模具钢——模具制造的基体

来源：塑胶五金网发布时间：2014-03-11 10:45:47点击率：

　　随着中国经济的持续高速增长，国内模具制造行业更是以高于GDP的增速快速发展。这也为国内模具钢的发展提供了一个巨大的市场，带动了国内模具钢的产量、品种、规格及品质水平的迅速提高。作为模具制造的基体，模具钢的性能好坏直接影响着模具的使用寿命、生产成本等一系列因素，被越来越被多的模具制造厂商所重视。

　　新型冷作模具钢的研发

　　安达谦一先生：汽车行业一直被认为是牵引各国产业的原动力。目前，各汽车生产厂家为了达到轻量化、安全设计的目的，急速地扩大高强力钢板(超硬,超强)的有效利用。可是，从冲压加工本身的难成形性上，模具寿命的问题却又被日渐提上了日程。

　　另一方面，模具行业面临的成本降低和供货期缩短已经是迫在眉睫。因此双方行业都为渴望要求开发即容易切削、热处理后的尺寸变形又少的模具材料。日立金属以100年以上的制钢所积累出的经验与开发力相结合，开发出远远超出常用材SKD11特性的下一代冷作模具钢，那就是SLD-MAGIC。

　　通过与SKD11改良钢8%Cr钢(本公司商品SLD8)的对比测试，高性能新型冷作模具钢SLD-MAGIC在提高模具寿命、减少模具生产总成本并缩短供货期方面表现出了相当的优势。主要体现在以下几方面：

　　-耐磨耗性：硬度在HRC62其耐磨性约提高35%，使模具寿命大幅提高。

　　-表面处理性：表面处理膜(CVD等方法)的密着性约提高30%，防止高强力钢的弯曲，拉伸等成形时产生的刮痕。

　　-热处理特性：热处理寸变约降低40%，形状的偏差也会改善。针对热处理和表面处理的尺寸变形量少，降低修复时间。

　　-切削性：切削性约提高35%，基于提高加工效率，在模具制造上缩短加工时间。

　　以上耐磨性、热处理特性、表面处理性、切削性的特性值是同本公司材料SLD8进行比较的代表性数据，可能和实际的产品所得特性值略有差异。

　　模具业的快速发展对模具钢提出新的要求

　　李实博士：一般来讲，技术标准除了图纸外还包括模具材料的选取，热处理具体工艺，放电加工的控制，表面粗糙度，模具部件的(如压铸摸顶针)表面处理等。这就要求模具钢材供应商能够提供针对不同应用需求的高性能模具钢，并且能够与模具制造商沟通有关材质性能以外的模具制造技术规范指定的工艺要求，如表面涂层工艺。奥伯-杜瓦模具技术(无锡)有限公司能够为广大的模具制造商提供法国奥伯-杜瓦生产制造的高质量模具钢材并且现有销售队伍能够与那些模具制造商沟通来达到外国买家指定的技术规范。公司提供热作模具钢材，冷作、塑胶及玻璃模具钢材。在某些应用上，如高压压铸模具等，法国奥伯-杜瓦公司拥有其内定的生产技术规范。生产的产品被欧美汽车制造商所指定并认可。其产品质量高于欧美行业技术规范(如NADCA北美压铸学会规范)并保证了模具寿命的稳定与长期性。在此应用上，奥伯-杜瓦品牌的ADC3尤其适用于那些大型模具应用上。目前汽车产业发展趋势之一是用压力铸造法制造大型铝、镁合金部件，如汽车发动机缸体。制造此类产品要求模具钢材厚度在300mm以上，并且以三维锻造钢材质为。奥伯-杜瓦工厂在三维锻造方面有其独到之处，从而保证了使用材质的三维性能均一性。此外奥伯-杜瓦品牌的SMV3W(1.2343ESR)，SMV4S(1.2344ESR)亦被汽车制造商指定。在欧洲，以上三类产品在实际应用中都体现了良好的性能并延长了模具寿命,从而降低了单件部件的成本价格。在某些应用上,如生产汽车变速箱壳体，采用ADC3钢材制造的模具其寿命达到了20万件以上，远远高出常用的1.2344ESR钢种。

　　在塑胶模具应用上，奥伯-杜瓦生产的钢种X15TN采用了氮取代碳合金元素的制造工艺，保证了此钢种的优良抛光性能。X13T6W(S236)，MEK4，SMV3W被用于汽车车灯反光塑料部件上，具有极优良的抛光性能，无常见的抛光针孔现象。各钢种的杂质含量极低，产品的杂质硫(S)含量在5PPM以内，氧含量在10PPM以内。

　　伴随着模具制造行业的高速发展，模具供应商必须有能力提供优质，高性能模具材料来满足客户的各种要求。同时，供应商必需具备为客户提供系统应用建议的销售专家队伍。在这方面，奥伯-杜瓦公司能够为客户提供的产品与服务来推动整个模具制造水准的提高。

　　模具钢新材料的研发情况

　　上村幸彦先生：DRM是近几年日本大同特殊钢开发出来的，为了实现高硬度、高韧性的基体高速钢,使得粗大碳化物减到极限，增长使用寿命，降低模具成本。

　　之所以叫基体高速钢，是因为它不同于一般普通的高速钢在经过热处理后晶体碳化物(一次碳化物)和析出碳化物(二次碳化物)仍然存在，不能固溶到基体里，而DRM基体高速钢在经过热处理后晶体碳化物和析出碳化物可以固溶到基体里，减少粗大的晶体碳化物，从而更好的抑制裂纹的发生和提高韧性。模具在使用中会出现大裂纹、微小裂纹(疲劳裂)和磨损等状况，为了防止此类情况的发生，就应该提高韧性、提高疲劳强度和提高硬度，这也是DRM高硬度、高韧性基体钢的必要性和特殊性。

　　DRM系列分为DRM1、DRM2和DRM3，可以适用多重范围。

　　DRM1是实现了一般热作工具钢所达不到的高硬度和高韧性的基体高速钢，与以往的基体高速钢相比韧性高，适用于各种热间、温间锻造模具。主要用在热间锻造用冲头、冲模;温间锻造用冲头、冲模。其主要特征是：①在硬度58HRC下可以使用。②高硬度、高韧性、耐热裂性也良好。③与热间冲模钢拥有同等水平的微细的组织,与现用基体高速钢相比拥有高韧性。④软化抵抗高，高温强度也良好。⑤由于是特殊溶解,非金属夹杂物少,均质性优良。

　　DRM2是能广泛对应以温间、冷间压造工具等，在过苛条件下工作的基体高速钢。实现比以往基体高速钢更高的高硬度和韧性，适用于各种温间、温间锻造、冷间锻造、粉末冶金模具。主要用在温间锻造冲头、冲模;冷间锻造冲头、冲模。其主要特征是：①在硬度62HRC下可以使用。②组织微细，韧性值高，疲劳特性良好。③淬透性良好，粗径材和真空热处理的淬火也能维持高性能。④由于是特殊溶解,非金属夹杂物少,均质性优良。

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