我国模具材料的现状及发展

我国模具材料的现状及发展

中国模具钢市场在2010年迎来了更多的机遇和挑战，国产高端需求越来越大，普通模具材料的质量要求也不断提高，这些机遇为国产模具材料水平的提高提供了一次宝贵的机会，也是模具材料水平全面提升有一次难得的机遇。

一、我国模具材料的现状

随着产品的高精尖发展，对模具提出了越来越高的要求。为适应模具产品不断的更新和发展，模具钢生产企业在材料的生产、工艺及模具新材料的开发方面，投入了很大的技术力量和资金，做了大量的工作，使国产模具钢在质量上、规格品种上、生产周期上都取得了获得了圈套的成就。

近年来，国内模具钢生产企业，对钢材的质量相当重视，不仅引进先进生产设备，提高模具钢的纯度，降低材料偏析，同时在生产和验收标准上，积极向国外靠拢，用国外先进的生产标准来指导生产，积极制定我国的模具钢标准。

据中国特钢协会的统计数据表明，近年来我国模具的发展十分迅速，模具钢的钢种系列不断完善，质量水平和生产工艺装备有了很大的改善，同时国内模具钢生产小企业，也在全国各地，加入模具钢的生产行列。

2009年是我国钢铁工业进入新世纪以来生产经营最困难的一年。面对国际金融危机的冲击，国家采取了一系列刺激经济的政策，特钢行业逐步走出低谷，国内需求扩大，产量恢复增长，效率也随之提高。全年工模具钢产量重新增长，接近2007年水平。2009年工模具具钢总量（含55C等碳素钢）为62.89万吨，其中合金工模具钢44.42万吨，与2007年的产量接近。

二、国内模具钢的水平

经过近年来国内生产厂商、大学、科研院所的共同努力，我国模具钢的技术水平和国外的差距逐年缩小。国外生产的先进模具钢国内基本都能生产，但在质量和使用寿命上仍有一定的差距。近年来国内开展了对H13钢高温匀质处理和最终热处理前的碳化物细化处理技术应用，显著提高了国内H13钢的质量，基本可达到国外同类钢的水平，但此类工作并不是每个生产厂都这样做，大多按老工艺生产，产品质量不稳，且模具使用寿命低。

冷作模具钢国内仍以Cr12MoV，Cr12，D2为主。国内开发DC53（Cr8MO2Vsi）钢最早的东北特钢集团抚顺特钢公司，实现了批量化生产。抚顺特钢能生产薄板和中厚板的D2钢产品，还能生产大截面Φ703mm产品，其探伤级别可达欧洲标准的E/e级。目前国内生产的新型冷作模具钢仅LD(7Cr7M02V2SI),65Nb(6Cr4W3Mo2V2Nb)等几种尚有一定的市场。近年宝钢和上海大学合作开发了SDC90和SDC99，是为了替代DC53而开发的新型冷作模具钢，经检验，其批量实物质量优于进口DC53。

塑料模具钢，由于近年来汽车工业、家电行业和IT行业的迅速发展，对它提出了更高

的要求。国内生产厂也在不断努力，赶上差距。如大型塑料模718钢，百度在800mm以下，基本达到进口钢的水平；800—1000基本满足用户需要，大于1000mm厚度以上还需改进和优化生产工艺。2010年国际模展上宝钢特殊钢公司展示了一块1130*1320*2620mm的718大型预感化模块，重达30吨。高镜面塑模钢，上海材料所开发了PMS（10Ni3MoCuAI）钢，广泛应用于车灯、镜片、照相机外套等要求镜面性能高的产品上。近年抚顺特钢指生产10Ni3MoCuAI钢，年产量近千吨，但更高级别的镜面塑模钢的生产，仍是空白。

三、模具钢的发展方向

根据最新国内外模具钢生产的技术水平和质量水平，看到国内模具钢和进口模具钢的差距。根据我国工业发展的需要，找到我国模具钢的方向，从而提高我国模具钢的水平。

从我国模具钢生产的量和品种来讲，国产模具钢的产量还较少（小于65万吨/年），品种规格不全，需大力发展生产优质模具钢，提高品种和规格，还要开发新型模具钢，生产低成本高性能的产品。

随着汽车、电子、计算机、家电、航空等领域的高速发展，精冲技术得到广泛的应用。先进国家精冲模具的一次刃模寿命（冲一般钢板材料）大于4万次，总寿命几十万次。国内冷冲模具钢寿命只有国外的50%左右。影响使用寿命的主要原因是材料和热处理质量。国内冷模材料在冲切方面基本可达到使用要求，但对挤压成形，模具材料的高强度和高韧性不能同时满足技术要求。在汽车轻量化的要求下，采用高强度钢板制造零件，而钢板的强度达到900Mpa，因而对精冲模具钢的强度和韧性提出了更高的要求，这出是国内冷模钢应发展的方向。

热作模具钢要求具备较高的高温强韧性、高的热稳定性，优良的耐热疲劳性和良好的导热性。因此，对热作模具钢的材质有很高的要求：钢的纯净度要高，碳化物分布均匀，S、P 含量低，特别是S的含量要求越代越好。近年来，对热作模具钢开发了高温匀质处理和最终热处理前的碳化物细化处理工艺技术，对热作模具钢的性能有进一步改善和提高。

热作模具钢，特别是热压铸模具钢，要求开发具有自主知识产权的新型低成本，高寿命的模具钢，使用寿命高于ASSAB8407或ASSAB DJEVAR钢。我国从事汽车发动机缸体压铸件生产的厂家不少于20家，但使用的模具大多是从日、欧、美引进。因此急需开发超纯净、组织均匀的高性能热模钢，有极低的S、P及杂质元素，超细化的组织，有较高的高温强度和韧性，导热率高，模具使用寿命长，是今后需要努力发展的方向。

塑料模具钢朝大型化、预感化方向发展，是今后发展的趋势。塑料模具钢应满足易切削、易抛光和耐腐蚀性的要求。近年来，国内塑料模具钢面临的问题是如何优化冶炼工艺，如精细持控制钢中硅锰比，严格控制氧、氮含量，优化热处理预硬工艺，改善钢的组织，提高产品成材率，降低生产成本。

塑料模具钢要发展超大规格汽车保险杠预硬化钢，生产单重≥30吨的特大型预硬化塑模钢，开发厚度≥400mm的大规格沉淀硬化型超镜面塑料模具钢的产品。根据需求开发新型耐腐蚀镜面塑性模具钢。塑料制品大多依靠模具压制成形。因此，模具用量很大，要发展并形成我国塑料模具钢专用系列，其中包括普通碳素模具钢、预硬化钢、易切削钢、耐蚀钢、

时效硬化钢、非调质钢、高耐磨钢和渗碳钢等。使我国塑料模具钢产品进入先进国家的行列。

中国模具工业协会已制订了“模具行业十二、五规划”，在国家的支持下，企业加大了科技投入的力度，与模具钢研究单位、有关院所形成生产、研发和推广应用一整套的道学研联合体。相信通过不断的努力，必将使我国的模具钢技术水平上一个新的台阶，步入先进国家的行列。