模具材料及相关技术落后问题待解决

　　日前，中国模具工业协会公布的一项调查显示，各地模具生产企业基本未受金融危机影响的占20%，已受影响或影响很大的企业约占40%。有数据显示，去年我国模具销售额950亿元人民币，比上年增长9.2%，增幅比上年放慢10多个百分点，为1984年我国模具业有统计数据以来增速最低的一年。

　　危机面前，国务院通过的《装备制造业调整和振兴规划》中把提升模具及其制造装备的技术水平作为其重点内容，在国家16个重大科技专项基础装备功能部件项目中有关的模具项目专项，也体现了模具工业在制造业中所占的重要地位。业内有关专家认为，中央一系列提振内需的刺激计划也给遭遇困境的模具市场带来机遇。

　　如何抓住4万亿元总投资建设项目的商机，变成模具行业实实在在的订单？中国模具工业协会的专家指出，空前的机遇面前，中国模具行业发展的最基本问题是解决模具材料及模具相关技术落后的现状。

　　新机遇带来新挑战

　　“模具材料性能、质量和品种往往会影响模具质量、寿命及成本，国产模具钢与国外进口钢相比，无论是质量还是品种规格，都有较大差距。”中国模具工业协会常务理事、高级工程师周永泰在接受本报记者采访时坦言。

　　以汽车模具为例，中国汽车工业和模具工业的快速发展对模具材料的数量、质量、品种和性能等方面提出了更高、更新的要求，如高标准模具钢用户要求材料有非常好的冲击韧性、残余元素控制、高质量、长寿命等。

　　而国产模具钢由于品种、规格、质量及性能等方面的原因，和国际先进水平还有一定的差距，导致我国每年有25％的中、高档模具必须从国外进口。

　　一胜百模具（北京）有限公司总经理冯英育认为，一部汽车从微电子元件到车身、轮胎等，包含塑料、玻璃、铜、铝、钢铁等各种不同强度和表面状态的部件，而这任何一个汽车零部件的生产过程中，如果要求每一部件的各项物理性能、外观质量等均完全达到设计要求，模具的质量必须要有保证。模具用户首先要求模具不得整体完全失效，即要求模具不得整体开裂。

　　其次，模具用户要求生产出的第一件与最后一件汽车零部件具有相同的物理性能、外观以及尺寸公差，因而模具材料必须保证足够的强度。

　　冯英育表示，随着汽车轻量化的发展，压铸件的生产趋于采用更高压力、更加自动化的压铸机来生产，因此，模具的工况条件更加恶化，这就要求模具材料同时具有优异的红硬性（高温屈服强度）和延展性（可塑性）。

　　“模具钢的确是困扰模具制造商的一个问题，特别是对于那些大中型模具的制造商们。例如大模块的模具钢材，国内模具钢的可选性和可靠性都较低，不能满足时间要求非常紧的项目，因此模具制造商不得不采用成本较高的进口模具钢。”延锋伟世通汽车饰件有限公司模具公司总经理王亚平这样认为。

　　新挑战凸显大差距

　　面对刚崛起的庞大市场，国内的钢铁企业却满是感慨与尴尬：目前，国产模具钢还不能全部满足国内模具行业的需求。

　　中国模具工业协会模具材料委员会负责人指出，国内模具钢市场已经落后于模具工业的发展，还不能很好地适应模具制造业的需求，主要表现在以下几个方面：

　　首先是模具钢的生产工艺落后，钢材质量差。比如国产的通用性模具钢h13、d2、ld等品种内在质量均能达到美国模具钢通用标准astma681，属国际一般水平，基本上能满足国内外一般模具用户的使用。但对高标准模具钢用户提出的高要求，如冲击韧性、碳化物低偏等残余元素控制、高质量长寿命要求等，目前还无法满足。如冷作模具钢要求在低温条件下具备耐磨损、抗塑性交形、抗崩角、抗整件开裂、可机加工性和可磨削性等各种性能。而塑胶模具用钢要求具有高光洁度表面、耐腐蚀、耐磨损、高热传导性、机加工性、抛光性、蚀刻性能等。

　　“据国内外塑料模具技术比较显示，国外的淬火钢模具寿命在160～300万次，国内只有50～100万次，非淬火钢模具寿命国内也只有国外的一半。钢材质量是造成这一状况的其中一个原因。”周永泰表示。

　　另外，国产模具钢新品种少。近年来，国外一些著名模具钢生产企业研制开发了许多模具钢新品，如高强韧性模具钢、dh13、dh53、火焰淬火模具钢、粉末冶金冷作模具钢等，这些高性能模具钢成了当前国际模具市场的典型品牌产品。相比之下，国产的高性能模具钢新品较少，模具钢新品种开发少。

　　还有就是品种规格不齐全。例如占模具钢用量60％的塑料模具钢，在我国合金工具钢标准中，仅有两个钢号，而美国有7个钢号，且形成了较完整的用钢系列。美、日、法及瑞士等国，已在冷作模具钢和热作模具钢中形成系列，仅热作模具钢就有6个定型通用品种，是国产模具钢所不及的。

　　解决之道在哪里

　　面对巨大差距，中国模具材料工业该如何突破瓶颈？

　　业内专家指出，技术装备创新升级是必由之路。首先要提高冶金质量，采用先进的设备和技术，采用先进的冶金方法和工艺，如炉外精炼、电渣重熔、真空处理，多向锻轧、精锻、精轧，生产纯净度的优质钢材；增加生产高均匀性、高等向性的模块、扁钢、方钢、板材等；通过机加工、调质处理等方法提供制品化、精品化的模具钢产品。

　　其次是研制、推广应用新型模具钢。国内新型模具钢种类繁多，但研制新型模具钢的空间仍然很大，况且有些新钢种性能有待改进。如铝合金大型铸件日渐增多，研制大型铝合金压铸模具钢仍是当务之急。又如建筑业近年发展很快，研制价格低、耐磨性高、有足够强韧性的陶瓷、耐火砖模具钢也是一个急需解决的课题。

　　再次是建立塑料模具钢系列。我国塑料工业发展很快，塑料制品广泛用于农业、机械、化工、建筑、玩具、日用品、汽车、灯具、家用电器等，需求量大、质量要求高，与之相应塑料模具钢需求量急速增加，对钢的使用性能、工艺性能也提出了更高要求。

　　最后应当加强表面处理技术的创新和应用。表面处理能在保持模具原有成分和性能的基础上，赋予模具表面特殊使用性能（主要是耐磨性、耐蚀性等），大幅度提高模具使用寿命，拓宽了模具钢应用范围，还可以价格低的模具钢取代价格高的模具钢，因此受到世界各国的重视。我国应大力采用先进设备和技术，以期多种类、高质量的表面处理在模具上广泛应用。

　　“对于国产钢材的供应商来说，应该加快高质量钢材的国产化工作，只有量上去了，尤其是产量和质量，成本才能进一步降低，才具备与进口钢材竞争的更大优势，更好地服务于国内模具制造商。”延锋伟世通汽车饰件有限公司模具公司总经理王亚平说。