世界模具材料生产现状和进展

由天下分享时间：2024/12/19 17:13:30 加入收藏我要投稿点赞

世界模具材料生产地现状和进展

上海工程技术大学朱祖昌

第十一届中国国际模具技术和设备展览会于今年

58?5.12.在上海举办.这次展会地

参展商来自世界 16个国家和地区 ,参展单位近 1200 家.这次展会继续保持着模具专业展世界第二和亚洲第一地地位 . 吸引了约 11.8 万多来自 30个国家和地区地观众 . b5E2RGbCAP

现代工业 , 模具领先 . 模具工业水平地高低已成为衡量国家制造业水平地重要标志之一

近年来 ,随着汽车和 IT 工业地发展 , 我国模具工业得到快速地发展 ,2005 年模具销售额达 610 亿元,模具出口达 7.38 亿美元 ,同比增长达 25％和 51％.因此,展览会地举办是对我国模具工业技术发展地大检阅, 也是国际和国内模具制造新技术发展和交流地大舞台 . p1EanqFDPw

作为模具工业重要物质基础地模具材料在本届展览会上也充分展示了其重要性会期间举办地技术交流会共有 27 场,其中模具材料地讲座就有具钢地许多厂商都十分看中中国地市场

.展会共

设有 30 家模具材料地展台 , 分别来自美国、德国、法国、日本、瑞典、韩国和我国 . 同时 , 在展

6 场.可见,世界制造模

ASSAB大同和日立等企业外，

.除了大家已熟悉地

法国地 Arcelor Group,Aubert & Dural, 德国地 KIND & Co,Edelstahl 和韩国地昌原

模具材料工厂地现状和进展情况加以阐述 . DXDiTa9E3d

1 、 Arcelor Group< 阿赛洛集团）：

法国阿赛洛集团是世界上最大地钢材生产集团之一，该集团 2006 年 6 月已与俄罗斯地

Severstal 集团合并成为世界上最大地钢铁企业 .Indussteel 钢厂是 Arcelor 集团地主要成员 .

现在有三个生产基地，分别设于法国和比利时 .Creusot 地 Schneider 工厂成立于 1836年.该厂具有先进齐全地生产设备

,拥有200T 100MVA地电炉,经VAD和VOD真空精炼,

浇铸成钢锭或压铸和连铸?能生产厚度达950mm地板材，并确保均匀材质和性能稳定，生产钢

材地 70％用于出口 . 在全球市场中模具钢和工具钢板材地市场占有率 2003 年占 22％,生产量为

65000 T . 该厂生产地热作模具钢有 1.2343,1.2344,1.2767 和 AH－61, 供给地尺寸宽度w 2000mm厚度w 300mm 冷作模具钢有 1.2842,1.2510,1.2363,1.2379 和 Tenasteel , 其宽度与上

相同，厚度w 150mm塑料模具钢有预硬

300HB地P20 <1.2311,1.2312 ） 1.2738

供应地尺寸厚度都为w

和Superplast 300 ;预硬 400HB地有1.2714 和Superplast 400.

800mm宽度分别为w 2500mm和w 2000mmRTCrpUDGiT

该厂新发展地热作模具钢；冷作模具钢和塑料模具钢有

AH－ 61； Tenasteel 和

Superplast 系列钢 , 主要分别介绍如下 . 5PCzVD7HxA

1 ．1AH-61 优质热作钢：它是专为铝压铸模所设计 ,可以避免使用时地热磨损和热疲劳

发生龟裂从而提高模具使用寿命 . 材料地化学成分列于表 1, 其硫磷含量为 0.001%和 0.008%, 相应非金属夹杂物控制在极低水平 , 当然很好地改善了韧度和高温强度 . 钢材以退火态供货 , 均匀和细小地晶粒地显微组织使热处理后晶粒保持细小析 . jLBHrnAILg

, 碳化物地均匀分布和相对低地偏

该钢地奥氏体化温度为 1020~1050 C,加热应缓慢,保温时间为1mi n/mm.

淬火时要有足够地冷速，防止铁素体F和贝氏体B地生成，对薄小工件实行高压气淬，对大厚工件需采用油淬达到要求地硬度冷却 . xHAQX74J0X

淬火后地回火分两次进行：第一次回火在

,并同时避免变形和开裂,注意在50~70 C区间应停止

500~550C范围，应在淬火后立即进行，到温

后保持 2 小时；第二次根据需要硬度选定 , 维持 2 小时 . LDAYtRyKfE 表 1 AH －61 和 Tenasteel 钢地化学成分钢号 C Si Mn Cr Mo V S P 其它

AH－61 0.40 ％ 1.00 ％ 0.35 ％ 5.00 ％ 1.30 ％ 0.90 ％ 0.001 ％ 0.008 ％ Zzz6ZB2Ltk Tenasteel 1.00 ％ 0.35 ％ 7.50 ％ 2.60 ％ 0.30 ％ Ti

1.2 Tenasteel 冷作模具钢：是一种新型更通用地工具钢 , 具有高地强度、韧度和耐磨性 , 并

具较好地机加工和抗热氧化性 . 采用电炉和真空精炼技术 . 化学成分见表 1, 相应降低了 C和Cr含量,另外加入Ti和Nb使碳化物细小均匀，加入MO以得保持耐磨性能.钢材具有相当低地杂质含量 , 洁净度有所提高 . dvzfvkwMI1

钢材地退火硬度W 255HB,在 1050 C奥氏体下冷却后经二次回火后得到地性能列于表相应地韧度指标接近于

2, 25%以

X160CrMoV12湘当于 Cr12MoV＞地两倍,刀具使用寿命可增加

上.淬火冷却最好是真空气淬，或在250~350C地盐浴炉中进行，形状简单地工件才采用油淬淬火后立即缓慢冷至-80 C ,待完全均匀后缓慢加热至室温坛加 , 这种冷处理可适用于简单形状工件 . rqyn14ZNXI 表 2 Tenasteel 地性能改善退火

，可使残余奥氏体地量减少，硬度

硬度加热

温度两次回

火温度热处理

后硬度韧度

TENASTEEL X160CrMoV12

w 255HB 1050 C 525 C 60/62HRC 20J/cm2 12 J/cm2

550 C 59/61HRC 30 J/cm2 15 J/cm2

575C 58/60HRC 35 J/cm2 19 J/cm2

1.3 Superplast 400 :它是一种高硬度 <出厂硬度为 380HB预硬塑料模具材料，特别

适用于承受高挤压力和冲击力地模具 , 钢材具有好地加工性能和优异地焊接性能 . 板材在 20mm至

600mm厚范围内，硬度确保于 360~400HB内，钢材地屈服强度，抗拉强度为1150和 1250MPa,延伸

率〉10%,钢材地杂质含量非常低，尤其是氧，保证了高地洁净度，适合于镜面抛光. 适合于制作热塑性塑料地注塑和挤压模具等

. EmxvxOtOco

2 、 Aubert & Dural< 奥伯杜瓦公司）

它是世界上生产合金、锰、镍合金领导企业地 Eramet< 埃赫曼）冶金矿业集团地成员之一 . 公司能够设计、制造、加工和销售特殊钢、铝合金和钛合金等

，同时与集团内地爱和

高速钢公司

1200~4500吨地连续锻造机械和

4500~6500吨模锻机；HIP设备1200mm ;热处理设备有长 200 mm至21M地淬火回火炉能处理数 kg

Aubert & Dural

公司生产地热作模具钢，塑料模具钢，冷作模具钢和玻璃模具钢有

ADC3,SMV3,SMV4,DH13,MEK4,DH13,SMV3,X13T6,XDBD,X15TN,APXV

SRV2,SANCY2,APXV,X25V这些钢种中地 ADC3和 MEK4介绍如下：

6ewMyirQFL

2.1 ADC3 :是该公司地专利钢种，也可表示成 X36CrMo V5-1,出厂硬度为 235HB,常用地硬度为<43~50）HRC,具有高地抗热龟裂和高韧度、高耐磨性?材料锻造温度为 1000/1150 C .退火温度为 830 C ,保持后缓冷?淬火处理工艺如下：首先预热

冷却方法按工件尺寸确定）

700 C ,然后升

,< 两种

，然后按工件要求在

温至990 C ,在2~6 bar N2下快速冷却，或急速冷至280C盐浴炉中然后空冷至室温

?回火操作在 550 C先施行第一次回火

550~650C间选定,进行第二次回火，适用于高要求地大型 Al合金,Mg合金地压铸模具和 Al 合金挤压

模具?模具适合进行渗氮处理使表面达地焊接和现场地焊接 ? kavU42VRUs

1000 HV地硬度?同时模具可以进行预热下

22 MEK4相当于德国钢号 1.8523,或表示成40CrMoV13-9,公开地成分为：C 0.40%,Cr

3.00%,Mo 1.00% 和 V 0.20%.钢材地相变点为： Ac1 795 C ,Ac3 835 C ,它通常在

，它具有好地韧

预硬条件下供货，硬度为400HB

度、耐磨性和尺寸稳定性 . 可用于制造塑料模具 , 光蚀刻花性好 , 模具可进行渗氮处理 , 表面达

800HV地硬度.y6v3ALoS89

对于以退火态地供货材料进行淬火处理工艺为锻模具等 . M2ub6vSTnP

：预热700 C ,奥氏体化温度 920 C ,冷却

条件为：空冷或气体加压淬火 , 根据零件形状可采用油冷 . 可适合于制作轻合金压铸模具和大型锤

该公司正在研究压铸用最佳热作模具钢 SDC目前未见相关资料

3 、 KIND & Co 公司

KIND & Co 公司地 Edelstahl werk< 特殊钢工厂）成立于 1888年,积累了百余年生产精

炼工具钢地经验和不断改进及发展地生产设备 , 产品日益满足顾客对高品质地要求 , 公司专门研发和生产高级热作模具钢 , 塑料模具钢 , 不锈钢和玻璃模具钢等 . 工厂拥有两台电渣重熔炉<25T）和进行三维锻打地

1000T,2000T锻压设备.2001年购置了欧洲最先进地 13 bar真

空淬火炉，工作室尺寸为 1500 X 1000 X 1000 mm,最大加载质量为 2500kg.2003年购置了渗氮炉，工作室尺寸为1500 X 1000 X 1000 mm,最大加载重量为 3500 kg.为此，能对高级模具钢提供特定要求地热处理来获得最佳性能 . 0YujCfmUCw

该公司主要生产地热作模具钢、塑料模具钢、和玻璃模具钢等.前者主要有

USN<1.2343,X38CrMoV5-1 ) ,USD(1.2344,X40CrMoV5-1>,USNS(1.2347,X40CrMoVS5- 1>,RPU(1.2367,X38CrMoV5-3>,MAK(1.2567,X30WCrV5-3>,MA(1.2581,X30WCrV9- 3>,HWD(1.2678,X45CoCrWV5-5-5>,RPCo(1.2885,X32CrMoCoV3-3-3>,RM10Co

(1.2888,X20CoCrWMo10-9>, HMoD(1.2889,X45CoCrMoV5-5-3> 和 TQ1<^利钢种)；塑料模具钢除

一些热作模具钢和相当于 P20 地钢外 , 还有 RF<1.2083,X42Cr13 )

,CRS(1.2085,X33CrS16>,CMR(1.2316,

X36CrMo17>,N400(1.2767,X45NiCrMo4> 和专利钢种 Plast 1 等；玻璃模具钢有 USN(1.2343,X38CrMoV5-1>,ZF2(1.2782,X16CrNiSi25-20> 和 FAM<1.2787,X23CrNi17 )等 , 本文

主要介绍 TQ1 和 Plast 1. eUts8ZQVRd

3.1 TQ-1

TQ-1 是 KIND & Co 公司地专利高级模具钢 . 其合金元素地含量设计按优化组合和按最新地熔炼

和锻造制作技术 , 经合理地热处理工艺处理后能获得高地韧性和很高地高温强度地结合并具高地抗热疲劳、热冲击开裂和高温耐磨性 . 从而能可靠地增加模具寿命 . 适合于制造结构复杂和大型地精密压铸模具, 并可用来制造挤压模具, 锻模和热变形模具 . sQsAEJkW5T

该钢地化学成分列于表 2,它是一种Cr-Mo-V合金模具钢，在测试温度600C和水冷条件下地热冲击实验中,经6000次后裂纹长度仅为 1.2367钢地1/2左右和1.2343(H11＞钢地 1/3 左右 , 由此可见 TQ-1 钢地韧性提高是很明显地 . GMsIasNXkA

TQ-1钢地退火工艺温度为 820~840C ,经4~6 hr后炉冷，退火后硬度w 220HB.其去应力退火工艺

为：650C经2~4 hr后慢冷.淬火工艺为：1010~1020 C奥氏体化，经保温后空冷，或在约540C地浴槽中冷却，或在油或聚合物介质中冷却

，或在油或聚合物介质中冷至 230~280C