模具钢研发生产从零到行业领先！鞍钢人是怎么做到的？_!
近年来，鞍钢集团钢铁研究所主持了塑料模具钢、复合模具钢、碳模具钢、热模具钢、耐腐蚀模具钢等15个品牌的优质模具钢，大大丰富了我国模具钢板品种，满足了高端设备制造业蓬勃发展的模具板需求，成功应用于日本双叶精密模具项目和神户钢厚模具开发项目、宁波宁兴特种钢集团汽车面板和保险杠精密模具开发项目，大大提升了鞍钢的品牌形象。
优质模具钢是中国十三五规划和2025年**重点战略材料研发方向。鞍钢面对高合金模具钢产品的大型化、精密化方向，基于空白组织数字控制和低偏析技术，形成了模具钢板短工艺生产技术，突破了多个技术瓶颈，实现了高合金连铸坯和板材的稳定生产，实现了高碳当量模具产品的空白、全真空电子束焊接和低压比轧制技术。
跨越600mm，征服国际无人区
鞍钢模具钢从零到国内外市场的巨大成功，是鞍钢工匠独立、艰苦奋斗的缩影。这一辉煌的背后，离不开鞍钢模具钢团队默默支撑鞍钢优质模具钢的伟大事业，也离不开团队负责人赵坦。11年前的夏天，28岁的赵坦在南京理工大学博士毕业后拒绝了其他钢铁企业的高薪就业。他毅然选择了鞍钢，回到了家乡。他渴望通过自己的努力为鞍钢做点什么。经过三年的沉淀，赵坦终于确定了模具钢领域的主要方向。鞍钢当时无法生产的这种困难钢种，开启了鞍钢模具钢的传奇篇章。
2012年，赵坦被命令成立模具钢项目组，以优化产品结构。项目组成员成立初期，参观了华东、华南等模具钢配送量大的地区，经讨论确定了需求量大的地区SM45、SM以50钢为代表的碳模板作为切入点，通过提供优质钢板得到用户的认可，然后在后期继续推广其他产品。团队专家李广龙回忆说：尽管SM45、SM50钢化学成分简单，但用户对钢板质量要求不简单，厚度大于200mm要求保证的钢板Ⅰ订单中更大厚度为400mm以上。”
根据2012年的常规工艺条件和手段，连铸坯轧制工艺可稳定生产200mm厚碳模具钢板的企业很少，更不用说保证钢板了Ⅰ层次探伤，厚度4000mm几乎没有钢厂能生产。鞍钢连铸坯更大截面300mm，在生产这种厚度大、技术要求高的钢板面前存在先天性缺陷。如果能克服这一缺陷，为用户提供200个优质厚度mm以上、保证Ⅰ级探伤碳模板无疑可以大大提高用户的认可度。为此，项目组决定通过真空复合材料生产200mm厚度以上的碳模钢板，即用两个或两个以上连铸坯叠在一起，用轧制原料生产厚度规格的钢板。
当时，鞍钢从乌克兰引进了**台真空电子束复合焊机生产特殊钢板，并在早期阶段初步实施了特殊普通碳和低合金钢板的生产。然而，世界上没有成功应用高碳产品的先例。由于模具钢的特点与普通碳和低合金钢有很大的不同，适用于普通碳和低合金钢真空复合材料的焊接工艺在焊接碳模具钢时完全不可行。焊接应力的积累不仅会产生大量的焊接裂纹，而且坯料之间未焊接的间隙也会逐渐增加，更终导致无法焊接，甚至拉动早期焊接的地方。由于剩余磁性的影响，一些钢材的焊接轨迹无法控制。赵坦回忆起当时的情况，说：正是因为真空复合技术很难生产特殊的碳模板。
轧制原料制备成功，下一步当然是轧制。有了前期的经验教训，轧制过程项目组并没有急于进步，而是综合考虑了SM45钢的高温特性，SM常规焊接接头45钢的特点，SM45真空复合坯的尺寸和现有工艺设备专门用于制造SM45复合坯料的加热轧制工艺。充分考虑，600mm厚SM45连铸坯轧制320mm厚钢板，经检验，钢板全板达到GB/T 2970Ⅰ分级检测标准。赵坦自豪地说：实验证明，用真空复合技术生产高质量的碳模板是可行的，这是对我们更大的鼓励。
虽然技术路线是可行的，但真正的测试还没有完全到来。众所周知，在生产高碳当
钢铁雄心壮志，做高温钢板上的火焰舞者
幸福来自奋斗，需要加班。这是模具钢团队经常谈论的。
以1.以2311和718为代表的塑料模具钢是市场需求更大的模具钢品种。与传统的普通碳低合金产品不同，产品性能的整体均匀性要求很高，任何位置的硬度都会影响模具产品的质量。鞍钢于2007年开发了该产品，但塑料模具钢具有高碳、高合金成分的特点，甚至进一步扩大了空白中心分析的问题。由于心脏分析难以解决，大量的质量异议一度搁置了该项目。当时，用户的反应是鞍钢产品不能锯、钻，影响效率，不易使用，其他家庭为零起点，您的鞍钢开发产品为负起点。
为了服务用户，找出原因，提高产品质量，新成立的鞍钢模具钢生产销售研究团队经常深入市场，访问用户，为**的模具钢企业，一次又一次的研究，一轮又一轮的讨论，确定解决问题的方向。为了指导现场生产，必须在实验室研究过程中，团队年轻成员冯丹竹回忆情况，导师赵带领研发团队每天在实验室，因为团队年轻，他也需要培养新的力量，虽然研究任务繁重，但赵积极乐观地关注团队，也因为团队年轻，我们充满活力，充满活力。
说起来容易做起来难。团队成员在实验室进行了多轮试生产和一系列热处理，以解决现场问题和偏析问题。数百块钢板的低倍试验和硬度试验，洛氏硬度试验点就像模具钢生产和销售团队的信念一样，整洁、坚定、不动摇。在现场生产过程中，由于模具钢高碳当量品种的固有属性，模具钢品种的取样和切割无法实现。必须依靠人工砂轮机在模具钢板表面手动抛光圆形硬度试验区，并在圆形试验区进行硬度性能试验。鞍钢模具钢生产不成熟时，这些生产检验工作由科研项目团队亲自完成。钢板应在表面不同位置手动抛光9个圆形试验区，每个试验区需要测量5个硬度试点。这是一项体力劳动强度高、工作环境恶劣的实验工作。此外，时间紧迫，任务繁重。为了满足客户的检查和按时交货，赵坦带头完成了热轧模具钢板的硬度试验点。赵坦和他的团队成了数千吨的硬度试验。
就是这样一个团队，他们以超人的意志力克服了钢板的高温考验，用燃烧的毅力照亮了胜利的道路，真正为鞍钢模具钢的事业一无所惜。他们平均每天在如此恶劣的高温粉尘环境中工作89个小时，汗水浸透了他们的工作服，但他们的身材依然坚定。
通过实验室的不断尝试和团队在现场生产过程中严格检查技术细节，我国**开发并形成了模具钢连续铸坯内部质量数字识别技术和定量分析方法，用于整个过程的组织跟踪和优化控制。创建关键连续铸造工艺参数动态调整 钢坯预处理 钢坯均质化处理 简化热处理塑料模具钢稳定、低成本、短工艺核心控制技术，减少全模具钢板产品的生产。从炼钢、钢坯加热、轧制、热处理、性能检验等整个生产过程中建立质量安全防线，更终通过评价达到国内领先水平。
工匠精神，打造高合金模具钢板新品牌
由于新制备技术的发展，我国模具钢材料的发展滞后于模具工业技术的发展。传统的塑料模具钢由特种钢厂生产，采用电炉 模具 锻造工艺，配备特殊的预硬化工艺设备，由于钢锭生产不连续，产品长周期质量稳定性差，产品气体含量、夹杂水平、选择分析水平高，初始碳化物、共晶组织多，难以控制；锻造大、宽模板、高端材料工艺越复杂，受多火锻造和钢锭锻造组织决定的长热处理影响，产品生产周期通常较长。
随着普通钢厂产品的转型升级和技术进步，模具钢板产品逐渐取代了特种钢厂产品。产品质量稳定、可控性高、纯钢、绿色生产工艺短、效率高，引发了模具钢领域的**个里程碑变化。然而，该技术长期以来一直徘徊在合金含量高的高端产品中。
鞍钢集团公司对高附加值产品的高质量、低成本、短工艺、精度、稳定性的迫切需求。2014年，项目团队将重点关注产品附加值更高、要求更严格的热模具钢H13、精密耐腐蚀模具钢40Cr13.征服超宽高合金模具钢大板生产技术的另一个无人区是不可能的。
这类产品的合金含量高达9%-15%。传统转炉冶炼高合金钢合金工艺温降过大，合金不易熔化，导致钢水表面结壳，脱渣工艺后合金损失较大；转炉出钢后，由于合金引入而产生的回磷问题难以控制。此外，由于碳含量高，合金含量高，易于偏析，连铸高合金板中心偏析组织的控制难度大于以往。更重要的是使用普通的钢连铸设备来实现高碳当量(1.9-3.2)模具钢产品无缺陷大板坯的开发，以及整个轧制过程中止裂性的提高和控制，是前所未有的。不仅如此，由于中厚板轧制的特点，钢板的异性也很严重H对于等向性能要求较高的品种，也很难保证性能。
然而，只有通过开发这些技术和产品，鞍钢的模具钢才能被视为真正的模具钢，并在行业中占有一席之地。鞍钢的模具钢人又一次投入了一场持续了五年的紧张战斗。改革创新和技术推广不仅需要勤于思考和实践，还需要勇于承担责任。如果有问题，我们应该敢于面对和解决。赵坦的话已经成为模具钢团队的共识。成分设计和热处理工艺是否引入正交设计手段、低倍分析、全截面组织比较、扫描、透射、微硬度测试、技术效果综合分析。团队核心成员范回忆说，赵坦细致严谨 、不厌其烦地监督和指导。试制期间，赵坦带领团队成员频繁前往鞍山、广州、鲭鱼圈，加强实验研究，加强现场跟踪和技术研究。
功夫不负有心人。H13、40Cr产品均质性、组织控制水平、等向性能等13系列产品均达到或超过国际先进企业水平。无缺陷时H当13个连续的空白被拉出来时，所有的努力都是值得的。该项目更终被金属学会认定为国际领先地位中国科学院金属研究所的一位专家评论说，你的工作是**的。
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记者 叶舟
来源：鞍钢日报
原文链接:优钢网 » 模具钢研发生产从零到行业领先！鞍钢人是怎么做到的？_!
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