世界模具材料生产的现状和进展22812181gcba.docx
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1、 用心专注 服务专业世界模具具材料生生产的现现状和进进展上海工程程技术大大学 朱祖昌昌 第十一一届中国国国际模模具技术术和设备备展览会会于今年年5.88.55.122.在上上海举办办。这次次展会的的参展商商来自世世界166个国家家和地区区,参展展单位近近12000家。这这次展会会继续保保持着模模具专业业展世界界第二和和亚洲第第一的地地位。吸吸引了约约11.8万多多来自330个国国家和地地区的观观众。 现代工工业,模模具领先先。模具具工业水水平的高高低已成成为衡量量国家制制造业水水平的重重要标志志之一。近近年来,随随着汽车车和ITT工业的的发展,我我国模具具工业得得到快速速的发展展,20005年
2、年模具销销售额达达6100亿元,模模具出口口达7.38亿亿美元,同同比增长长达255和551。因因此,展展览会的的举办是是对我国国模具工工业技术术发展的的大检阅阅,也是是国际和和国内模模具制造造新技术术发展和和交流的的大舞台台。 作为模模具工业业重要物物质基础础的模具具材料在在本届展展览会上上也充分分展示了了其重要要性。展展会共设设有300家模具具材料的的展台,分分别来自自美国、德德国、法法国、日日本、瑞瑞典、韩韩国和我我国。同同时,在在展会期期间举办办的技术术交流会会共有227场,其其中模具具材料的的讲座就就有6场场。可见见,世界界制造模模具钢的的许多厂厂商都十十分看中中中国的的市场。除除了
3、大家家已熟悉悉的ASSSABB、大同同和日立立等企业业外,法法国的AArceelorr Grroupp,Auuberrt & DDuraal,德德国的KKINDD & Co,EEdellstaahl 和韩国国的昌原原(Chhangg Woon SSpecciallty Steeel)都都在采取取果断措措施进入入中国。本本文将对对本届展展览会上上参展的的生产模模具材料料工厂的的现状和和进展情情况加以以阐述。 1、AArceelorr Grroupp(阿赛赛洛集团团): 法国阿阿赛洛集集团是世世界上最最大的钢钢材生产产集团之之一,该该集团220066年6月月已与俄俄罗斯的的 Seeverrstaa
4、l 集集团合并并成为世世界上最最大的钢钢铁企业业。Inndusssteeel 钢厂是是Arcceloor集团团的主要要成员。现现在有三三个生产产基地,分分别设于于法国和和比利时时。Crreussot 的Scchneeideer 工工厂成立立于18836年年。该厂厂具有先先进齐全全的生产产设备,拥拥有2000T 1000MVAA的电炉炉,经VVAD和和VODD真空精精炼,浇浇铸成钢钢锭或压压铸和连连铸。能能生产厚厚度达9950mmm的板板材,并并确保均均匀材质质和性能能稳定,生生产钢材材的700用于于出口。在在全球市市场中模模具钢和和工具钢钢板材的的市场占占有率220033年占222,生生产量为
5、为650000 T 。该该厂生产产的热作作模具钢钢有1.23443,11.23344,11.27767和和AH61,供供给的尺尺寸宽度度20000mmm,厚度度3000mm;冷作模模具钢有有1.228422,1.25110,11.23363,11.23379和和 Teenassteeel ,其其宽度与与上相同同,厚度度1500mm;塑料模模具钢有有预硬3300HHB的PP20 (1.23111,11.23312)11.27738和和 Suuperrplaast 3000;预硬硬4000HB的的有1.27114和SSupeerpllastt 4000。供供应的尺尺寸厚度度都为8000mm,宽宽度
6、分别别为25000mmm和20000mmm。 该厂新新发展的的热作模模具钢;冷作模模具钢和和塑料模模具钢有有AH61;Tennastteell和Suuperrplaast系系列钢,主主要分别别介绍如如下。 111AH-61优优质热作作钢:它它是专为为铝压铸铸模所设设计,可可以避免免使用时时的热磨磨损和热热疲劳发发生龟裂裂从而提提高模具具使用寿寿命。材材料的化化学成分分列于表表1,其其硫磷含含量为00.0001%和和0.0008%,相应应非金属属夹杂物物控制在在极低水水平,当当然很好好的改善善了韧度度和高温温强度。钢钢材以退退火态供供货,均均匀和细细小的晶晶粒的显显微组织织使热处处理后晶晶粒保持
7、持细小,碳碳化物的的均匀分分布和相相对低的的偏析。 该钢的的奥氏体体化温度度为1002010550,加热热应缓慢慢,保温温时间为为1miin/mmm。 淬火时时要有足足够的冷冷速,防防止铁素素体F和和贝氏体体B的生生成,对对薄小工工件实行行高压气气淬,对对大厚工工件需采采用油淬淬达到要要求的硬硬度,并并同时避避免变形形和开裂裂,注意意在500700区间应应停止冷冷却。 淬火后后的回火火分两次次进行:第一次次回火在在50005550范围,应应在淬火火后立即即进行,到到温后保保持2小小时;第第二次根根据需要要硬度选选定,维维持2小小时。 表1 AH61和和Tennastteell钢的化化学成分分
8、钢号 CC Sii Mnn Crr Moo V S PP 其它它 AH661 00.400 11.000 00.355 55.000 11.300 00.900 00.0001 0.0008 Tenaasteeel 1.000 0.335 7.550 2.660 0.330 Ti 1.22 TTenaasteeel冷冷作模具具钢:是是一种新新型更通通用的工工具钢,具具有高的的强度、韧韧度和耐耐磨性,并并具较好好的机加加工和抗抗热氧化化性。采采用电炉炉和真空空精炼技技术。化化学成分分见表11,相应应降低了了C和CCr含量量,另外外加入TTi和NNb使碳碳化物细细小均匀匀,加入入MO以以得保持持耐
9、磨性性能。钢钢材具有有相当低低的杂质质含量,洁洁净度有有所提高高。 钢材的的退火硬硬度2555HB,在在10550奥氏体体下冷却却后经二二次回火火后得到到的性能能列于表表2,相相应的韧韧度指标标接近于于X1660CrrMoVV12(相当于于Cr112MooV)的的两倍,刀刀具使用用寿命可可增加225%以以上。淬淬火冷却却最好是是真空气气淬,或或在25503350的盐浴浴炉中进进行,形形状简单单的工件件才采用用油淬。淬淬火后立立即缓慢慢冷至80,待完完全均匀匀后缓慢慢加热至至室温,可可使残余余奥氏体体的量减减少,硬硬度坛加加,这种种冷处理理可适用用于简单单形状工工件。 表2 Tennasttee
10、ll的性能能改善 退火 硬度 加加热 温度 两两次回 火温度 热处理理 后硬度 韧 度 TENAASTEEEL X1660CrrMoVV12 2555HB 10550 5225 60/62HHRC 20JJ/cmm2 112 JJ/cmm2 550 599/611HRCC 300 J/cm22 155 J/cm22 575 588/600HRCC 355 J/cm22 199 J/cm22 1.33 SSupeerpllastt 4000:它它是一种种高硬度度(出厂厂硬度为为3800HB)预预硬塑料料模具材材料,特特别适用用于承受受高挤压压力和冲冲击力的的模具,钢钢材具有有好的加加工性能能和优
11、异异的焊接接性能。板板材在220mmm至6000mm厚厚范围内内,硬度度确保于于36004000HBB内,钢钢材的屈屈服强度度,抗拉拉强度为为11550和112500MPaa,延伸伸率110%,钢钢材的杂杂质含量量非常低低,尤其其是氧,保保证了高高的洁净净度,适适合于镜镜面抛光光。适合合于制作作热塑性性塑料的的注塑和和挤压模模具等。 2、AAubeert & DDuraal(奥奥伯杜瓦瓦公司) 它是世世界上生生产合金金、锰、镍镍合金领领导企业业的Errameet(埃埃赫曼)冶冶金矿业业集团的的成员之之一。公公司能够够设计、制制造、加加工和销销售特殊殊钢、铝铝合金和和钛合金金等,同同时与集集团内
12、的的爱和高高速钢公公司(EErassteeel)一一起共同同开发和和生产范范围广的的钢种。公公司拥有有4070吨吨电弧炉炉,中间间包精炼炼炉,真真空脱氧氧设备,真真空感应应熔炼炉炉(VIIM)112吨,225吨电电渣重熔熔精炼炉炉(ESSR),33吨真空空重熔精精炼炉(VVAR)等等熔炼设设备;锻锻造设备备主要有有12000445000吨的连连续锻造造机械和和45000665000吨模锻锻机;HHIP设设备(12000mmm);热热处理设设备有长长2000 mmm至21米米的淬火火回火炉炉,能处处理数kkg至220吨的的产品部部件。 Aubbertt & Durral公公司生产产的热作作模具钢
13、钢,塑料料模具钢钢,冷作作模具钢钢和玻璃璃模具钢钢有ADDC3,SSMV33,SMMV4,DDH133,MEEK4,DDH133,SMMV3,XX13TT6,XXDBDD,X115TNN,APPXV和和SRVV2,SSANCCY2,AAPXVV,X225V,这这些钢种种中的AADC33和MEEK4介介绍如下下: 2.11 AADC33:是该该公司的的专利钢钢种,也也可表示示成X336CrrMo V5-1,出出厂硬度度为2335HBB,常用用的硬度度为(443550)HHRC,具具有高的的抗热龟龟裂和高高韧度、高高耐磨性性。材料料锻造温温度为110000/11150。退火火温度为为8300,保持
14、持后缓冷冷。淬火火处理工工艺如下下:首先先预热7700,然后后升温至至9900,在226 barr N22下快速速冷却,或或急速冷冷至2880盐浴炉炉中然后后空冷至至室温,(两两种冷却却方法按按工件尺尺寸确定定)。回回火操作作在5550先施行行第一次次回火,然然后按工工件要求求在55506650间选定定,进行行第二次次回火,适适用于高高要求的的大型AAl合金金,Mgg合金的的压铸模模具和AAl合金金挤压模模具。模模具适合合进行渗渗氮处理理使表面面达10000 HV的的硬度。同同时模具具可以进进行预热热下的焊焊接和现现场的焊焊接。 2.22 MMEK44:相当当于德国国钢号11.85523,或表
15、示示成400CrMMoV113-99,公开开的成分分为:CC 0.40%,Crr 3.00%,Moo 1.00%和V 0.220%。钢钢材的相相变点为为:Acc1 7795,Acc3 8835,它通通常在预预硬条件件下供货货,硬度度为4000HBB(Rmm为14400NN/mmm2),具具有良好好的加工工性能,它它具有好好的韧度度、耐磨磨性和尺尺寸稳定定性。可可用于制制造塑料料模具,光光蚀刻花花性好,模模具可进进行渗氮氮处理,表表面达8800HHV的硬硬度。 对于以以退火态态的供货货材料进进行淬火火处理工工艺为:预热7700,奥氏氏体化温温度9220,冷却却条件为为:空冷冷或气体体加压淬淬火,
16、根根据零件件形状可可采用油油冷。可可适合于于制作轻轻合金压压铸模具具和大型型锤锻模模具等。 该公司正正在研究究压铸用用最佳热热作模具具钢SDDC,目目前未见见相关资资料。 3、KKINDD & Co公公司 KINND & Coo公司的的Edeelsttahll weerk(特特殊钢工工厂)成成立于118888年,积积累了百百余年生生产精炼炼工具钢钢的经验验和不断断改进及及发展的的生产设设备,产产品日益益满足顾顾客对高高品质的的要求,公公司专门门研发和和生产高高级热作作模具钢钢,塑料料模具钢钢,不锈锈钢和玻玻璃模具具钢等。工工厂拥有有两台电电渣重熔熔炉(225T)和和进行三三维锻打打的10000
17、TT,20000TT锻压设设备。220011年购置置了欧洲洲最先进进的133 baar真空空淬火炉炉,工作作室尺寸寸为155001000010000 mmm,最最大加载载质量为为25000kgg。20003年年购置了了渗氮炉炉,工作作室尺寸寸为155001000010000 mmm,最最大加载载重量为为35000 kkg。为为此,能能对高级级模具钢钢提供特特定要求求的热处处理来获获得最佳佳性能。 该公司司主要生生产的热热作模具具钢、塑塑料模具具钢、和和玻璃模模具钢等等。前者者主要有有USNN(1.23443,XX38CCrMooV5-1),USDD(1.23444,XX40CCrMooV5-1
18、),USNNS(11.23347,X400CrMMoVSS5-11),RRPU(1.223677,X338CrrMoVV5-33),MMAK(1.225677,X330WCCrV55-3),MAA(1.25881,XX30WWCrVV9-33),HHWD(1.226788,X445CooCrWWV5-5-55),RRPCoo(1.28885,XX32CCrMooCoVV3-33-3),RMM10CCo (1.28888,XX20CCoCrrWMoo10-9), HMMoD(1.228899,X445CooCrMMoV55-5-3)和和TQ11(专利利钢种);塑料模模具钢除除一些热热作模具具钢和
19、相相当于PP20的的钢外,还有RRF(11.20083,X422Cr113),CRSS(1.20885,XX33CCrS116),CMRR(1.23116, X366CrMMo177),NN4000(1.27667,XX45NNiCrrMo44)和专专利钢种种Plaast 1等;玻璃模模具钢有有USNN(1.23443,XX38CCrMooV5-1),ZF22(1.27882,XX16CCrNiiSi225-220)和和FAMM(1.27887,XX23CCrNii17)等等,本文文主要介介绍TQQ1和 Plaast 1。 3.11 TTQ-11 TQ-1是KKINDD & Co公公司的专专利
20、高级级模具钢钢。其合合金元素素的含量量设计按按优化组组合和按按最新的的熔炼和和锻造制制作技术术,经合合理的热热处理工工艺处理理后能获获得 高高的韧性性和很高高的高温温强度的的结合并并具高的的抗热疲疲劳、热热冲击开开裂和高高温耐磨磨性。从从而能可可靠地增增加模具具寿命。适适合于制制造结构构复杂和和大型的的精密压压铸模具具,并可可用来制制造挤压压模具,锻锻模和热热变形模模具。 该钢的的化学成成分列于于表2,它它是一种种Cr-Mo-V合金金模具钢钢,在测测试温度度6000和水冷冷条件下下的热冲冲击试验验中,经经60000次后后裂纹长长度仅为为1.223677钢的11/2左左右和11.23343(H1
21、11)钢的的1/33左右,由此可可见TQQ-1钢钢的韧性性提高是是很明显显的. TQ-11钢的退退火工艺艺温度为为82008440,经446 hr后后炉冷,退退火后硬硬度2200HB。其其去应力力退火工工艺为:6500经24 hhr后慢慢冷。淬淬火工艺艺为:11010010020奥氏体体化,经经保温后后空冷,或或在约5540的浴槽槽中冷却却,或在在油或聚聚合物介介质中冷冷却,或或在油或或聚合物物介质中中冷至22302800取出,或或采用真真空气淬淬,淬火火后硬度度约544HRCC;回火火工艺为为:温度度范围为为54006880按使用用硬度选选定,为为提高韧韧度需回回火3次次。该钢钢可以进进行氮
22、化化,对压压铸模具具按特定定工艺, 不出出现化合合物层从从而不出出现对热热交换的的影响。 3.22 Pllastt 1 Plaast 1是KKingg & Co公公司的专专利塑料料模具钢钢,属具具有极高高耐蚀性性,极好好的机加加工性和和尺寸稳稳定性,还还具有好好的导热热性能,焊焊接性,耐磨性性和韧度度。常以以预硬态态供货,硬硬度约3320HHB。该该钢的化化学成分分列于表表2中,属属含Mnn的铬不不锈钢。 该钢和和1.220855钢相比比,可加加工性、耐耐蚀性、韧韧度和可可焊接性性均有不不同程度度的提高高,但其其抛光性性与1.20885钢相相当。 4. Schhmieede werrke Gr
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