模具鋼是用來制造冷沖壓模、熱鍛壓模、塑料模、壓鑄橡膠模、玻璃模等模具的鋼種。模具鋼大致可分為冷作模具鋼、熱作模具鋼和塑料模具鋼3類。由于各種模具用途不同,工作條件復(fù)雜,因此按其所制造模具的工作條件,模具鋼除一般應(yīng)具有高的硬度、強度、耐磨性,足夠的韌性,以及高的淬透性和淬硬性等一般工藝性能外,還應(yīng)在等向性、均勻性、純凈性和可加工性等方面優(yōu)于其他普鋼的特殊要求。
模具是制造業(yè)中不可或缺的特殊基礎(chǔ)裝備,模具鋼是模具制造的重要原材料,廣泛用于冷沖、熱鍛、壓鑄模具的制造,因此模具鋼產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對模具產(chǎn)業(yè)的影響至關(guān)重要。
雖然我國模具鋼產(chǎn)業(yè)近年來取得了一定的成就。但是,我們也必須看到,我國模具制造水平與發(fā)達的國家相比還普遍存在使用壽命短、生產(chǎn)周期長、質(zhì)量可靠性與穩(wěn)定性差、制造精度和標(biāo)準(zhǔn)化程度低等方面的差距。 我國模具鋼起步晚,與發(fā)達國家相比還存在以下問題:
1、在鋼種發(fā)展方面,鋼種系列不夠充實完整,
(1)有的鋼種尚屬空白,有待進一步完善;
(2)用量很大的塑料模具鋼,在國標(biāo)中只納入了3Cr2Mo和3Cr2NiMo,2不能滿足各種不同塑料模具鋼的要求;
(3)在鋼種產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和選用上也很不合理。
2、在模具鋼品種規(guī)格方面,我國的模具鋼鋼材的品種單一,精料和制品的比例很低。
3、在模具鋼生產(chǎn)和工藝方面。
(1)缺乏先進的真空熱處理設(shè)備、深度加工設(shè)備和在線質(zhì)量檢測設(shè)備,缺少生產(chǎn)高性能粉末冶金模具鋼的設(shè)備;
(2)在生產(chǎn)效率、產(chǎn)品內(nèi)在質(zhì)量,尺寸精度和表面質(zhì)量方面,與國外產(chǎn)品都存在一定的差距。
4、在專業(yè)化生產(chǎn)方面,生產(chǎn)分散,科研裝備落后,研發(fā)力量不足。
我國模具鋼產(chǎn)業(yè)雖然存在著很多問題,在一定程度上,拖了模具產(chǎn)業(yè)高速、高水平發(fā)展的后腿,但是近年來我國模具鋼的產(chǎn)量早已位居世界的前列,近20年來發(fā)展了不少適應(yīng)新要求的新鋼種。在冷作模具鋼中,所發(fā)展的材料有以下幾種:
(1)高韌性、高耐磨性模具鋼。
(2)低合金空淬微變形鋼。
(3)火焰淬火模具鋼。
在熱作模具鋼中新發(fā)展的有以下幾種:
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塑料模具鋼由原國標(biāo)中的3Crl2Mo(P20)和3Cr2NiMo兩個鋼號發(fā)展成由有以下7大類構(gòu)成的塑料模具用鋼系列:
(1)非合金塑料模具鋼。如SM45、SM55等碳素模具鋼。
(2)預(yù)硬型塑料模具鋼。如SM3Cr2Mo和SM3Cr2NiMo等。
(3)時效硬化型塑料模具鋼。如SM2CrNi3MoAl等。
(4)滲碳型塑料模具鋼。如SM1CrNi3等。
(5)整體淬硬型模具鋼。如SMCrl2MolVl(D2)和SM4Cr5MoSiVl等熱作模具鋼。
(6)耐蝕塑料模具鋼。如SM3Cr17Mo等。
(7)無磁塑料模具鋼。如7Mnl5Cr2A13V2WMo等。
此外,為了適應(yīng)塑料模具制造過程中的一些對鋼的工藝性能的特殊要求,發(fā)展了以下4類專用的特種塑料模具鋼種:
(1)鏡面磨削用塑料模具鋼。如SM3Cr17Mo等。
(2)非調(diào)質(zhì)型預(yù)硬塑料模具鋼。如3Cr2MnMo-VS鋼等。
(3)易切削塑料模具鋼。如5NiCaS等。