干货提高模具钢冶金质量的主要途径

随着近年来科学技术的发展，模具行业的技术应用也在不断改进。模具企业一直致力于研究提高模具钢冶金质量的途径。经过多年的探索，国内外主要冶金生产部门致力于提高模具钢冶金质量，主要包括以下几个方面：

1.冶炼质量

对于优质模具钢，炉外精炼、真空处理、真空冶炼、粉末喷涂处理、电渣重熔等工艺在国内外得到广泛应用，降低钢中有害元素、氧、氢和杂物的含量，微调化学成分和浇筑温度。通过电渣重熔，还能有效提高钢的低倍组织和密度，提高模具钢的等向性。

国内部分厂家的试验说明，电弧炉生产4Cr5

MoSiV1钢的横向冲击韧性值仅相当于纵向的31%，电渣重熔后的4%Cr5MoSiV1.水平冲击韧性值可相当于垂直冲击韧性值的70%，提高1倍以上。

对于特殊要求的模具钢材，则采用粉末冶金工艺生产的粉末高速钢和粉末高合金模具钢，可以更好地改善钢的组织和性能。

2.锻造轧制工艺

在保证一定锻造比的基础上，尽可能采用镦粗拉长锻造和交叉轧制工艺，提高模具材料的等向性。为减少加工余量，提高材料利用率，广泛采用精锻机、快锻水压机、高精度轧机生产，提供高精度钢，满足模具制造的需要。

3.热处理和精加工

锻轧材的热处理应采用可控气氛或真空热处理，避免氧化脱碳；部分塑料模具钢和热模具钢应由冶金部门进行预硬处理；冶金部门应提前组织细化部分要求高的热模具材料，消除钢中粗碳化物和链状碳化物，获得细小均匀的碳化物组织，进一步提高钢的各种性能，特别是等向性。

根据一些国外报道，一些热模具钢通过电渣重熔 - 多向锻造(轧制)- 组织细化，生产出优质高向性模具钢，其横向冲击韧性值可相当于纵向的90%以上。很多钢厂都把这个工艺生产的钢命名为商品牌号，比如欧洲伯乐钢厂ISODISC；日本日立金属公司ISOTROPY，日本高周波钢业公司MICROFINE中国许多冶金生产部门也致力于这项工作。

此外，考虑到钢材各部位的冶金质量，在制造模具时，应注意使模具的主要工作面（如型腔或刃）接近钢材的表面位置；因为一般来说，钢材的表面是钢材的清洁部分，而钢材的心脏是钢材低倍缺陷集中的区域；特别是在大截面莱氏体钢中，中心钢的共晶碳化物不均匀性将高于表面2-3级。此外，模具的主要承载方向应与钢的变形方向一致，以减少钢的各向异性对模具的不利影响。

4.导热性

导热性也是模具钢的主要性能指标之一，特别是一些热模具钢和塑料模具钢。导热性好的模具钢可以快速传递加工过程中产生的热量和加工工件的热量，避免模具工作表面过热，改善模具工作条件。

对于一些热塑性塑料成型模具和一些压铸模具，为了加快生产节奏，我们希望压制工件能迅速冷却和脱模，以提高生产率。为了解决这个问题，有时会选择一些导热性比钢更好的模具材料，如高强度铜合金、高强度铝合金等。

5.精料及产品化

为了缩短模具的制造周期，模具制造部门在购买模具钢时，应尽可能选择精细材料和产品，如剥皮、冷拔或磨削、粗加工、精细加工甚至精细加工淬火和回火的模块。模具制造部门可以用这些精细材料和产品与标准模具框架组装。它不仅可以有效地缩短模具的制造周期，满足模具使用部门的需要，而且由于前一阶段精细材料和产品的生产在冶金厂高效大规模生产，可以降低生产成本，提高材料利用率。

6.合理选择模具钢应考虑的其他因素

在选择模具钢时，根据模具的使用条件和要求，除上述因素外，特别是模具钢的主要性能必须符合模具的使用要求外，还需要考虑所选模具钢的价格和通用性。

一般情况下，当生产的工件批量很大，模具的尺寸较小时，模具钢材在模具制造费用中所占的份额很小，模具钢材的价格可不作为主要考虑的指标，可以尽量选择比较**的适用的模具钢材。对于大型或特大型形状简单的模具，由于模具钢的成本将占模具总成本的很大比例，因此可以根据生产工件的批量选择较低的模具钢，或模具本体选择较低的模具钢，在模具的关键工作部分，如型腔或刃口，采用镶块或堆焊方法，可以提高模具的使用寿命，降低材料成本。

模具钢的通用性也是选择模具钢时必须考虑的因素。模具钢一般用量小，品种规格多。为了便于市场采购和材料准备，应考虑材料的通用性。除特殊要求外，还应尽可能使用大量生产的通用模具钢。由于通用模具钢技术成熟，积累了更多的生产工艺和使用经验，性能数据相对完整，便于设计制造过程中的

参考；此外，通用模具钢的选择也便于采购、材料准备和材料管理。

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