眾所周知,模具的質(zhì)量與使用壽命除了靠合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計和加工精度外,主要受模具材料和熱處理的影響。從近年來我國模具進出口統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)結(jié)果來看,我國模具企業(yè)出口的模具產(chǎn)品絕大部分是中低端模具產(chǎn)品,而大部分高等級模具卻主要依賴進口。這與我國高檔模具鋼材料生產(chǎn)能力不足有很大關(guān)系嗎?我國模具鋼產(chǎn)業(yè)與發(fā)達國家相比,存在的差距體現(xiàn)在哪些具體方面?徐進表示,我國的模具鋼產(chǎn)業(yè)在生產(chǎn)技術(shù)、品種質(zhì)量、科研開發(fā)和應(yīng)用工作等方面,從無到有,取得了很多成就,基本上能滿足國內(nèi)模具制造業(yè)的需求。但是,由于我國模具鋼產(chǎn)業(yè)發(fā)展時間較晚,還在以下幾方面存在一些問題,并與模具鋼產(chǎn)業(yè)發(fā)達國家形成差距。
首先,在鋼種發(fā)展方面,鋼種系列不夠充實完整,有的鋼種(如粉末冶金高合金模具鋼)尚屬空白,有待進一步完善;又如用量很大的塑料模具鋼,在國標中只納入了3Cr2Mo和3Cr2NiMo,2個鋼號顯然不能滿足各種不同塑料模具鋼的要求;另外在鋼種產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和選用上也很不合理。
其次,在模具鋼品種規(guī)格方面,我國的模具鋼鋼材的品種單一, 90%左右是黑皮鍛軋鋼,精料和制品的比例很低。在以后的模具加工中,加工余量大、材料利用率低,而且嚴重影響模具的加工周期。 再次,在模具鋼生產(chǎn)和工藝方面,我國幾個主要的模具鋼生產(chǎn)廠家雖已掌握了爐外精煉、電渣重熔、快鍛、精鍛、可控氣氛熱處理等新工藝技術(shù),但后步工序和質(zhì)量檢測手段落后,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;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。
國際模協(xié)鋼材專業(yè)委員會顧問李光超表示,在專業(yè)化生產(chǎn)方面,我國模具鋼分散在10多家特鋼廠生產(chǎn),由于生產(chǎn)分散,所以未能集中力量盡快建成技術(shù)先進的模具鋼生產(chǎn)線和科研開發(fā)中心,科研裝備落后,研發(fā)力量不足。
我國模具鋼產(chǎn)業(yè)在上述幾方面存在的問題,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,這也是我們模具鋼產(chǎn)業(yè)工作者應(yīng)該正視的問題和努力要做的工作。不可否定的是,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。我國自行開發(fā)的有Cr8Mo2V、7Cr7Mo2V2Si(LD鋼)和9CrW3Mo2V2(GM鋼)等,分別用于冷擠壓模具,冷沖模具及高強度螺栓的滾絲模具。
(2)低合金空淬微變形鋼。我國自行研制的Gr2Mn2SiWMoV和8Cr2MnMoWVS等鋼種也屬于低合金空淬微變形鋼,后一種鋼號還兼?zhèn)鋬?yōu)良的切削性。
(3)火焰淬火模具鋼。如東風(fēng)汽車公司采用我國研制的7CrSiMiMoV火焰淬火鋼制造汽車大型覆蓋件鑲塊沖模刃口材料,取得了很好的使用效果;在熱作模具鋼中新發(fā)展的有以下幾種:
①高淬透性特大型鍛壓模塊用鋼。如4Cr2MoVNi、3Cr2MoWVNi等。
②高熱強性模具鋼。如3Cr3Mo3W2V、6Cr4Mo3W2VNb、7Mnl0Cr8Nil0Mo3V2等。
塑料模具鋼由原國標中的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。