模具材料的現(xiàn)在與發(fā)(fā)展
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模具材料是模具制造業(yè)(yè)的基礎(chǔ),模具材料的性能、質(zhì)(zhì)量對(duì)模具的使用壽命有極大的影響。因此,模具材料的研究和開(kāi)(kāi)發(fā)(fā),一直受到模具生產(chǎn)(chǎn)廠(chǎng)(chǎng)商的重視,并得到了迅速的發(fā)(fā)展。模具材料的發(fā)(fā)展也帶動(dòng)(dòng)了工業(yè)(yè)產(chǎn)(chǎn)品向高級(jí)化、個(gè)(gè)性化、高附加值化的方向發(fā)(fā)展。
1、模具材料的生產(chǎn)(chǎn)
目前,模具材料生產(chǎn)(chǎn)廠(chǎng)(chǎng)對(duì)模具材料的冶煉質(zhì)(zhì)量都非常重視,把提高材料的純凈度作為一個(gè)(gè)主要方向。大多采用爐外精煉、真空脫氣以及電渣重熔等新工藝,不斷降低鋼中的S、P含量。日本大同特殊鋼公司把SKD61鋼中S、P含量從0.03%降到0.01%以下。日立金屬公司把SKD61鋼中的P含量從0.03%降到0.001%,其沖擊韌性提高二倍以上。北美壓鑄學(xué)(xué)會(huì)(huì )NADCA2003年標(biāo)準(zhǔn)中把S、P含量的要求控制在P≤0.015、S≤0.003。
對(duì)于高檔的鏡面塑料模具材料要提高鋼的拋光性能和改善表面粗糙度。在冶煉時(shí)(shí)將鋼中的含氧量降低,改善鋼的性能。日本山陽(yáng)(yáng)特殊鋼公司規(guī)定高純度的模具鋼中[O]≤10×10-6、[S]≤50×10-6,,提高了鋼的純凈度、降低了夾雜物含量。
除了在冶煉工藝采用一系列的改善措施外,近年來(lái)(lái),國(guó)外廠(chǎng)(chǎng)商在提高卡鋼的等向性能,改善鋼的縱橫向性能之差,以期大幅度提高模具的使用壽命,如采用多向鍛造工藝、改善鍛造性能,消除碳化物偏向沖擊韌性,有效地提高模具的使用壽命。
國(guó)內(nèi)大多采用電爐鋼冶煉,鋼的純凈度差,表面脫碳層深,碳化物級(jí)別高,中心疏松超標(biāo)。通過(guò)(guò)電渣重熔生產(chǎn)(chǎn)的模具鋼所占比例較小,大約在十分之一。國(guó)外模具鋼成材率在85%-90%,國(guó)內(nèi)僅為70%,差距較大。
2、模具材料的應(yīng)用和開(kāi)(kāi)發(fā)(fā)
在模具材料的開(kāi)(kāi)發(fā)(fā)和應(yīng)用上,國(guó)外廠(chǎng)(chǎng)商基本上每隔1-2年都在推出一個(gè)(gè)新鋼種。近年來(lái)(lái),在塑料模具材料上,推出了不少新的鋼種,也形成了各生產(chǎn)(chǎn)廠(chǎng)(chǎng)的系列。
日本大同特殊鋼公司在塑料模具通用預(yù)硬鋼方面有PXZ、PX5等,用于大型蝕花模具和大型鏡面模具,預(yù)硬達(dá)HRC30-34。德國(guó)KIND工具鋼公司研發(fā)(fā)了Plast1塑料模具鋼,該鋼是高性能特殊不銹鋼,抗腐蝕性能優(yōu)(yōu)良、尺寸穩(wěn)定性好、焊接性能優(yōu)(yōu)良(勿需預(yù)熱和焊后處理),適用于對(duì)耐腐蝕性有較高要求但鏡面性要求不高的塑料模具鋼。山陽(yáng)(yáng)特殊鋼公司開(kāi)(kāi)發(fā)(fā)的QDH高性能熱作模具鋼,它兼具了3%Cr-3%Mo(SKD7)類(lèi)(lèi)鋼的高溫強(qiáng)度及抗高溫軟化性能,并具有(5%Cr-1%Mo)SKD61類(lèi)(lèi)鋼的淬透性和韌性,適用于高應(yīng)力集中的熱作模具。
瑞典UDDEHOLM鋼廠(chǎng)(chǎng)近年來(lái)(lái)開(kāi)(kāi)發(fā)(fā)了冷作專(zhuān)(zhuān)利鋼635、ASSAB88及HOTVAR等。熱作模具鋼方面有DIEVAR、QR090S和HOTVAR等。并推向市場(chǎng)(chǎng),得到用戶(hù)(hù)的信任。
國(guó)內(nèi)模具材料生產(chǎn)(chǎn)的鋼種,大都是GB1299-2000標(biāo)準(zhǔn)中的材料,占全部產(chǎn)(chǎn)量的90%以上。2005年國(guó)內(nèi)主要模具鋼生產(chǎn)(chǎn)企業(yè)(yè)產(chǎn)(chǎn)量為35.8萬(wàn)(wàn)噸(不包括S55等模架材料)2006年上半年產(chǎn)(chǎn)量為18萬(wàn)(wàn)噸,其中主要為H13鋼,約為5萬(wàn)(wàn)噸,雖然國(guó)內(nèi)上世紀(jì)八十年代開(kāi)(kāi)發(fā)(fā)了一批優(yōu)(yōu)秀的模具鋼種,但近年來(lái)(lái),模具材料研發(fā)(fā)未得到有關(guān)(guān)方面的重視,致使研究人員青黃不接、研究落后、開(kāi)(kāi)發(fā)(fā)能力下降。在性鋼種的研發(fā)(fā)上大大落后于世界先進(jìn)(jìn)的模具鋼企業(yè)(yè)。在大量進(jìn)(jìn)口模具材料的沖擊下,國(guó)產(chǎn)(chǎn)新型模具鋼的生產(chǎn)(chǎn)和應(yīng)用步履艱難。
3、模具材料的市場(chǎng)(chǎng)
近年來(lái)(lái),國(guó)外特殊鋼生產(chǎn)(chǎn)企業(yè)(yè)及銷(xiāo)(xiāo)售商,紛紛打入中國(guó)市場(chǎng)(chǎng),尋找代理商,在國(guó)內(nèi)建起了一家又一家的模具鋼銷(xiāo)(xiāo)售公司。目前世界上稍有名氣的模具鋼生產(chǎn)(chǎn)企業(yè)(yè)都在中國(guó)找到了代理銷(xiāo)(xiāo)售商,有的甚至自己在中國(guó)獨(dú)資開(kāi)(kāi)公司,如瑞典的ASSAB公司、日本三大模具鋼生產(chǎn)(chǎn)廠(chǎng)(chǎng),日立、大同和高周波公司都在上海建立銷(xiāo)(xiāo)售公司或代理公司。這些公司可以提供質(zhì)(zhì)優(yōu)(yōu)品種多的模具鋼精品料,且供貨及時(shí)(shí)。有的公司還有較好的售后服務(wù)(wù),如技術(shù)(shù)咨詢(xún)(xún)、模具熱處理等配套項(xiàng)目。
國(guó)內(nèi)模具鋼生產(chǎn)(chǎn)企業(yè)(yè)一般只接受定貨生產(chǎn)(chǎn),適用于較大批量的用戶(hù)(hù)和大型經(jīng)(jīng)銷(xiāo)(xiāo)商,眾多中小企業(yè)(yè)和小型經(jīng)(jīng)銷(xiāo)(xiāo)商因需求少而規(guī)格多,一般不參加鋼廠(chǎng)(chǎng)定貨會(huì)(huì )。生產(chǎn)(chǎn)廠(chǎng)(chǎng)銷(xiāo)(xiāo)售和鋼材經(jīng)(jīng)銷(xiāo)(xiāo)商只能解決部分企業(yè)(yè)對(duì)模具鋼的一般需求,但也存在著(zhù)鋼種不全、規(guī)格少、售后服務(wù)(wù)工作不到位,不能為企業(yè)(yè)作技術(shù)(shù)咨詢(xún)(xún)和技術(shù)(shù)服務(wù)(wù),特別重要的是缺少模具鋼熱處理的配套項(xiàng)目。少數(shù)鋼材零售商存在著(zhù)鋼種混亂、魚(yú)(yú)目混珠、以次充好的現(xiàn)象,嚴(yán)重地?cái)_亂了模具鋼市場(chǎng)(chǎng)。