朱靜

摘要：近幾年，模具材料行業(yè)的迅速發(fā)展，推動了我國國民經濟的發(fā)展，逐漸受到國家的重視和支持。本文首先分析了模具材料研究與應用的現狀，然后分析了模具材料的選型標準，最后分析了模具材料存在的問題及發(fā)展方向。

關鍵詞：模具材料；模具鋼；應用；發(fā)展

1、引言

隨著社會市場經濟和科學技術的迅速發(fā)展，我國的模具產業(yè)也得到了較好較快的發(fā)展，在一定程度上滿足了我國經濟市場上對模具的大量需求。在我國的國民經濟產業(yè)中占據著越來越重要的位置。模具逐漸發(fā)展成為一種技術含量高的密集型產品，隨著模具的需求量越來越大，模具產業(yè)的市場競爭也是越來越激烈，這就加快了模具技術的更新速度和提高了對模具材料的質量要求。模具的主要制作材料是模具鋼，模具鋼的生產數量在近幾年一直領先于其他鋼種的生產數量。常見的模具鋼的按照加工工藝種類的不同可以分為三大類：冷作模具、熱作模具和塑料模具。一般都是根據對工作要求的不同和模具功能的不同來選擇不同的鋼種類型。目前我國居多是中低檔模具材料，進一步研究性能更加優(yōu)越質量更加高端的模具材料對于我國模具工業(yè)的長遠發(fā)展具有非常重要的意義。

2、模具材料研究與應用現狀

2.1 模具材料的研究現狀

隨著我國市場經濟的迅速發(fā)展和工業(yè)化進程的加快，我國的模具產業(yè)在近些年也逐漸發(fā)展起來，市場規(guī)模越來越大，在全球模具市場中所占有的比重也在持續(xù)增加。模具鋼標準在原來的基礎上也發(fā)生了很大的變化。一是引用文件更加規(guī)范化。在原來的基礎上新增加了22個引用文件，同時刪除了兩個以往引用文件，并且對標準名稱進行了更新。二是分類更加詳細具體。新的模具鋼標準在舊標準的基礎上新增加了刃具模具用非合金鋼和軋輥用鋼；依照化學成分進行分類，尤其包含牌號“SM”（塑模）模具鋼，體現了國家對模具工業(yè)的重視。三是對模具材料的規(guī)格、質量規(guī)定更加嚴格、標準。四是增加了模具鋼的種類和模具鋼牌號的數量。五是細化了對鋼材料微觀組織的檢驗標準。新標準《GB/T 1299-2014 工模具鋼》中冷作模具鋼牌號新增 8 個，熱作模具鋼新增 10 個，塑料模具鋼新增19個，初步形成了具有中國特色的模具鋼系列。

2.2 模具材料的應用現狀

近些年，我國經濟持續(xù)快速發(fā)展，社會市場的各種產品需求量都在不斷攀升，企業(yè)規(guī)模不斷擴大，工業(yè)化進程速度加快，很多企業(yè)對模具鋼的需求量也是越來越大，模具鋼在我國應用范圍的持續(xù)擴大，逐漸促使我國初步形成了自己的模具鋼系列。但是和國際上發(fā)達國家的模具鋼相比還存在著一定的差距，需要我國的研究人員和生產技術人員不斷地與時俱進、開拓創(chuàng)新，研發(fā)生產出更加優(yōu)質的模具鋼產品。

通常情況下提升模具鋼品質的主要方法一般有兩種：一種是通過優(yōu)化生產制造工藝以及改進熱處理技術來提升模具鋼的品質。另一種是加強并完善生產技術管理制度，保障模具鋼種類和產品質量。我國為了提高鋼種品質，生產出純度更高、應用性能更加優(yōu)良的磨具鋼種，引進了國外先進的模具鋼生產冶煉技術，比：真空冶煉技術、快鍛機工藝、爐外精煉工藝等，并且還自行研制出了我國自己的模具鋼產品D2、P20 等，達到甚至超過了國際鋼種標準。

但為了得到更純的模具材料，更多采用電渣重熔ESR 冶煉技術，優(yōu)化鋼的等向性、致密度和均勻性，降低偏析等缺陷出現的可能性，這是我國模具鋼將來發(fā)展的方向。

3、國內模具材料選擇標準

3.1 企業(yè)常用國內外模具鋼材比較

3.1.1 具企業(yè)選擇國外模具鋼材料的主要原因。國外的模具鋼材料生產廠家主要有瑞典一勝百（ASSAB）、日本大同、日本日立、德國葛利茲等。國內模具企業(yè)選擇這些國外的模具材料，其主要原因是國外的模具鋼材料具有性能相當優(yōu)越、使用壽命比較長、并且售后服務比較到位等優(yōu)勢。

3.1.2 模具鋼企業(yè)選擇國內模具鋼材料的主要原因。我國國內的模具鋼生產廠家主要有寶鋼、撫順、天工、興澄等企業(yè)。模具企業(yè)選擇國內的模具鋼材料的主要原因：一方面是因為我國國內的模具鋼材料價格比較低；另一方面是因為我國自己生產的預硬鋼（如P20）品質特別優(yōu)良，可以與國際模具鋼材料相媲美性價比比較高。但是與國外進口的模具鋼材料相比還是存在著售后服務不到位、缺乏配套加工及品牌效應等缺點。

3.2 模具行業(yè)常用的模具鋼

目前各國常用的模具鋼有五金沖模、壓鑄模、注射模等，其生產國家主要有中國、日本、德國、美國、瑞典和奧地利等。并且每一個國家都有自己的模具鋼牌號。

4、模具材料存在的問題及發(fā)展趨勢

4.1 模具材料存在的問題

一是我國的模具鋼產品還沒有形成完全的系列化。二是我國模具鋼的種類和規(guī)格還不夠健全。我國鋼材利用率僅為60%左右，比工業(yè)發(fā)達國家低10%～15%，其中一個重要原因是鋼材的品種、規(guī)格匱乏。三是模具鋼的冶煉工藝和生產制造技術還有待于進一步提高。四是忽視鋼材料加工過程中對模具鋼品質的影響。五是國內的模具設計和生產技術人員對國際上先進的模具材料和高端工藝關注度不夠高。

4.2 國內模具與國外的差距

一是我國的模具鋼生產制造工藝和技術和國際上相比還有一定的差距；二是我國生產制造的淬火鋼模具的性能還不夠高；三是我國大多數模具材料生產企業(yè)都是模仿國外的生產工藝，缺乏創(chuàng)新性；四是我國目前模具鋼材料的種類和規(guī)格還不夠齊全；五是我國模具材料企業(yè)的品牌意識不夠強，服務體系還不夠完善，在一定程度上不能滿足客戶的需求。

4.3模具材料的研發(fā)方向

從模具鋼的性能和使用壽命等主要品質來看，我國模具鋼的發(fā)展方向主要是：冷作模具材料、熱作模具材料和塑料模具材料。其中冷作模具材料具有高強度、高硬度以及高耐磨性和高抗咬合性等特性，一般研究方法是采用激光相變后的冷作模具鋼來取代傳統(tǒng)的高級材料；熱作模具材料除了具有冷作模具材料的特性之外，還具有抗高溫紅硬的特性，其已研究方法是采用模具再制造以及激光熔覆等技術；在塑料模具材料的加工過程中，通常把模具分成兩大類：高容量模具和低容量模具。高容量的模具生產的產品種類比較多，對模具性能的要求也比較高，相反低容量的模具生產的產品種類相對較少，對模具性能的要求相對比較低，有降低成本的優(yōu)勢。

另外，還有一種新型的材料是金屬3D打印模具鋼粉末材料。這種模具材料和傳統(tǒng)制造工藝完全不同，并且這種新型材料的3D打印模具或模具鑲件，發(fā)展前景非常好。但是對于這種新型材料我國還沒有相應的國標和規(guī)范化標準，還有待研發(fā)人員進一步研究開發(fā)并形成產業(yè)化。

5、結語

隨著我國對模具產品的需求量越來越大和對模具材料的要求越來越高，我國的模具產業(yè)也逐漸面臨著越來越大的挑戰(zhàn)。雖然我國的模具材料市場規(guī)模已經越來越大，已經初步形成國家標準，但是與國際上的發(fā)達國家相比仍然存在著較大的差距，具有高性能和高材質的鋼模具還處于研發(fā)階段，需要我國的模具材料研發(fā)人員以及模具制造技術人員再接再厲，堅持與時俱進、開拓創(chuàng)新的精神，研發(fā)更好的模具材料和制造更高端的模具產品，為我國的模具產業(yè)做出更突出的貢獻。

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