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模具鋼生產(chǎn)技術(shù)及裝備的進(jìn)步

作者：　來(lái)源：　日期：2015/4/26 19:47:01　人氣：10147

自20世紀(jì)80年代以來(lái)，國(guó)內(nèi)部分特殊鋼廠先后引進(jìn)了爐外精煉(主要是RH、LF+VD、VAD或VHD)，電渣重熔、真空自耗、快鍛機(jī)、精鍛機(jī)、削皮機(jī)和連續(xù)退火爐等先進(jìn)的冶煉、加工和熱處理設(shè)備，并應(yīng)用于模具鋼的生產(chǎn)，使得模具鋼的生產(chǎn)工藝裝備有了較大提高。尤其是90年代以來(lái)，國(guó)內(nèi)部分特殊廠把模具鋼作為開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)技改項(xiàng)目，引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的模具扁鋼軋制專業(yè)化生產(chǎn)線，并對(duì)一些厚板軋機(jī)進(jìn)行改造，這些技改工程，大大促進(jìn)了我國(guó)模具鋼的發(fā)展。但是由于我國(guó)的模具鋼發(fā)展的起步較晚，很多設(shè)備還需要完善和配套。近幾年來(lái)，國(guó)外用VAR爐大量用于模具鋼的生產(chǎn)，進(jìn)一步減低了鋼中的氣體和夾雜物的含量，并減小偏析，進(jìn)而提高了模具鋼的使用性能。國(guó)內(nèi)目前還很少有該設(shè)備。再者，我國(guó)的冶金廠在鋼材精整工序、熱處理設(shè)備、在線質(zhì)量檢測(cè)等方面還比較落后，需進(jìn)一步完善。另外，瑞典、日本、和美國(guó)等工業(yè)先進(jìn)國(guó)家，對(duì)于要求高的冷作模具鋼和塑料模具鋼(主要是含高C、V鋼，如美國(guó)Crucible公司的CPM3、CPM10，Bohler-Uddeholm的VANADIS6等鋼，并形成了系列化)，已用粉末冶金生產(chǎn)，工藝已經(jīng)成熟。用粉末冶金生產(chǎn)鑄態(tài)組織為萊氏體的鋼，其碳化物尺寸細(xì)小、分布均勻，提高材料的韌性和耐磨性，從而顯著延長(zhǎng)了模具的使用壽命。近十多年來(lái)，我國(guó)模具鋼的生產(chǎn)技術(shù)有了較大提高。目前國(guó)內(nèi)在模具鋼的冶煉工藝方面，為了提高模具鋼的質(zhì)量的性能，一般均采用電爐冶煉+爐外精煉技術(shù)，即：EF+VHD(VAD)或UHF+LF+VD或EF+ESR工藝生產(chǎn)，有的企業(yè)為了提高模具鋼的質(zhì)量，采用EF+VHD(VAD)+ESR工藝，并在電爐初煉、精煉過(guò)程和鋼錠澆注等工藝過(guò)程中進(jìn)行科研攻關(guān)，取得一定效果，大大降低了鋼材中氣體和夾雜物的含量，提高了鋼材的純凈度，有效的減少了鋼材的白點(diǎn)、夾雜、縮管等嚴(yán)重的冶金缺陷。在熱加工方面，采用高溫?cái)U(kuò)散退火、多向軋制、多向鍛造等技術(shù)，提高了模具鋼的等向性和組織均勻性。據(jù)有關(guān)資料介紹，國(guó)內(nèi)近幾年來(lái)，利用初軋機(jī)進(jìn)行Cr12系列萊氏體鋼的模鑄鋼錠熱送、直接加熱開(kāi)坯(即所謂的“以軋代鍛工藝”)取得了成功，并且成材率達(dá)85%的較高水平，大大降低了生產(chǎn)成本。在熱處理方面，已能進(jìn)行塑料模具鋼的扁鋼和板鋼的預(yù)硬化處理，并能滿足一般用戶的使用要求，取得一定效果；在鋼材的退火方面，還僅限于滿足簡(jiǎn)單的硬度和脫碳層的要求。但是與國(guó)外先進(jìn)水平相比，鋼材的純凈度、冷作模具鋼碳化物的不均勻度水平、熱作模具鋼材的組織與硬度的均勻性、交貨狀態(tài)的退火組織均勻性控制、塑料模具鋼預(yù)硬化的硬度與組織均勻性和穩(wěn)定性等均有一定差距。因此，國(guó)產(chǎn)模具鋼的質(zhì)量水平要趕上國(guó)外先進(jìn)水平，模具鋼的生產(chǎn)工藝研究和裝備水平的改造，還有待于進(jìn)一步提高。另外，近些年來(lái)，鋼在向微細(xì)化的方向發(fā)展，而制造模具用的工具鋼也不例外。瑞典、日本等模具鋼質(zhì)量水平先進(jìn)的國(guó)家，對(duì)模具鋼的組織微細(xì)化進(jìn)行了研究，通過(guò)改善冶煉、熱加工方法及后續(xù)的熱處理等一系列的綜合工藝技術(shù)(稱微細(xì)工藝)，開(kāi)發(fā)出微細(xì)工具鋼，結(jié)果使鋼材的韌性得到顯著的提高，成功地生產(chǎn)出非常接近等向性(T/L=0.8～0.9，一般為T(mén)/L=0.4～0.6)的模具鋼，大大提高了模具的使用壽命。因此，我國(guó)應(yīng)進(jìn)行模具鋼的生產(chǎn)工藝方面的研究，以趕上國(guó)際先進(jìn)水平。

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