模具行業(yè)亟待研發(fā)新型模具鋼
國產(chǎn)模具鋼與國外相比民鼓,確實存在一定的差距矛物。比如國產(chǎn)的通用性模具鋼H13、D2路翻、LD狈癞、P20、PMS茂契、SKD61等品種內(nèi)在質(zhì)量均能達到美國模具鋼通用標準ASTMA681蝶桶,屬國際一般水平,基本上能滿足國內(nèi)外一般模具用戶的使用账嚎。但對高標準模具鋼用戶提出的高要求莫瞬,如沖擊韌性儡蔓、碳化物低偏等殘余元素控制郭蕉、高質(zhì)量長壽命要求等,目前還無法滿足喂江。如冷作模具鋼要求在低溫條件下具備耐磨損召锈、抗塑性交形、抗崩角莱腾、抗整件開裂诅枚、可機加工性和可磨削性等各種性能。而塑膠模具用鋼要求具有高光潔度表面途陵、耐腐蝕妥坦、耐磨損茂钠、高熱傳導性、機加工性房贮、拋光性径塔、蝕刻性能等。國外的淬火鋼模具壽命在160-300萬次殊蜓,國內(nèi)只有50-100萬次凰番,非淬火鋼模具壽命國內(nèi)也只有國外的一半。鋼材質(zhì)量是造成這一狀況的其中一個原因寂贱。如一些特鋼廠采用普通廢鋼加生鐵電爐的冶煉方式褒堆,缺乏優(yōu)質(zhì)鐵水,導致生產(chǎn)成本高滋饲,在殘余元素控制上與國外有一定的差距厉碟。
近年國內(nèi)研制了近200種新型模具鋼種,如超硬高速鋼W10Mo4Cr4V3A1屠缭、W6Mo5Cr4VsiA1Nb等墨榄;強韌耐磨鋼 7Cr7Mo2V2Si、Cr8MoV2Ti等勿她;高速鋼基體鋼65W3Mo2Cr4VNb袄秩、5OMo3Cr4SiMnAl等;中碳超高強度鋼 4Cr5Mo2MnVSi逢并、4Cr3MoMnVNbB等之剧;時效鋼25Cr3NiMoAl、10Ni3MnCuAl等砍聊;火焰淬火鋼7CrSiMnMoV背稼、 7Cr2SiMnMoVTiRe等;易切削模具鋼8Cr2MnWMoVS玻蝌、5CrNiMnMoVSCa等蟹肘。也引進了國際通用的幾種美國鋼號,如 D2(Cr12MolV1)摇致、H13(4Cr5MoV1Si)谅儡、P20(3Cr2Mo)等。新鋼種滿足了模具較高力學性能肯仍、特殊工藝性能和特殊使用性能的需求妈扁,解決了模具設(shè)計、加工景捅、使用中的一些難題粘胧,大幅度提高了模具使用壽命,帶來十分顯著的經(jīng)濟效益和社會效益赚懊,對工業(yè)發(fā)展和少诅潮、無切削工藝廣泛應用起了極大促進作用昨哑。但因多種不利因素的影響,新型模具鋼的應用量仍然較少胜全,年用量僅相當于模具鋼年總用量的1/40~l/50顶食,其用量呈逐年上升態(tài)勢。但是刁祸,目前我國高檔市場國產(chǎn)模具鋼占有率低熄阻,國產(chǎn)模具鋼還不能全部滿足國內(nèi)模具行業(yè)的需求,每年約有25%的模具需從國外進口倔约,主要為中秃殉、高檔模具。原因之一是國產(chǎn)合金鋼在品種浸剩、質(zhì)量钾军、尺寸規(guī)格及性能等方面還與國際先進水平有一定的差距。
另外绢要,國產(chǎn)模具鋼新品種少吏恭。近年來,國外一些著名模具鋼生產(chǎn)企業(yè)研制開發(fā)了許多模具鋼新品重罪,如Q90M熱作模具鋼樱哼、高強韌性模具鋼、DH13剿配、 DH53搅幅、火焰淬火模具鋼、粉末冶金冷作模具鋼等呼胚,這些高性能模具鋼成了當前國際模具市場的典型品牌產(chǎn)品∏烟疲現(xiàn)在國外一些特殊鋼生產(chǎn)企業(yè)緊跟國際模具制造業(yè)發(fā)展的趨勢,以節(jié)能膳庵、節(jié)材辐芍、縮短工模具制造周期為出發(fā)點,確立模具鋼向品種描休、規(guī)格多樣化掷戚、精料化和制品化方向發(fā)展的戰(zhàn)略,開發(fā)模具鋼的深度加工和經(jīng)淬火回火處理侄突。采用這種模塊膊向、模板体笨,可使模具制造企業(yè)的生產(chǎn)效率大幅度提高涎狐,模具制造周期進一步縮短,從而降低制造成本烧啊。由此赐汤,贏得了市場的青睞憎抡。相比之下,國產(chǎn)的高性能模具鋼新品較少刨紊,一些生產(chǎn)高檔模具廠家自然選擇國外的產(chǎn)品性湿。國產(chǎn)模具鋼應把適應模具產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求作為科研和開發(fā)方向。
目前我國模具選材用鋼較為廣泛满败,除了工具鋼(碳素工具鋼肤频、合金工具鋼、高速工具鋼)外算墨,還有軸承鋼宵荒、彈簧鋼、調(diào)質(zhì)鋼净嘀、滲碳鋼报咳、不銹鋼等,鋼種達數(shù)十種之多挖藏,但常用的只有二十余種暑刃,而用量最多的只有八種:Cr12、Cr12MoV膜眠、CrWMn岩臣、3Cr2W8V、5CrMnMo宵膨、SCrNIMo现辰、 45、40Cr牺闪。據(jù)估計托捆,這八個鋼號年用量占我國模具鋼年總用量的80%。為此扼漓,國際模具及五金塑膠產(chǎn)業(yè)供應商協(xié)會負責人羅百輝指出媒卑,隨著工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展和少、無切削工藝廣泛應用醒屠,對模具鋼性能提出了更多经馍、更高的要求,常用鋼種已經(jīng)不能完全滿足需要橘谐,迫切需要研制和應用新型模具鋼父绿。
我國模具工業(yè)進人了快速發(fā)展時期,這極大地促進了模具鋼生產(chǎn)陋疑、應用技術(shù)的進步畅廷。通過引進先進的設(shè)備和技術(shù),已能生產(chǎn)高質(zhì)量的模具鋼,有些鋼種的冶金質(zhì)量已達到國際先進水平麸塞,并有少量出口秃臣,在國際上享有一定的聲譽。但應看到哪工,我國模具鋼生產(chǎn)奥此、應用的總體水平仍然較低,存在許多長期沒有解決的問題雁比。國產(chǎn)模具鋼絕大多數(shù)是電爐鋼稚虎,鋼的成分偏析大,純凈度低偎捎,碳化物級別偏高祥绞,疏松級別超標,模塊的縱橫向性能相差懸殊鸭限。模具鋼材料利用率低蜕径,原因是鋼材中圓棒料占85%以上,鋸料败京、改鍛中消耗量大兜喻;模塊、扁鋼冒侧、板材等品種很少硫缓,精品、制品更少阿赞。模具鋼改鍛效果差恭隧,絕大多數(shù)改鍛僅以模坯達到形狀、尺寸為目的漩跋,忽視組織改善啃极,以致模坯中仍保留超級別的碳化物和不利的流線分布。模具選材和熱處理不當也是模具鋼應用中一個突出問題阁檀。模具設(shè)計粘榕、制造者不熟悉材料和熱處理,熱處理技術(shù)人員不熟悉模具工況條件羞喻,常常造成選材或熱處理工藝不與模具相匹配伴零。此外,熱處理工藝執(zhí)行不嚴区膨,熱處理設(shè)備和工藝落后感桌,操作不當造成模具變形、開裂馋袜,是普遍存在的男旗。調(diào)查表明舶斧,模具因選材和熱處理不當造成早期失效者占70%左右。表面處理在模具上的應用剑肯,除滲碳捧毛、滲氮外观堂,其它擴滲處理(滲非金屬让网,滲金屬)應用很少,鍍膜和噴涂處理應用更少师痕。一些應用又常因種類和工藝選擇不當溃睹,達不到預期效果,甚至不但無益胰坟,反而有害因篇,成為模具鋼應用技術(shù)中一個薄弱環(huán)節(jié)。
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