SKD11 공구강

금형이 몇 번 찍지도 않았는데 마모부터 걱정된다면, 소재부터 이 강종을 검토할 만합니다. SKD11은 합금공구강(JIS G4404)의 냉간 금형용 대표 강종으로, 탄소 1.5% 급·크롬 12% 급의 고합금 조성이 열처리 시 단단한 탄화물을 만들어 마모에 강한 고경도를 냅니다. 프레스 금형·펀치·다이처럼 반복 마찰을 견디는 부품의 표준입니다.

실무에서는 공정 순서가 결과를 가릅니다. 구입 상태(소둔재)는 가공이 가능하지만 열처리 후에는 HRC 58급 정도로 굳어 일반 절삭이 어렵습니다. 그래서 열처리 전에 형상 가공을 최대한 끝내고, 열처리 후에는 연삭·방전·와이어컷으로 정밀 마무리하는 순서로 제작됩니다.

구입 상태(소둔재)는 규격상 255 HBW 이하로 절삭 가공이 가능합니다. 담금질·뜨임 후에는 HRC 58~62 수준의 고경도가 되며, 정확한 값은 열처리 조건에 따라 달라지므로 도면에는 범위로 지정합니다(예: HRC60±2).

이름이 비슷한 SKD61은 열간 금형용으로 용도가 다릅니다. 상온 프레스·전단은 SKD11, 고온의 다이캐스팅·단조 금형은 SKD61의 자리로, 차이는 아래 표에 정리했습니다.

금형강 전체 지도에서 보면 SKD11은 냉간 금형강의 기준점입니다. 열간은 SKD61 계열, 플라스틱 사출 금형은 프리하든강(NAK80·P20급 등) 계열이 표준이고, 냉간 쪽에는 SKD11의 인성·연삭성을 개량한 제강사 강종(DC53 등)도 유통됩니다. 도면에 제강사 강종명이 지정되어 있으면 원 표기를 그대로 적어 주세요.

• 공정 순서: 열처리 전 형상 가공을 최대한 끝냅니다. 열처리 후 수정은 연삭·방전·와이어컷으로만 가능해 비용이 큽니다.
• 절삭 부하: 소둔재도 조직 속 굵은 크롬 탄화물이 공구 날을 갉아 일반 탄소강보다 절삭성이 낮습니다. 형상을 단순화하면 가공 시간을 줄이는 데 도움이 됩니다.
• 열처리 변형: 담금질 과정의 미세 변형을 감안해 정밀 치수는 열처리 후 연삭 여유를 두고 계획됩니다. 변형을 줄이는 실무 기법으로 진공 열처리(가스 냉각), 서브제로(심랭) 처리, 두 번 이상의 뜨임, 황삭 후 중간 풀림이 함께 쓰입니다.
• 인성 한계: 경도가 높은 만큼 충격에는 상대적으로 약합니다. 얇은 날 끝·급격한 노치는 치핑(깨짐)의 원인이 되니 모서리 반경을 확보하세요.
• 용접: 고탄소 조성이라 일반 용접 대상이 아닙니다. 보수 용접이 필요한 금형은 전용 공정(예열·전용 용접봉)이 전제됩니다.
• 열처리 후 연삭: 고경도재 연삭은 연삭열이 쌓이면 표면 미세크랙·버닝(변색)이 생길 수 있어 절입량·냉각 관리가 전제됩니다. 연삭 마무리 면의 품질 요구가 있으면 도면에 명시하세요.
• 표면처리 확장: 내마모·이형성이 더 필요한 금형은 열처리 뒤에 질화 처리나 PVD·CVD 코팅을 얹기도 합니다. 적용을 검토하신다면 부품 용도와 함께 요청사항에 적어 주세요.

• 프레스 금형: 블랭킹·피어싱 다이와 펀치의 표준 소재입니다.
• 전단 날물: 시어링 블레이드·커터류에 쓰입니다.
• 성형 롤·포밍 다이: 반복 마찰을 받는 성형 부품에 쓰입니다.
• 게이지·정밀 치공구: 치수 안정성과 내마모가 필요한 측정·기준 부품에 쓰입니다.
• 내마모 기계 부품: 슬라이드·가이드처럼 마찰이 집중되는 부위에 쓰입니다.

국내 실무에서는 JIS 표기 SKD11이 관용적으로 쓰이고, KS 규격서·성적서에는 STD11로 기재됩니다. 해외 도면을 받으셨다면 미국 AISI D2로 지정된 경우가 많은데, 같은 급의 고탄소·고크롬 냉간 공구강입니다.