近幾年，我國鋼材需求量以20%的速度增長(cháng)，但我國模具用鋼產(chǎn)量增長(cháng)不明顯，在2010年我國模具行業(yè)1120億元的銷(xiāo)售額，以及各個(gè)主機大企業(yè)的上百億元的模具產(chǎn)值，與2010年我國模具鋼產(chǎn)量未達到100萬(wàn)噸的能力相比下，實(shí)在是不相適應。國際模具及五金塑膠產(chǎn)業(yè)供應商協(xié)會(huì )負責人羅百輝表示，“十二五”期間隨著(zhù)模具制造多樣化、大型化、精密化和預硬化發(fā)展的趨勢要求在模具鋼生產(chǎn)工藝上，總體向高純凈度、高等向性、高韌性、高均勻性方向發(fā)展，模具鋼材企業(yè)在研制特殊鋼方面應加大力度，大力發(fā)展國產(chǎn)優(yōu)質(zhì)模具材料。
模具產(chǎn)業(yè)發(fā)展要求量升到質(zhì)變
隨著(zhù)我國模具工業(yè)的持續發(fā)展，對于高檔模具用鋼進(jìn)口量不斷攀升，預計模具用鋼進(jìn)口還將大幅度增長(cháng)，特別是模具型腔部分模具鋼在短時(shí)間內進(jìn)口的格局很難改變，我國模具用鋼進(jìn)口主要來(lái)自日本、德國、瑞典、奧地利、韓國等國家。據國際模具及五金塑膠產(chǎn)業(yè)供應商協(xié)會(huì )負責人羅百輝介紹，中國每年約有20%份額，10萬(wàn)噸左右，合約60億元人民幣的精品模具鋼需要進(jìn)口，它幾乎占據了整個(gè)模具鋼的高端市場(chǎng)。而且進(jìn)口的模具鋼價(jià)格要比國內同類(lèi)產(chǎn)品高出幾倍或者十幾倍。主要原因是國外模具鋼采用了品質(zhì)純凈、退火組織和沖擊韌性單項指標，鋼材品質(zhì)均勻、組織細小、尺寸精確，如國外H13鋼標準控制指標最多達8項，而我國標準只有3項。目前國產(chǎn)的合金模具鋼與瑞典、德國、美國、日本、法國等國際先進(jìn)水平相比，在品種、質(zhì)量、尺寸規格及性能等方面存在一定的差距，難以滿(mǎn)足高端市場(chǎng)需求。
模具鋼基本以熱作模具鋼、冷作模具鋼和塑料模具鋼三大系列為主。我國普通模具鋼現在已經(jīng)過(guò)剩，但高端、精密和長(cháng)壽命的精品模具鋼與國外還有不小的差距，主要差在純凈度指標上。中國工程院院士、機械科學(xué)研究總院副總工程師陳蘊博表示，一般國產(chǎn)H13鋼制的壓鑄模具壽命為3萬(wàn)~5萬(wàn)模次，而進(jìn)口的優(yōu)質(zhì)H13鋼制的壓鑄模具壽命可達20萬(wàn)次。生產(chǎn)實(shí)踐證明，規模不斷壯大的中國模具鋼產(chǎn)業(yè)仍然沒(méi)有走出“大而不強”的怪圈。
中國模具工業(yè)協(xié)會(huì )副秘書(shū)長(cháng)秦珂表示，雖然我國也有模具材料系列，但重復鋼種比較多，分類(lèi)粗，批量小，鋼材質(zhì)量穩定性差，沒(méi)有了鋼材的可靠性，模具企業(yè)選用存在顧慮。我國的模具鋼在品種、規格、質(zhì)量及性能等方面和國際先進(jìn)模具鋼生產(chǎn)水平還有一定差距，導致我國每年有相當數量的中、高檔模具特殊鋼必須從國外進(jìn)口，某種角度來(lái)說(shuō)，制約了模具企業(yè)的發(fā)展。
近年來(lái)，國外許多鋼廠(chǎng)都推出了性能優(yōu)異的新鋼種。如熱模鋼方面做了大量的工作，新鋼種具有較強的高溫性能，同時(shí)還具有較高的韌性，已作為熱作模具的首選。撫順特鋼的銷(xiāo)售經(jīng)理表示，國內企業(yè)的冶煉、加工主機設備與國外專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)廠(chǎng)家相比相差不大，差別較大的環(huán)節是熱處理設備和機加工設備，這就決定了國內模具鋼產(chǎn)品在質(zhì)量、品牌上的不足，決定了國內模具鋼產(chǎn)品的價(jià)格及附加值遠遠落后于國外模具鋼產(chǎn)品，這也是國內冶金企業(yè)急需調整的環(huán)節。
我國制造業(yè)已進(jìn)入一個(gè)高速發(fā)展期。未來(lái)的5~10年，汽車(chē)、化工、電子等行業(yè)的迅速發(fā)展，將帶動(dòng)機械制造業(yè)的發(fā)展，而模具工業(yè)作為機械制造業(yè)零件產(chǎn)品的成型工藝裝備更是要先行發(fā)展，這將給模具材料生產(chǎn)從冶煉質(zhì)量、生產(chǎn)工藝及熱處理技術(shù)帶來(lái)發(fā)展的空間。但由于自主知識產(chǎn)權的模具新材料較少，模具壽命低，模具企業(yè)很難找到一種可靠的國產(chǎn)模具新鋼種來(lái)代替進(jìn)口模具鋼。國內優(yōu)質(zhì)、高壽命熱作模具鋼新鋼種的開(kāi)發(fā)和推廣工作處于一種相對停滯的狀態(tài)。
一般來(lái)講，模具用材料占模具產(chǎn)值的20%左右，但其質(zhì)量的優(yōu)劣將最直接影響模具的使用和性能。模具材料的發(fā)展是一項長(cháng)期的系統工程，要求研制、生產(chǎn)、銷(xiāo)售及技術(shù)服務(wù)一條龍。我國模具鋼市場(chǎng)上80%以上是黑皮圓鋼棒料，扁鋼及預硬化處理后的模具鋼較少，大部分模具鋼仍需經(jīng)改鍛后使用，鍛造工藝控制不嚴格，內在質(zhì)量較差，鋼材利用率較低;雖然國內大多數模具鋼生產(chǎn)廠(chǎng)都已采用先進(jìn)的冶煉設備和工藝生產(chǎn)，如爐外精練、真空脫氣、電渣重熔、精鍛精軋等方法，但與國外先進(jìn)模具鋼生產(chǎn)廠(chǎng)相比尚有差距。因此模具鋼企業(yè)要擴大采用先進(jìn)工藝生產(chǎn)模具鋼的比重，加強新工藝、新設備的引進(jìn)，改進(jìn)生產(chǎn)工藝，改善管理，生產(chǎn)純凈度高、均勻性好、大規格的模具鋼。十二五期間，一方面是模具行業(yè)必然會(huì )對模具材料提出更高的技術(shù)要求，另一方面面對長(cháng)期依賴(lài)進(jìn)口大量模具材料來(lái)支撐我國的模具工業(yè)發(fā)展的情況，大力發(fā)展我國模具材料新技術(shù)、新工藝、新品種。
開(kāi)發(fā)優(yōu)質(zhì)模具材料是重點(diǎn)
“十二五”期間隨著(zhù)模具制造業(yè)的發(fā)展，對模具鋼也提出了新的技術(shù)要求。模具制造多樣化、大型化、精密化和預硬化發(fā)展的趨勢還要求在研制特殊鋼方面加大力度，大力發(fā)展國產(chǎn)優(yōu)質(zhì)模具材料。據國際模具及五金塑膠產(chǎn)業(yè)供應商協(xié)會(huì )負責人羅百輝介紹，我國模具鋼的發(fā)展方向主要體現在以下幾個(gè)方面：
一是模具向高精度大型化方向發(fā)展，對無(wú)變形的預硬化塑料模具鋼和大規格、大噸位的模具鋼的需求不斷增加。
二是向高純凈度、高等向性、超細化組織、長(cháng)壽命方向發(fā)展，對模具使用壽命的要求越來(lái)越高。
三是向制品化方向發(fā)展，盡可能縮短模具加工周期，因此要求模具鋼的生產(chǎn)企業(yè)能提供經(jīng)過(guò)機加工或熱處理的模具鋼。
四是向模具鋼的系列化和個(gè)性化方向發(fā)展。隨著(zhù)產(chǎn)品的不斷更新對模具鋼的性能也提出了更高的要求，如工作溫度、耐腐蝕性能、切削性能、蝕刻性能、拋光性能等。模具鋼根據不同工礦條件，形成系列化，不斷滿(mǎn)足個(gè)性化的要求。
在塑料模具鋼方面，要發(fā)展超大規格汽車(chē)保險杠預硬化塑料模具鋼，單重達到35噸的特大型預硬化塑料模具鋼模塊產(chǎn)品，替代進(jìn)口;開(kāi)發(fā)厚度≥400mm的大規格沉淀硬化型超鏡面塑料模具鋼模塊;開(kāi)發(fā)新型耐腐蝕塑料模具鋼，滿(mǎn)足特種塑料(含氟、氯等)對模具鋼的耐腐蝕性能的高要求。
在熱作模具鋼方面，要開(kāi)發(fā)具有自主知識產(chǎn)權的新型低成本、高壽命熱作模具鋼，開(kāi)發(fā)超純凈、組織均勻的熱作模具鋼，極低的S、P含量及超細化組織，添加具有紅硬性作用的合金元素提高模具在高溫下的硬度，提高熱壓鑄模具和熱擠壓模具的使用壽命。
在冷作模具鋼方面，要針對汽車(chē)高強度鋼板(抗拉強度>800MPa)冷沖壓成型的模具材料及表面處理技術(shù)工藝。開(kāi)發(fā)低合金高強度、高耐磨性、高韌性的冷作模具鋼。通過(guò)降低碳含量及合金元素總量提高韌性和耐磨性。