我國模具材料與模具熱處理研究進展

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五十年代,我國模具用鋼全部因襲國外鋼號。進入六十年代,為了節約原材料和提高毛坯精度,少無切削工藝和精密成形技術有了迅速的發展,為了提高生產效率, 采用了許多高效壓力加工設備,鍛錘逐漸被壓力機替代。原用模具鋼的性能常不能滿足服役條件對性能的高要求,影響了模具的使用壽命和壓力加工新工藝新設備的 推廣應用。七十年代末,精密及大型工程塑料制品的使用日益廣泛,對塑料模具用鋼的需求量急劇增加,對塑料模具鋼的性能也提出了新的要求,而我國當時尚無塑 料模具專用鋼。

    六十年代以來,在國家有關部委的支持下,中國科技工作者結合國情,開發出不少新模具鋼,其中一些使用性能優異、工藝性能也 比較好的新鋼種受到模具制造和使用單位的歡迎。在此期間也引進了一些國外通用的鋼號,其中有些鋼號通過生產試用,取得良好的效果[1]。對一些使用效果較 好的冷作模具鋼和熱作模具鋼,有關部門還分別組織了性能對比試驗研究,提出了選擇和應用的建[2,3]議。為滿足高耐磨、長壽命模具的需要,五十年代末, 我國硬質合金有了迅速的發展,同時也開發了多種鋼結硬質合金,用做模具取得良好的效果。

   本文分為冷作模具鋼、熱作模具鋼、塑料模具鋼、硬 質合金和鋼結硬質合金、模具熱處理、展望和建議六部份論述。

1 冷作模具鋼

    目前我國常用的冷作模具鋼仍是低合金工具鋼 CrWMn和高碳高鉻工具鋼Cr12MoV及Cr12這些老的鋼號。CrWMn鋼有適當的淬透性和耐磨性,熱處理變形小,但CrWMn鋼鍛后需較嚴格地控 制冷速,并采用適當的熱處理,使碳化物呈均勻細小的粒狀,分布于基體上,否則易形成網狀碳化物,導致模具在使用中的崩刃和開裂。高碳高鉻工具鋼有高的耐磨 性,但其碳化物偏析較嚴重,導致變形的方向性和強韌性的降低。通過反復鐓撥可在一定程度上改善其偏析程度。

    1981年,我國引入國際通用 的高碳高鉻工具鋼D2(Cr12Mo1V1)。和Cr12MoV鋼相比,D2鋼的碳化物偏析較之Cr12MoV略有改善,強度與韌性稍有提高,D2鋼制作 的模具,其使用壽命亦有不同程度的提高[4]。高速鋼(主要是W6Mo5Cr4V2和W18Cr4V)有更高的耐磨性和強度,常用于制作模具,但其韌性不 能滿足復雜大型和受沖擊負荷大的模具的需要。

    為了改善這類鋼的強韌性,我國開發了一些新的冷作模具鋼,如:

1.1 低合金冷作模具鋼

    這類鋼的主要特點是工藝性好,淬火溫度低,熱處理變形小,強韌性好,并具有適當的耐磨性。如 GD(6CrMnNiMoVSi)、7CrSiMnMoV(簡稱CH)、DS鋼等。GD鋼用于制作易崩刃、斷裂的冷沖模具有高的使用壽命[5]。CH鋼的 成分與日本的SX105V鋼相同,是一種火焰淬火鋼,常用于制做汽車等生產線上用的模具零件,火焰淬火時加熱模具刃口切料面,硬化層下又有一個高韌性的基 體做襯墊,從而使模具獲得較高的使用壽命[3[。DS鋼是一種沖擊冷作模具鋼,其沖擊韌性顯著優于常用的高韌性刀片用工具鋼6CrW2Si[6]。

1.2 基體鋼

    基體鋼一般指其成分與高速鋼淬火組織中基體化學成分相同的鋼。美國、日本在七十年代初即研究過牌號為Vasco MA、Vasco Matrix I和MOD2的基體鋼,相當于M2和M36高速鋼的基體,但未得到廣泛的使用。我國研制了一些基體鋼,如65Cr4W3Mo2VNb(簡稱65Nb)、 65W8Cr4VTi(簡稱LM1)    65Cr5Mo3W2VSiTi(簡稱LM2)鋼等。 這些基體鋼的主要特點是其含碳量稍高于基體的含碳量,以增加一次碳化物量和提高耐磨性,還加入少量的強碳化物形成元素鈮或鈦,以形成比較穩定的碳化物,阻 止淬火加熱時晶粒的長大并改善鋼的工藝性能。這類基體鋼已較廣泛地用于制作冷擠壓、厚板冷沖、冷鐓等模具,特別適于難變形材料用的大型復雜模具,還可用做 黑色金屬的溫熱擠壓模具[7]。

1.3 韌性較高的耐磨冷作模具鋼

    為了改善Cr12型冷作模具鋼的碳化物偏析,提高其韌 性,并進一步增加鋼的耐磨性,我國做了大量的研究工作,開發出不少新的鋼種,如 LD[8]、ER5[9]和GM[10]鋼等。在這些鋼中,適當降低了鉻含量以改善碳化物偏析,增加鎢、鉬和釩的含量以增加二次硬化的能力和提高耐磨性。 與Cr12型冷作模具鋼比較,這類鋼的碳化物偏析有所改善,有較高的韌性。這類鋼比Cr12型冷作模具鋼有更好的耐磨性,因而制做的模具有更高的壽命,更 適于高速沖床和多工位沖床的使用。

2 熱作模具鋼

    我國常用的熱作模具鋼為5CrMnMo、5CrNiMo和 3Cr2W8V鋼。

    5CrNiMo鋼主要用做大中型鍛模。但其淬透性不夠高,回火穩定性也不高,其性能不能滿足大截面鍛模對性能的要求。 3Cr2W8V鋼廣泛用做黑色和有色金屬熱擠壓模和Cu、Al合金的壓鑄模。這種鋼的熱穩定性高,使用溫度達650?C,但鎢系熱作模具鋼的導熱性低、冷 熱疲勞性差。

    我國在八十年代初引進國外通用的鉻系熱作模具鋼H13 (4Cr5MoSiV1),H13鋼有良好的冷熱疲勞性,在使用溫度不超過600?C時,代替3Cr2W8V鋼,模具壽命有大幅度提高,因此H13鋼迅速 得到推廣應用,其產量已超過3Cr2W8V鋼。

    為適應壓力加工新工藝、新設備對模具鋼在強韌性和熱穩定性方面更高的要求,我國研制了不少 的新熱作模具鋼,主要有:

2.1熱鍛模具鋼

    國內在八十年代,針對5CrNiMo鋼的淬透性不能滿足大截面錘鍛模的需要和 使用溫度不超過500?C的問題,對國內外用鋼做過大量的分析對比和研究。研究工作表明,國外同類鋼5CrNiMoV中的Cr、Ni、Mo含量均高于國產 5CrNiMo鋼,并含有少量的V,因而其淬透性和回火穩定性均高于國產5CrNiMo鋼,并建議選用5CrNiMoV鋼,用于制做大型、復雜的重載荷錘 鍛模[11]。

    國內還開發了大截面熱鍛模具鋼5Cr2NiMoVSi和45Cr2NiMoVSi鋼,已獲得較廣泛的應用[1]。與 5CrNiMo鋼相比,這些鋼中的碳含量稍低,提高了Cr和Mo的含量并加入適當的V和Si,因之有高的淬透性和熱穩定性。45Cr2NiMoVSi鋼中 的碳和硅,較之5Cr2NiMoVSi鋼,稍有降低,更適宜于做錘鍛模。這種鋼用于制造4000t以上機械壓力機鍛模和3t以上鍛錘模,使用壽命較 5CrNiMo和5CrNiMoV提高0.5~1.5倍。3Cr2MoWVNi鋼也是我國開發的一種熱鍛模用鋼,有高的使用壽命[11]。

2.2 熱擠壓用模具鋼

    H13已是國內外廣泛使用的熱作模具鋼,在使用溫度不超過600?C時,有良好的冷熱疲勞性能,用做熱擠壓模和鋁合金壓 鑄模,有比較高的使用壽命。但H13鋼有較大的尺寸效應, 國外采用爐外精練、高溫擴散退火、等向鍛造等工藝,以改善其尺寸效應,減小Cr和Mo的成分偏析,國內多采用電渣重熔等工藝。

    我國研制 了許多強韌性好、熱穩定性高的熱擠壓用熱作模具鋼。一些鋼是在國外鉬系3Cr3Mo3V鋼和鉻系H13鋼的基礎上發展起來,并在合金化方面有一定特色,如 HMI(3Cr3Mo3W2V)、 TM(4Cr3Mo2WMnVNb) 、Y4(4Cr3Mo2MnVB)、Y10(4Cr5Mo2SiV1)、HD2(4Cr3Mo2VNiNbB)、 012Al(5Cr4Mo3SiMnVAl) 等鋼。這些鋼在保持較好的強韌性條件下,具有高的其熱穩定性,分別用于制做熱擠壓模、精鍛模、有色金屬壓鑄模等,有良好的使用效果[3,12]。

    我國有關部門曾組織一些研究單位和使用單位,選擇了27種國內外應用和新研制成功的熱作模具鋼,對其基本力學性能、工藝性能和使用性能進行測試和對比,并提 出了各類熱作模具的選材準則[2]。

3 塑料模具鋼

    塑料成形用模具產值已在模具工業總產值中占首位。 中國過去無專用塑料模具用鋼。近年在引進國外塑料模具用鋼的同時,自行研制和開發出一些新的塑料模具專用鋼。

3.1 預硬型塑料模具鋼

    這類鋼在鋼廠經過充分鍛打后制成模塊,預先熱處理至要求的硬度(一般預硬至30~35RHC)后,供使用單位制模。 P20(即3Cr2Mo)是國外使用最廣泛的預硬塑料模具鋼,已列入我國合金工具鋼標準,八十年代以來已在我國一些工廠廣泛采用。718是瑞典生產的改型 P20鋼,較P20有更高的淬透性,調質后可在大截面尺寸保持硬度均勻一致,亦在我國得到較廣泛地使用。

3.2 易切削預硬鋼[13]

    為了改善預硬塑料模具鋼的被切削性能,可加入易切削元素。美國、日本、德國都發展了一些易切削預硬鋼。國外易切削預硬鋼主要是S系,也有S-Se系、Ca 系。但Se價格較貴。S系易切削鋼的各向異性較大,在截面增大時,硫化物的偏析比較嚴重。

    我國研制了一些含硫易切削預硬塑料模具鋼,如 8Cr2MnWMoVS(8Cr2S)和S-Ca復合易切削塑料模具鋼5CrNiMnMoVSCa(5NiSCa)。 5NiSCa鋼采用了S-Ca復合易切削系和噴射冶金技術,改善了硫化物的形態、分布和鋼的各向異性,在大截面中硫化物的分布仍比較均勻。5NiSCa鋼 有高的淬透性和鏡面拋光性,模具硬度為35~45HRC時,可順利進行各種加工。

3.3 非調質塑料模具鋼

    這種鋼不經調 度處理,鍛、軋后可達到預硬硬度,有利于節約能源、降低成本、縮短生產周期。我國開發的這類鋼有:中碳錳硼系空冷貝氏體鋼、可用于制作塑料模和橡膠模;非 調質塑料模具鋼2Mn2CrVTiSCaRe (FT),鋼中加入S、Ca、Re做為易切削元素,比S-Ca復合系易切削鋼有更好的切削性能[13];低碳MnMoVB系非調質貝氏體型大截面塑料模具 鋼(B30),鋼中加入S、Ca作為易切削元素,工業試生產表明400mm厚板坯熱軋后空冷,硬度沿截面分布較均勻[14]。

3.4 時效硬化鋼

    我國開發了幾種低鎳時效硬化鋼,這些鋼經調質后進行機械加工,再經時效,通過析出金屬間化合物提高硬度,熱處理后變形很小。時 效硬化鋼適于制作高精度塑料模具、透明塑料用模具等。

    這類鋼有25CrNi3MoAl[3]、10Ni3Mn2AlCu(PMS) [15]]和06Ni6CrMoVTiAl [11]等鋼。這些鋼經調質后,硬度為20~30HRC,可進行機械加工,再經時效,硬度可達38~42HRC、。

3.5 耐蝕塑料模具鋼

    塑料制品在以化學性腐蝕塑料為原料時,模具需具有防腐蝕性能,一般采用耐蝕鋼制造模具,此時還要求有較好的耐磨性。常用的 鋼種為4Cr13(420)、9Cr18、17-4PH。PCR(0Cr16Ni4Cu3Nb)是我國開發的一種耐蝕塑料模具鋼,有較好的綜合力學性能良 好的抗蝕性[3]。

4 硬質合金和鋼結硬質合金

    硬質合金是用粉末冶金方法制造的一類復合材料。硬質合金的硬度很高、耐磨 性好,有高的彈性模量和高的使用工作溫度。用于制作某些模具,模具使用壽命可提高數倍、數十倍以上。但硬質合金較脆,抗彎強度和韌性較差,且不能進行機械 加工。硬質合金作為模具材料,主要用于拉絲模具、受沖擊力不大的冷擠和冷沖模具等。目前,我國已可生產各類牌號的硬質合金,基本上可以滿足國內市場的需 要。

    為了滿足制造集成電路板鉆孔用的微型鉆頭、計算機用的點陣打印針、精密工模具等的需要,近年來,各國都研制出一些微晶(WC晶粒小 于1微米)和超細晶粒硬質合金(WC晶粒小于0.6微米),傳統的硬質合金中,WC晶粒尺寸為1.3~1.5微米。超細晶粒硬質合金彌補了常規硬質合金的 許多不足,擴大了其應用范圍,在制造耐磨耐沖擊工模等方面取得了良好的效果。我國一些研究單位和硬質合金廠已研制出多種牌號的微晶硬質合金和超細晶粒硬質 合金[16,17]。開發高性能超細晶粒硬質合金目前仍是硬質合金研究的熱點。

    鋼結硬質合金是以碳化物為硬質相,鋼作粘接相形成的復合材 料。鋼結硬質合金有良好的耐磨性,其強度和韌性一般高于硬質合金,并具有可熱處理性、可切削加工性、可鍛性和可焊性這樣一些工藝性能。模具是鋼結硬質合金 的主要應用領域。我國于60年代開始研制這種材料,已研制成多種牌號的鋼結硬質合金,用作模具的鋼結硬質合金,硬質相主要用TiC和WC,鋼的基體主要采 用低合金鉻鉬鋼、中高合金工具鋼或高速鋼,如TiC系的GT35、R5、D1、T1和WC系的TLMW50、GW50、GJW50。鋼結硬質合金已用于制 作冷鐓模、擠壓模、拉伸模、沖裁摸、拉絲模、熱鐓模等[11,18]。

    粉末冶金技術的發展和熱等靜壓的應用,導致七十年代無偏析粉末高速 鋼的生產和使用,其主要特點是強韌性、可磨削性、等向性、熱處理工藝性都優于一般高速鋼,并有比較高的使用壽命。以后用此技術生產常規工藝無法生產的高碳 高釩高耐磨冷模具鋼,這類鋼有較好的切削加工性和磨削性能,并有較好的韌性,制成的模具使用壽命與一些硬質合金相近。國外已生產多種牌號的粉末冶金高耐磨 冷模具鋼,國內尚少研究[11]。

5 模具熱處理

    模具制造的成本高,特別是一些精密復雜的冷沖模、塑料模、壓鑄模等。采 用熱處理技術提高模具的使用性能,可以大幅度提高模具壽命,有顯著的經濟效益,我國模具技術工作者十分重視模具熱處理技術的發展。

5.1 真空熱處理[19,20]

    模具鋼經真空熱處理后有良好的表面狀態,變形小。與大氣下的淬火比較,真空油淬后模具表面硬化比較均勻,而且 略高一些,主要原因是真空加熱時,模具鋼表面呈活性狀態,不脫碳,不產生阻礙冷卻的氧化膜。在真空下加熱,鋼的表面有脫氣效果,因而具有較高的力學性能, 爐內真空度越高,抗彎強度越高。真空淬火后,鋼的斷裂韌性有所提高,模具壽命比常規工藝普遍提高40%~400%,甚至更高。冷作模具真空淬火技術已得到 較廣泛的使用。

5.2 深冷處理[21]

    近年來的研究工作表明,模具鋼經深冷處理(-196℃),可以提高其力學性 能,一些模具經深冷處理后顯著提高了使用壽命。模具鋼的深冷可以在淬火和回火工序之間進行, 也可在淬火回火之后進行深冷處理。如果在淬火、回火后鋼中仍保留有殘余奧氏體,則在深冷處理后仍需要再進行一次回火。深冷處理能提高鋼的耐磨性和抗回火穩 定性。深冷處理不僅用于冷作模具,也可用于熱作模具和硬質合金。深冷處理技術已越來越受到模具熱處理工作者的關注,已開發出專用深冷處理設備。不同鋼種在 深冷過程中的組織變化及其微觀機制及其對力學性能的影響,尚需進一步研究。

5.3 模具的高溫淬火和降溫淬火[22]

    一些熱作模具鋼,如3Cr2W8V、H13、5CrNiMo、5CrMnMo等,采用高于常規淬火溫度加熱淬火,可以減少鋼中碳化物的數量、改善其形態和分 布,使固溶于奧氏體中碳的分布均勻化,淬火后可在鋼中獲得更多的板條馬氏體,提高其斷裂韌性和冷熱疲勞抗力,從而延長模具使用壽命。例如3Cr2W8V鋼 制的一種熱擠壓模具,常規淬火溫度為1080~1120℃,回火溫度為560~580℃。當淬火溫度提高至1200℃,回火溫度為680℃(2次),模具 壽命提高了數倍。

    W6Mo5Cr4V2、W18Cr4V高速鋼和Cr12MoV等高合金冷作模具鋼,可適當降低其淬火溫度,以改善其塑韌 性,減少脆性開裂傾向,從而提高模具壽命。例如W6Mo5Cr4V2的淬火溫度可選用1140~1160℃。

5.4 化學熱處理[23,24]

    化學熱處理能有效地提高模具表面的耐磨性、耐蝕性、抗咬合、抗氧化性等性能。幾乎所有的化學熱處理工藝均可用于 模具鋼的表面處理。

    研究工作表明,高碳及低合金工具鋼和中高碳高合金鋼均可進行滲碳或碳氮共滲。高碳低合金鋼滲碳或碳氮共滲時,應盡可能 選取較低的加熱溫度和較短的保溫時間,此時可保證表層有較多的未溶碳化物核心,滲碳和碳氮共滲后,表層碳化物呈顆粒狀,碳化物總體積也有明顯增加,可以增 加鋼的耐磨性。W6Mo5Cr4V2和65Nb鋼制模具進行滲碳以及65Nb鋼制模具真空滲碳后,模具的壽命均有顯著提高。

    采用 500~650℃高溫回火的合金鋼模具,均可在低于回火溫度的范圍內或在回火的同時進行表面滲氮或氮碳共滲。

    滲氮工藝目前多采用離子滲 氮、高頻滲氮等工藝。離子滲氮可以縮短滲氮時間,并可獲得高質量的滲層。離子滲氮可以提高壓鑄模的抗蝕性、耐磨性、抗熱疲勞性和抗粘附性能。

    氮碳共滲可在氣體介質或液體介質中進行,滲層脆性小,共滲時間比滲氮時間大為縮短。壓鑄模、熱擠壓模經氮碳共滲后可顯著提高其熱疲勞性能。氮碳共滲對冷鐓 模、冷擠壓模、冷沖模、拉伸模等均有很好的應用效果。

冷作模具和熱作模具還可以進行硫氮或硫氮碳共滲。近年許多研究工作都表明稀土有明顯 的催滲效果,從而發展了稀土氮共滲、稀土氮碳共滲等新工藝。

5.5 滲硼和滲金屬[23,24,25]

    滲硼可以是固體滲 硼、液體滲硼和膏劑滲硼等,應用最多的是固體滲硼,市場上已有固體滲硼劑供應。固體滲硼后,表層的硬度高達1400`2800HV,耐磨性高,耐腐蝕性和 抗氧化性能都較好。

    滲硼工藝常用于各種冷作模具上,由于耐磨性的提高,模具壽命可提高數倍或十余倍。采用中碳鋼滲硼有時可取代高合金鋼制 作模具。滲硼也可應用于熱作模具,如熱擠壓模等。
  
    滲硼層較脆,擴散層比較薄,對滲層的支撐力弱,為此,可采用硼氮共滲或硼碳氮共滲,以 加強過渡區,使其硬度變化平緩。為改善滲硼層脆性,可采用硼釩、硼鋁共滲。

    滲金屬包括滲鉻、滲釩、滲鈦等工藝均可用于處理冷作和熱作模 具,其中TD法(熔鹽滲金屬)已得到一些應用,可使模具壽命提高幾倍乃至十幾倍。

5.6 氣相沉積[23,25]

    氣相沉 積按形成的基本原理,分為物理氣相沉積(PVD)和化學氣相沉積(CVD)。

    PVD分為真空蒸鍍、濺射鍍和離子鍍。離子鍍是蒸鍍和濺射鍍 相結合的技術,離子鍍膜具有粘著力強、均鍍能力好、被鍍基體材料和鍍層材料可以廣泛搭配等優點,因而獲得較廣泛的應用。近年來多弧離子鍍受到人們的重視。 目前在模具上應用較多的是離子鍍TiN,這種膜不僅硬度高而且膜的韌性好、結合力強、耐高溫。在TiN基礎上發展起來的多元膜,如 (TiAl)N、(TiCr)N等,性能優于TiN,是一類更有前途的新型薄膜。

    CVD是用化學方法使反應氣體在基礎材料表面發生化學反 應形成覆蓋層(TiC、TiN)的方法。CVD有多種方法。通常,CVD的反應溫度在900℃以上,覆層硬度達到2000HV以上,但高的溫度容易使工件 變形,沉積層界面易發生反應。發展趨勢是降低溫度,開發新的涂層成分。例如,金屬有機化合物CVD(MOCVD),激光CVD(LCVD),等離子 CVD(PCVD)等。

5.7 高能束熱處理[26]

    高能束熱處理的熱源通常是指激光、電子束、離子束等。它們共同的 特征是:供給材料表面功率密度至少103W/㎝2。它們的共同特點是:加熱速度快,加熱面積可根據需要選擇,工件變形小,不需要冷卻介質,處理環境清潔, 可控性能好,便于實現自動化處理。國內外對高能束熱處理的原理、工藝等均投入較多的研究,比較成熟的是激光相變硬化、小尺寸電子束處理和中等功率的離子注 入,并在提高模具壽命方面獲得了應用。

6 展望和建議

    可以認為,我國已建立了較完整的模具用材系列,其中一些模具材料 的性能優異,達到國際先進水平。我國模具熱處理的研究開發亦可與國際同步,一些新的模具熱處理技術在不同程度上得到推廣和應用。

針對存在 的問題,對今后我國模具用材料和模具熱處理技術的發展,提出如下建議:

6.1 加速模具鋼生產的制品化、精料化和模具鋼經銷的商品化。

    我國每年模具用鋼超過20萬噸,且逐年增長。近年,國外模具鋼的進口量,約占模具鋼需要量的1/3,呈逐漸增加趨勢。主要問題是我國模具鋼的品種規格較少, 模具鋼生產的制品化、精料化和經銷的商品化程度低。在一些工業發達國家,冶金企業供應經機加工的模具鋼制品已達50~60%,而中國80%以上的模具鋼仍 以黑皮圓棒供貨。越來越多的模具制造廠點要求在模具設計完成后,模具鋼供應廠商能迅速提供所需鋼材,減少庫存鋼材數量,縮短制模周期。中國鋼材生產企業尚 不適應這一商品市場機制,這是進口模具鋼材在中國日益擴大的重要原因。

6.2 大力推廣應用性能優良的新型模具鋼不斷完善模具鋼鋼種系列

    我國已開發出不少有一定特色的新型模具鋼,其中一些鋼的性能優異,達到或超過國外同類鋼的水平。但這些新鋼的推廣數量和應用范圍不夠大,主要原因是由于中國 模具鋼的生產尚未走制品化、精料化的道路而經銷方式不適應商品市場的要求,解決了這些問題,這些性能良好的新型模具鋼有廣闊的推廣前景,將會產生巨大的經 濟效益。

中國已經有了較完整的模具鋼系列,尚需不斷提高其質量,擴大應用,在應用中進一步存優去劣。同時,有選擇地開發先進模具鋼,完善 中國的模具鋼系列,例如開發粉末冶金模具鋼,多元易切削系塑料模具鋼,建立玻璃、陶瓷,耐火磚和地磚等成形模具用鋼系列等

6.3 進一步提高模具鋼的質量

    我國某些特殊鋼廠已采用新的冶金設備和工藝生產模具鋼,如爐外精煉、真空冶煉、快鍛機和精鍛機等,一些模具鋼的質 量有大幅度提高,如D2、P20等鋼已批量出口,出口產品的質量可以達到國際先進水平。工業發達國家一直在努力提高模具鋼的純凈度、致密度、均勻性和質量 穩定性。國外有的企業規定在高純度模具鋼中[O]?10ppm,[H]? 2ppm,S?50ppm,因為鋼的純凈度的進一步提高可以顯著提高鋼的韌性和疲勞性能。對大型模具還必須采用真空除氣、高溫擴散退火,減少合金元素的偏 析,并使用等向鍛選工藝,提高等向性,使模具鋼的橫向和厚向的塑性和韌性達到縱向的80~90%以上。我國還需要在這方面進一步開展工作。

6.4 加強先進模具熱處理技術的推廣與應用[28]

    模具的可控氣氛熱處理與真空熱處理應進一步得到發展、推廣和應用。一些行之有效的模具表面 熱處理技術,應完善其工藝,加強其推廣和應用。提高裝備和工藝材料的制造水平,加強熱處理專業廠的建設。

 

 
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