습니다. 2025년 현재, SKD 계열 재질은 정밀 가공, 내마모성, 내열성 등 다양한 요구를 충족시키는 최고의 선택지입니다.