多極化發(fā)展模具材料及相關(guān)技術(shù)如何突破瓶頸？工業(yè)傳

 日前，器件的體積及抗惡劣環(huán)境的能力也更加凸顯。工業(yè)傳感器在其中執(zhí)行著各種各樣的測(cè)量任務(wù)，模具工業(yè)協(xié)會(huì)公布的一項(xiàng)調(diào)查顯示，包括加速度、壓力、轉(zhuǎn)矩、溫度、位置、流速和水平面等。伴隨著世界工業(yè)化發(fā)展進(jìn)程和對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的快速提升，各地模具生產(chǎn)企業(yè)基本未受金融危機(jī)影響的占20%，工業(yè)傳感器增長(zhǎng)率市場(chǎng)也在逐年飆升。 隨著市場(chǎng)擴(kuò)大值得注意的是，已受影響或影響很大的企業(yè)約占40%。有數(shù)據(jù)顯示，工業(yè)設(shè)備中使用的傳感器件的設(shè)計(jì)與制造廠家不僅有傳感器專業(yè)公司，去年我國(guó)模具銷售額950億元，如美國(guó)傳感器技術(shù)公司（AST）、MacroSensors和MTSSensors，比上年增長(zhǎng)9.2%，也有半導(dǎo)體公司，增幅比上年放慢10多個(gè)百分點(diǎn)，如模擬器件公司、達(dá)拉斯半導(dǎo)體公司、美信集成產(chǎn)品公司和TI公司。更多企業(yè)的加入無疑將加速促進(jìn)工業(yè)傳感器市場(chǎng)的多極化發(fā)展。 ，為1984年我國(guó)模具業(yè)有統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)以來增速最低的一年。

    危機(jī)面前，通過的《裝備制造業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃》中把提升模具及其制造裝備的技術(shù)水平作為其重點(diǎn)內(nèi)容，在16個(gè)重大科技專項(xiàng)基礎(chǔ)裝備功能件項(xiàng)目中有關(guān)的模具項(xiàng)目專項(xiàng)，也體現(xiàn)了模具工業(yè)在制造業(yè)中所占的重要地位。業(yè)內(nèi)有關(guān)專家認(rèn)為，一系列提振內(nèi)需的刺激計(jì)劃也給遭遇困境的模具市場(chǎng)帶來機(jī)遇。

    如何抓住4萬億元總投資項(xiàng)目的商機(jī)，變成模具行業(yè)實(shí)實(shí)在在的訂單？模具工業(yè)協(xié)會(huì)的專家指出，空前的機(jī)遇面前，模具行業(yè)發(fā)展的最基本問題是解決模具材料及模具相關(guān)技術(shù)落后的現(xiàn)狀。

     新機(jī)遇帶來新挑戰(zhàn)

    “模具材料性能、質(zhì)量和品種往往會(huì)影響模具質(zhì)量、壽命及成本，國(guó)產(chǎn)模具鋼與國(guó)外進(jìn)口鋼相比，無論是質(zhì)量還是品種規(guī)格，都有較大差距?！蹦＞吖I(yè)協(xié)會(huì)常務(wù)理事、高級(jí)工程師周永泰在接受本報(bào)記者采訪時(shí)坦言。

    以汽車模具為例，汽車工業(yè)和模具工業(yè)的快速發(fā)展對(duì)模具材料的數(shù)量、質(zhì)量、品種和性能等方面提出了更高、更新的要求，如高標(biāo)準(zhǔn)模具鋼用戶要求材料有非常好的沖擊韌性、殘余元素控制、高質(zhì)量、長(zhǎng)壽命等。

    而國(guó)產(chǎn)模具鋼由于品種、規(guī)格、質(zhì)量及性能等方面的原因，和國(guó)際先進(jìn)水平還有一定的差距，導(dǎo)致我國(guó)每年有25％的中、高檔模具必須從國(guó)外進(jìn)口。

    一勝百模具（北京）有限公司總經(jīng)理馮英育認(rèn)為，一汽車從微電子元件到車身、輪胎等，包含塑料、玻璃、銅、鋁、鋼鐵等各種不同強(qiáng)度和表面狀態(tài)的件，而這任何一個(gè)汽車零件的生產(chǎn)過程中，如果要求每一件的各項(xiàng)物理性能、外觀質(zhì)量等均完全達(dá)到設(shè)計(jì)要求，模具的質(zhì)量必須要有保證。模具用戶首先要求模具不得整體完全失效，即要求模具不得整體開裂。

    其次，模具用戶要求生產(chǎn)出的第一件與最后一件汽車零件具有相同的物理性能、外觀以及尺寸公差，因而模具材料必須保證足夠的強(qiáng)度。

    馮英育表示，隨著汽車輕量化的發(fā)展，壓鑄件的生產(chǎn)趨于采用更高壓力、更加自動(dòng)化的壓鑄機(jī)來生產(chǎn)，因此，模具的工況條件更加惡化，這就要求模具材料同時(shí)具有優(yōu)異的紅硬性（高溫屈服強(qiáng)度）和延展性（可塑性）。

    “模具鋼的確是困擾模具制造商的一個(gè)問題，特別是對(duì)于那些大中型模具的制造商們。例如大模塊的模具鋼材，國(guó)內(nèi)模具鋼的可選性和可靠性都較低，不能滿足時(shí)間要求非常緊的項(xiàng)目，因此模具制造商不得不采用成本較高的進(jìn)口模具鋼。”延鋒偉世通汽車飾件有限公司模具公司總經(jīng)理王亞平這樣認(rèn)為。

新挑戰(zhàn)凸顯大差距

    面對(duì)剛崛起的龐大市場(chǎng)，國(guó)內(nèi)的鋼鐵企業(yè)卻滿是感慨與尷尬：目前，國(guó)產(chǎn)模具鋼還不能全滿足國(guó)內(nèi)模具行業(yè)的需求。

    模具工業(yè)協(xié)會(huì)模具材料負(fù)責(zé)人指出，國(guó)內(nèi)模具鋼市場(chǎng)已經(jīng)落后于模具工業(yè)的發(fā)展，還不能很好地適應(yīng)模具制造業(yè)的需求，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

    首先是模具鋼的生產(chǎn)工藝落后，鋼材質(zhì)量差。比如國(guó)產(chǎn)的通用性模具鋼h13、d2、ld等品種內(nèi)在質(zhì)量均能達(dá)到美國(guó)模具鋼通用標(biāo)準(zhǔn)astma681，屬國(guó)際一般水平，基本上能滿足國(guó)內(nèi)外一般模具用戶的使用。但對(duì)高標(biāo)準(zhǔn)模具鋼用戶提出的高要求，如沖擊韌性、碳化物低偏等殘余元素控制、高質(zhì)量長(zhǎng)壽命要求等，目前還無法滿足。如冷作模具鋼要求在低溫條件下具備耐磨損、抗塑形、抗崩角、抗整件開裂、可機(jī)加工性和可磨削性等各種性能。而塑膠模具用鋼要求具有高光潔度表面、耐腐蝕、耐磨損、高熱傳導(dǎo)性、機(jī)加工性、拋光性、蝕刻性能等。

    “據(jù)國(guó)內(nèi)外塑料模具技術(shù)比較顯示，國(guó)外的淬火鋼模具壽命在160～300萬次，國(guó)內(nèi)只有50～100萬次，非淬火鋼模具壽命國(guó)內(nèi)也只有國(guó)外的一半。鋼材質(zhì)量是造成這一狀況的其中一個(gè)原因。”周永泰表示。

    另外，國(guó)產(chǎn)模具鋼新品種少。近年來，國(guó)外一些著名模具鋼生產(chǎn)企業(yè)研制了許多模具鋼新品，如高強(qiáng)韌性模具鋼、dh13、dh53、火焰淬火模具鋼、粉末冶金冷作模具鋼等，這些高性能模具鋼成了當(dāng)前國(guó)際模具市場(chǎng)的典型品牌產(chǎn)品。相比之下，國(guó)產(chǎn)的高性能模具鋼新品較少，模具鋼新品種少。

    還有就是品種規(guī)格不齊全。例如占模具鋼用量60％的塑料模具鋼，在我國(guó)合金工具鋼標(biāo)準(zhǔn)中，僅有兩個(gè)鋼號(hào)，而美國(guó)有7個(gè)鋼號(hào)，且形成了較完整的用鋼系列。美、日、法及瑞士等國(guó)，已在冷作模具鋼和熱作模具鋼中形成系列，僅熱作模具鋼就有6個(gè)定型通用品種，是國(guó)產(chǎn)模具鋼所不及的。

    解決之道在哪里

    面對(duì)巨大差距，模具材料工業(yè)該如何突破瓶頸？

    業(yè)內(nèi)專家指出，技術(shù)裝備創(chuàng)新升級(jí)是必由之路。首先要提高冶金質(zhì)量，采用先進(jìn)的設(shè)備和技術(shù)，采用先進(jìn)的冶金方法和工藝，如爐外精煉、電渣重熔、真空處理，多向鍛軋、精鍛、精軋，生產(chǎn)純凈度的優(yōu)質(zhì)鋼材；增加生產(chǎn)高均勻性、高等向性的模塊、扁鋼、方鋼、板材等；通過機(jī)加工、調(diào)質(zhì)處理等方法提供制品化、精品化的模具鋼產(chǎn)品。

    其次是研制、推廣應(yīng)用新型模具鋼。國(guó)內(nèi)新型模具鋼種類繁多，但研制新型模具鋼的空間仍然很大，況且有些新鋼種性能有待改進(jìn)。如鋁合金大型鑄件日漸增多，研制大型鋁合金壓鑄模具鋼仍是當(dāng)務(wù)之急。又如建筑業(yè)近年發(fā)展很快，研制價(jià)格低、耐磨性高、有足夠強(qiáng)韌性的陶瓷、耐火磚模具鋼也是一個(gè)急需解決的課題。

    再次是建立塑料模具鋼系列。我國(guó)塑料工業(yè)發(fā)展很快，塑料制品廣泛用于農(nóng)業(yè)、機(jī)械、化工、建筑、玩具、日用品、汽車、燈具、家用電器等，需求量大、質(zhì)量要求高，與之相應(yīng)塑料模具鋼需求量急速增加，對(duì)鋼的使用性能、工藝性能也提出了更高要求。

    最后應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)表面處理技術(shù)的創(chuàng)新和應(yīng)用。表面處理能在保持模具原有成分和性能的基礎(chǔ)上，賦予模具表面特殊使用性能（主要是耐磨性、耐蝕性等），大幅度提高模具使用壽命，拓寬了模具鋼應(yīng)用范圍，還可以價(jià)格低的模具鋼取代價(jià)格高的模具鋼，因此受到世界各國(guó)的重視。我國(guó)應(yīng)大力采用先進(jìn)設(shè)備和技術(shù)，以期多種類、高質(zhì)量的表面處理在模具上廣泛應(yīng)用。

    “對(duì)于國(guó)產(chǎn)鋼材的供應(yīng)商來說，應(yīng)該加快高質(zhì)量鋼材的國(guó)產(chǎn)化工作，只有量上去了，尤其是產(chǎn)量和質(zhì)量，成本才能進(jìn)一步降低，才具備與進(jìn)口鋼材競(jìng)爭(zhēng)的更大優(yōu)勢(shì)，更好地服務(wù)于國(guó)內(nèi)模具制造商?！毖愉h偉世通汽車飾件有限公司模具公司總經(jīng)理王亞平說。

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