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国内外模具材料的发展及现状

国内外模具材料的发展现状及趋势

赵辉

材料082班 082033

摘要:简单介绍了我国及国外模具材料发展的现状及趋势,还介绍了我国模具材料存在的一些问题。

关键词:模具材料,现状,发展趋势

1. 引言

随着世界经济产业结构的调整,先进的制造工艺已成为我国工业的发展方向

之一。而制造业的基础模具工业也随之迅速地得到发展。中国模具潜在的市场很大,近年来中国已迅速地发展成为模具制造大国,在世界模具制造业产值中,所占的比例逐年上升,模具材料的用量也逐年增长。工业技术不断向前发展,对模具要求在更苛刻、更高速的工况条件下工作。因此,国内外都在模具材料的研究和发展上做出了巨大的努力,也在这一方面取得了不少成果。制造模具及其零件的材料有很多,如钢,铸铁,非铁合金及其合金、高温合金、硬质合金、钢结硬质合金、有机高分子材料、无机非金属材料、天然或人造金刚石等。但其中钢是用的最多,应用范围最广的材料。这篇文章,我将说说国内外模具材料(包括冷作模具材料,热作模具材料及塑料模具材料)的现状及发展趋势。

2. 国内模具材料现状及发展趋势

2.1国内模具材料现状

近几年,我国模具工业一直以每年15%左右的增长速度发展,在世界模具产

值中所占 比例显著提高。经过几次钢种整顿的标准修订,在GB/T1299-2000《合金工具钢》标准中包含了37 个钢种,基本上形成了我国特色的模具钢系列。据中国冶金工业联合会调研,我国模具钢按照使用状态主要分为:塑料模具钢约占60%; 冲压模具钢约占20%;压铸模具钢占6%~8%。目前我国模具用钢广泛,除了工具钢(碳素工具钢、合金工具钢、高速工具钢)外,还有轴承钢、弹簧钢、调质钢、渗碳钢、不锈钢等,钢种达数十种之多,但常用的只有20余种,而用量最多的是Cr12、Cr12MoV、CrWMn、3Cr2W8V、5CrMnMo、5CrNiMo、45、40Cr等。其中Cr12、Cr12MoV的应用量大面广,但在冶炼、铸造、锻造、热处理等方面存在一系列问题,模具使用寿命较低,特别是产品结构和应用方面还存在一些问题

[1,8]。

国内大多数冶金厂设备、工艺较落后,大多采用电炉冶炼,钢的纯度差,表面

脱碳层深、碳化物级别高、疏松超标。钢材的冶金质量低、成材率低,一般质量的模具钢多,高质量的模具钢材少。而国外模具钢生产80 %以上采用真空精炼和电渣重熔生产,钢材纯度、等向性高。而国内通过电渣重熔生产的模具钢所占的份额很少,大约1/10 。国外发达国家的模具钢成材率在85 %~90 % ,而国内成材率仅为70 %。与国外相比存在很大差距[3]。

2.2塑料模具材料

塑料模具的工作条件比较复杂,它在工作过程中会受到高温塑料填充和流动

的压应力和摩擦力作用,同时高温塑料在成型过程中总会有一些腐蚀性物质析出。这种特殊的工作条件对塑料模具材料提出了特定的性能要求。1.具有优良的综合性能;2.具有优良的工艺性能。模具材料包括模具钢和合金材料,但主要是

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