近幾年，我國(guó)鋼材需求量以20%的速度增長(zhǎng)，但我國(guó)模具用鋼產(chǎn)量增長(zhǎng)不明顯，在2010年我國(guó)模具行業(yè)1120億元的銷售額，以及各個(gè)主機(jī)大企業(yè)的上百億元的模具產(chǎn)值，與2010年我國(guó)模具鋼產(chǎn)量未達(dá)到100萬(wàn)噸的能力相比下，實(shí)在是不相適應(yīng)。國(guó)際模具及五金塑膠產(chǎn)業(yè)供應(yīng)商協(xié)會(huì)負(fù)責(zé)人羅百輝表示，“十二五”期間隨著模具制造多樣化、大型化、精密化和預(yù)硬化發(fā)展的趨勢(shì)要求在模具鋼生產(chǎn)工藝上，總體向高純凈度、高等向性、高韌性、高均勻性方向發(fā)展，模具鋼材企業(yè)在研制特殊鋼方面應(yīng)加大力度，大力發(fā)展國(guó)產(chǎn)優(yōu)質(zhì)模具材料。

　　國(guó)產(chǎn)模具鋼研發(fā)力度急需加大

　　我國(guó)制造業(yè)已進(jìn)入一個(gè)高速發(fā)展期。國(guó)際模具及五金塑膠產(chǎn)業(yè)供應(yīng)商協(xié)會(huì)負(fù)責(zé)人羅百輝指出，未來(lái)的5~10年，汽車、化工、電子等行業(yè)的迅速發(fā)展，將帶動(dòng)機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展，而模具工業(yè)作為機(jī)械制造業(yè)零件產(chǎn)品的成型工藝裝備更是要先行發(fā)展，這將給模具材料生產(chǎn)從冶煉質(zhì)量、生產(chǎn)工藝及熱處理技術(shù)帶來(lái)發(fā)展的空間。但由于自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的模具新材料較少，模具壽命低，模具企業(yè)很難找到一種可靠的國(guó)產(chǎn)模具新鋼種來(lái)代替進(jìn)口模具鋼。國(guó)內(nèi)優(yōu)質(zhì)、高壽命熱作模具鋼新鋼種的開發(fā)和推廣工作處于一種相對(duì)停滯的狀態(tài)。

　　隨著我國(guó)模具工業(yè)的持續(xù)發(fā)展，對(duì)于高檔模具用鋼進(jìn)口量不斷攀升，預(yù)計(jì)模具用鋼進(jìn)口還將大幅度增長(zhǎng)，特別是模具型腔部分模具鋼在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)口的格局很難改變，我國(guó)模具用鋼進(jìn)口主要來(lái)自日本、德國(guó)、瑞典、奧地利、韓國(guó)等國(guó)家。據(jù)國(guó)際模具及五金塑膠產(chǎn)業(yè)供應(yīng)商協(xié)會(huì)負(fù)責(zé)人羅百輝介紹，中國(guó)每年約有20%份額，10萬(wàn)噸左右，合約60億元人民幣的精品模具鋼需要進(jìn)口，它幾乎占據(jù)了整個(gè)模具鋼的高端市場(chǎng)。而且進(jìn)口的模具鋼價(jià)格要比國(guó)內(nèi)同類產(chǎn)品高出幾倍或者十幾倍。主要原因是國(guó)外模具鋼采用了品質(zhì)純凈、退火組織和沖擊韌性單項(xiàng)指標(biāo)，鋼材品質(zhì)均勻、組織細(xì)小、尺寸精確，如國(guó)外H13鋼標(biāo)準(zhǔn)控制指標(biāo)最多達(dá)8項(xiàng)，而我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)只有3項(xiàng)。目前國(guó)產(chǎn)的合金模具鋼與瑞典、德國(guó)、美國(guó)、日本、法國(guó)等國(guó)際先進(jìn)水平相比，在品種、質(zhì)量、尺寸規(guī)格及性能等方面存在一定的差距，難以滿足高端市場(chǎng)需求。

　　模具鋼基本以熱作模具鋼、冷作模具鋼和塑料模具鋼三大系列為主。我國(guó)普通模具鋼現(xiàn)在已經(jīng)過(guò)剩，但高端、精密和長(zhǎng)壽命的精品模具鋼與國(guó)外還有不小的差距，主要差在純凈度指標(biāo)上。中國(guó)工程院院士、機(jī)械科學(xué)研究總院副總工程師陳蘊(yùn)博表示，一般國(guó)產(chǎn)H13鋼制的壓鑄模具壽命為3萬(wàn)~5萬(wàn)模次，而進(jìn)口的優(yōu)質(zhì)H13鋼制的壓鑄模具壽命可達(dá)20萬(wàn)次。生產(chǎn)實(shí)踐證明，規(guī)模不斷壯大的中國(guó)模具鋼產(chǎn)業(yè)仍然沒(méi)有走出“大而不強(qiáng)”的怪圈。

　　近幾年，隨著中國(guó)模具工業(yè)的迅猛發(fā)展，為國(guó)產(chǎn)模具鋼提供了一個(gè)巨大的市場(chǎng)，帶動(dòng)了國(guó)內(nèi)模具鋼的產(chǎn)量、品種、規(guī)格及品質(zhì)水準(zhǔn)的提高。我國(guó)冶金行業(yè)研制開發(fā)和引進(jìn)了大量模具行業(yè)所需的鋼種，但國(guó)產(chǎn)模具鋼無(wú)論在品種還是質(zhì)量上仍難以全部滿足國(guó)內(nèi)模具市場(chǎng)的需求。國(guó)際模具及五金塑膠產(chǎn)業(yè)供應(yīng)商協(xié)會(huì)負(fù)責(zé)人羅百輝指出，國(guó)內(nèi)模具鋼市場(chǎng)已經(jīng)落后于模具工業(yè)的發(fā)展，還不能很好地適應(yīng)模具制造業(yè)的需求，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

　　首先是模具鋼的生產(chǎn)工藝落后，鋼材質(zhì)量差。比如國(guó)產(chǎn)的通用性模具鋼h13、d2、ld等品種內(nèi)在質(zhì)量均能達(dá)到美國(guó)模具鋼通用標(biāo)準(zhǔn)astma681，屬國(guó)際一般水平，基本上能滿足國(guó)內(nèi)外一般模具用戶的使用。但對(duì)高標(biāo)準(zhǔn)模具鋼用戶提出的高要求，如沖擊韌性、碳化物低偏等殘余元素控制、高質(zhì)量長(zhǎng)壽命要求等，目前還無(wú)法滿足。如冷作模具鋼要求在低溫條件下具備耐磨損、抗塑性交形、抗崩角、抗整件開裂、可機(jī)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、耐腐蝕、耐磨損、高熱傳導(dǎo)性、機(jī)加工性、拋光性、蝕刻性能等。

　　“據(jù)國(guó)內(nèi)外塑料模具技術(shù)比較顯示，國(guó)外的淬火鋼模具壽命在160～300萬(wàn)次，國(guó)內(nèi)只有50～100萬(wàn)次，非淬火鋼模具壽命國(guó)內(nèi)也只有國(guó)外的一半。鋼材質(zhì)量是造成這一狀況的其中一個(gè)原因?！绷_百輝表示，近年來(lái)，為了適應(yīng)我國(guó)模具鋼工業(yè)的發(fā)展，生產(chǎn)高檔的模具鋼產(chǎn)品，我國(guó)生產(chǎn)模具鋼的骨干企業(yè)如上鋼五廠、撫順鋼廠、長(zhǎng)城特鋼等均做了大量的技術(shù)裝備改造工作，上鋼五廠、撫順鋼廠還引進(jìn)了具有國(guó)際先進(jìn)水平的模具鋼生產(chǎn)設(shè)備和技術(shù)。 如今，這些企業(yè)在冶煉、熱加工等主機(jī)設(shè)備方面與國(guó)際一流的模具鋼專業(yè)生產(chǎn)廠如瑞典的烏德霍姆、日本的日立等已經(jīng)不相上下，但是生產(chǎn)線還不配套，主要是后步生產(chǎn)工序還不完善。再加上這幾年來(lái)，我國(guó)在模具鋼的技術(shù)投入不足，這就決定了國(guó)產(chǎn)模具鋼在質(zhì)量、品牌等方面仍然不盡人意，使得國(guó)產(chǎn)模具鋼產(chǎn)品的價(jià)格及附加值落后于國(guó)外模具鋼產(chǎn)品，造成每年要進(jìn)口大量的模具鋼材和模具，這也是國(guó)內(nèi)冶金企業(yè)急需調(diào)整的環(huán)節(jié)。

　　其次，國(guó)產(chǎn)模具鋼新品種少。近年來(lái)，國(guó)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，如高強(qiáng)韌性模具鋼、dh13、dh53、火焰淬火模具鋼、粉末冶金冷作模具鋼等，這些高性能模具鋼成了當(dāng)前國(guó)際模具市場(chǎng)的典型品牌產(chǎn)品。相比之下，國(guó)產(chǎn)的高性能模具鋼新品較少，模具鋼新品種開發(fā)少。

　　再次，品種規(guī)格不齊全。例如占模具鋼用量60%的塑料模具鋼，在我國(guó)合金工具鋼標(biāo)準(zhǔn)中，僅有兩個(gè)鋼號(hào)，而美國(guó)有7個(gè)鋼號(hào)，且形成了較完整的用鋼系列。美、日、法及瑞士等國(guó)，已在冷作模具鋼和熱作模具鋼中形成系列，僅熱作模具鋼就有6個(gè)定型通用品種，是國(guó)產(chǎn)模具鋼所不及的。我國(guó)也有模具材料系列，但重復(fù)鋼種比較多，分類粗，批量小，鋼材質(zhì)量穩(wěn)定性差，沒(méi)有了鋼材的可靠性，模具企業(yè)選用存在顧慮。我國(guó)的模具鋼在品種、規(guī)格、質(zhì)量及性能等方面和國(guó)際先進(jìn)模具鋼生產(chǎn)水平還有一定差距，導(dǎo)致我國(guó)每年有相當(dāng)數(shù)量的中、高檔模具特殊鋼必須從國(guó)外進(jìn)口，某種角度來(lái)說(shuō)，制約了模具企業(yè)的發(fā)展。以冷作模具鋼為例，目前我國(guó)只有cr12、cr12mov、crwmn鋼。我國(guó)的cr12mov鋼中，鉬和釩的含量較低，比d2鋼綜合性能差。crwmn含碳量較高，且不含釩，容易產(chǎn)生嚴(yán)重的網(wǎng)狀碳化物，影響使用性能。如今國(guó)外根據(jù)冷沖壓件向高精度、標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展的趨勢(shì)，早已開發(fā)了高性能模具鋼，其中有二次硬化鋼ocm、dc53、vasco、die;火焰淬火鋼sx10570l;空淬微變形鋼a4等。這些新型模具鋼我國(guó)也急需研制開發(fā)。

　　國(guó)內(nèi)模具鋼制造企業(yè)要想在其中占據(jù)更大的份額，就必須在科研開發(fā)、技術(shù)改造、市場(chǎng)開拓上下更大的功夫，模具企業(yè)對(duì)模具鋼生產(chǎn)企業(yè)提出了一些具體要求：

　　1、國(guó)內(nèi)新建的現(xiàn)代化模具廠對(duì)模具鋼(模塊)通常有熱處理和機(jī)加工的要求。如熱作模具鋼要求一次熱處理和六面機(jī)加工;扁形模具鋼的圓角精度要求小于0.5mm;塑料模具通常要求精加工后調(diào)質(zhì)狀態(tài)供貨，等等。但這些要求目前一些鋼廠還難以全部滿足。

　　2、對(duì)模具鋼供貨時(shí)間提出更高的要求。快節(jié)奏、現(xiàn)代化生產(chǎn)，要求模具制造周期很短，一般在30天左右。其中設(shè)計(jì)和備料期不超過(guò)10天，并要求同時(shí)進(jìn)行。這要求模具鋼的交貨期僅有5天上下的期限，且模具制造企業(yè)對(duì)模具鋼基本是實(shí)施"零庫(kù)存"管理模式，哪天開模，哪天購(gòu)料。這就要求鋼廠必須滿足最終用戶現(xiàn)代化生產(chǎn)的供胚需求。

　　3、要求鋼廠對(duì)模具鋼質(zhì)量和使用壽命作出保證和承諾。由于現(xiàn)代、大型、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命的模具加工費(fèi)用極其昂貴，因此制造商對(duì)模具鋼質(zhì)量和其使用壽命極為關(guān)注，寧愿多花錢，也要確保鋼材質(zhì)量。如果國(guó)內(nèi)滿足不了，他們寧肯從國(guó)外進(jìn)口。

　　羅百輝指出，模具用材料占模具產(chǎn)值的20%左右，但其質(zhì)量的優(yōu)劣將最直接影響模具的使用和性能，模具材料的發(fā)展是一項(xiàng)長(zhǎng)期的系統(tǒng)工程，要求研制、生產(chǎn)、銷售及技術(shù)服務(wù)一條龍。我國(guó)模具鋼市場(chǎng)上80%以上是黑皮圓鋼棒料，扁鋼及預(yù)硬化處理后的模具鋼較少，大部分模具鋼仍需經(jīng)改鍛后使用，鍛造工藝控制不嚴(yán)格，內(nèi)在質(zhì)量較差，鋼材利用率較低;雖然國(guó)內(nèi)大多數(shù)模具鋼生產(chǎn)廠都已采用先進(jìn)的冶煉設(shè)備和工藝生產(chǎn)，如爐外精練、真空脫氣、電渣重熔、精鍛精軋等方法，但與國(guó)外先進(jìn)模具鋼生產(chǎn)廠相比尚有差距。因此模具鋼企業(yè)要擴(kuò)大采用先進(jìn)工藝生產(chǎn)模具鋼的比重，加強(qiáng)新工藝、新設(shè)備的引進(jìn)，改進(jìn)生產(chǎn)工藝，改善管理，生產(chǎn)純凈度高、均勻性好、大規(guī)格的模具鋼。十二五期間，一方面是模具行業(yè)必然會(huì)對(duì)模具材料提出更高的技術(shù)要求，另一方面面對(duì)長(zhǎng)期依賴進(jìn)口大量模具材料來(lái)支撐我國(guó)的模具工業(yè)發(fā)展的情況，大力發(fā)展我國(guó)模具材料新技術(shù)、新工藝、新品種。

　　重點(diǎn)開發(fā)優(yōu)質(zhì)模具材料

　　“十二五”期間隨著模具制造業(yè)的發(fā)展，對(duì)模具鋼也提出了新的技術(shù)要求。模具制造多樣化、大型化、精密化和預(yù)硬化發(fā)展的趨勢(shì)還要求在研制特殊鋼方面加大力度，大力發(fā)展國(guó)產(chǎn)優(yōu)質(zhì)模具材料。據(jù)國(guó)際模具及五金塑膠產(chǎn)業(yè)供應(yīng)商協(xié)會(huì)負(fù)責(zé)人羅百輝介紹，我國(guó)模具鋼的發(fā)展方向主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

　　一是模具向高精度大型化方向發(fā)展，對(duì)無(wú)變形的預(yù)硬化塑料模具鋼和大規(guī)格、大噸位的模具鋼的需求不斷增加。

　　二是向高純凈度、高等向性、超細(xì)化組織、長(zhǎng)壽命方向發(fā)展，對(duì)模具使用壽命的要求越來(lái)越高。

　　三是向制品化方向發(fā)展，盡可能縮短模具加工周期，因此要求模具鋼的生產(chǎn)企業(yè)能提供經(jīng)過(guò)機(jī)加工或熱處理的模具鋼。

　　四是向模具鋼的系列化和個(gè)性化方向發(fā)展。隨著產(chǎn)品的不斷更新對(duì)模具鋼的性能也提出了更高的要求，如工作溫度、耐腐蝕性能、切削性能、蝕刻性能、拋光性能等。模具鋼根據(jù)不同工礦條件，形成系列化，不斷滿足個(gè)性化的要求。

　　在塑料模具鋼方面，要發(fā)展超大規(guī)格汽車保險(xiǎn)杠預(yù)硬化塑料模具鋼，單重達(dá)到35噸的特大型預(yù)硬化塑料模具鋼模塊產(chǎn)品，替代進(jìn)口;開發(fā)厚度≥400mm的大規(guī)格沉淀硬化型超鏡面塑料模具鋼模塊;開發(fā)新型耐腐蝕塑料模具鋼，滿足特種塑料(含氟、氯等)對(duì)模具鋼的耐腐蝕性能的高要求。

　　在熱作模具鋼方面，要開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新型低成本、高壽命熱作模具鋼，開發(fā)超純凈、組織均勻的熱作模具鋼，極低的S、P含量及超細(xì)化組織，添加具有紅硬性作用的合金元素提高模具在高溫下的硬度，提高熱壓鑄模具和熱擠壓模具的使用壽命。

　　在冷作模具鋼方面，要針對(duì)汽車高強(qiáng)度鋼板(抗拉強(qiáng)度>800MPa)冷沖壓成型的模具材料及表面處理技術(shù)工藝。開發(fā)低合金高強(qiáng)度、高耐磨性、高韌性的冷作模具鋼。通過(guò)降低碳含量及合金元素總量提高韌性和耐磨性。