首页 > 金融理财

模具钢的重要性及发展

文章作者:来源:www.difeltro.com时间:2019-10-29



1。模具钢的重要性

随着工业技术的飞速发展,国内外制造业广泛采用非切削少切削工艺,如精密冲压,精密锻造,压铸,冷挤压,热挤压和等温超塑性成形。等待新的工艺来代替传统的切割工艺。模具已成为其主要的成型工具。家用电器行业中约80%的部件,机电行业中约70%的部件由模具形成。大多数塑料,橡胶,陶瓷,建筑材料和耐火产品也由模具形成。一辆中型卡车的改装需要4,000多套模具,重于2,000多吨。为了生产相机模型,需要超过500套模具。在许多行业中,模具成本已占产品成本的-30%[1]。因此,工业产品质量,生产率,成本降低和产品更换速度的提高在很大程度上取决于模具的制造精度和质量,制造周期,生产成本和使用寿命。因此,国外有人宣称“模具是工业发展的基石”和“模具是促进社会繁荣的动力”,充分表明了工业发达国家对模具生产的重视。因此,其模具工业发展迅速,并形成了新兴产业。自1980年代以来,日本,美国,德国和其他发达国家的模具工业的产值已经超过了机床工业的产值。从1976年到1985年的10年中,日本机械制造业的产值增长了2倍,而模具工业的产值增长了3倍。到1991年,模具工业的产值达到1亿日元。

模具钢是模具行业最重要的技术和材料基础。近年来,随着模具工业的飞速发展,模具钢的发展也异常迅速。全球所有国家都已经将模具钢的产量计算为合金工具钢的产量,其产量占合金工具钢产量的70%-80%。目前,工业化国家的合金工具钢产量约占该国钢铁总产量的0.1%。在日本,从1978年到1990年,钢的年产量约为1亿吨,而合金工具钢的热轧钢为年产量。年产量从67,900吨增加到132,200吨(占钢铁产量的0.13%)[21,增长了近一倍。 1986年至1997年的11年间,中国主要特种钢厂的合金模具钢产量年均增长率为12%,从48,800吨增长至113,000吨,其发展速度与国外保持一致。

2。发展简史

模具是通过诸如锤子,斧子和凿子之类的手动工具逐步开发而成的。从铁器时代开始,人类就开始使用钢铁材料制造手动工具。埃及大金字塔地区的人们发现了大约5000年前用铁铌制成的铁工具。早在公元前900年,希腊诗人荷马写的长诗《奥德赛》就有淬火钢制工具的记录。公元前350年,印第安人制造了Wootz Steel,后者首先将铁矿石固体还原为海绵铁,然后与木炭混合以加热渗碳。但是,早期的工具钢属于简单的普通碳素钢。自蒸汽机问世以来,工业产品已从人工制造变为机械制造。切削加工的速度增加了,成形负荷增加了,对工具材料的质量,性能和加工性能的要求也越来越高。碳工具钢一直无法满足这一要求,在1868年,Robert Mushet提出了一种化学成分为2%C,2%Mn,7%W的合金工具钢,可以进行空气淬火。它被称为Musset Steel(Mushet)。 Stel)。几年后,这种钢材在英国的谢菲尔德工厂投入生产,主要用于生产刀具。由于它比当时使用的碳工具钢具有更好的耐磨性和更长的使用寿命,因此成为当时广泛使用的合金。工具钢[3]。

在1890年代,Mustle钢中锰含量为2%的锰被铬替代,成为铬钨钢。表1-1显示了H. A. Bnistlein在1893年提交给Midvale的两个铬钨工具钢样品的化学成分。

1895年,FW Taylor首次发现上述合金工具钢可以提高淬火温度以获得红色硬度,因此可以在更高的切削速度下使用该工具,这就是“高速钢”的概念。被提议。 1903年,Taylor和M.推荐了一种合金工具钢,其中含有0.70%的C和14%的W。在1904-1906年,将0.3%的钒添加到上述钢中。 1910年,钒含量增加到0.7%,成为当代W 18Cr4 V型高速钢的原型[3]。

在此期间,低合金工具钢也取得了很多成就。 1895年,Carpenter Steel生产了成分为1.0%C,2。50%Cr的工具钢。在1897-1898年,生产了含1.18%C,0.94%Cr和0.78%W的低合金工具钢。

在1920年代,开发了一系列合金模具钢,主要包括:(1)。高碳高铬冷作模具钢; (2)10%,5%C:添加了钼的中合金空气淬火模具钢; (3)适用于制造压铸模具的热作模具钢; (4)铬钨型高耐热热作模具钢的研究; (5)开始进行易切削模具钢的研究,并在30年代和40年代发展为石墨化模具钢和各种易切削模具钢。

为了进一步提高低合金冷作模具钢的淬透性并减少淬火变形,从1940年代到1980年代,开发了许多低合金微变形冷作模具钢。自1970年代以来,为了简化热处理工艺并节省能源,已开发出许多火焰硬化模具钢。为了进一步提高冷作模具钢的综合性能,国外已开发出一批铬含量约为8%,再加上钼,钒等高韧性,高耐磨性的冷作模具钢合金元素。 a丨。

为了满足热作模具钢的发展需求,在2030年代开发的高钨含量的铬钨热作模具钢的基础上,开发了撕裂系统,钨钼系统和铬热作模具。和1930年代。钢,“低碳高速钢”和“热作模具钢”。

在1950年代后,随着石化工业的迅速发展,塑料迅速成为一种重要的工业材料。为了满足塑料模具的需求,迅速开发了许多不同类型的特殊塑料模具钢。目前,在许多先进的工业国家中,已经形成了渗碳型,预硬化型,整体硬化型,耐腐蚀,时效硬化型等特种钢系列。

中国是世界主要文明之一。钢铁生产技术始于公元前5世纪的春秋战国时期,并在西汉逐渐兴盛。在东汉时期,中国创造了一种白色铸铁的软化处理方法,该方法已成为高韧性可锻铸铁的生产技术。中国的生铁冶炼技术比欧洲要早1900年,而可锻铸铁生产技术比欧洲要早2300年[“,”]。

在春末和秋末,中国发明了块渗碳钢的技术。例如,长沙杨家山出土的春末秋末的钢剑是碳含量为0.50%的中碳钢。生产过程是首先将铁矿石的固态还原成海绵铁,然后进行渗碳,然后反复将锻件折叠和折叠,最后锻造成具有多层结构的钢工具[“]。钢铁加工技术,在战国后期中国已广泛使用淬火技术,例如,河北省易县盐下渡44号墓出土的钢剑和铁锹经过淬火后呈现出针状马氏体。早在战国时期,它是第一批使用铸铁制造铸模(铁范)的工具,用于铸铁斧,凿子,头等。

有。在河北省兴隆县和河南省新郑县,出土了战国时期的大量铁扇。通过使用铸铁模具,不仅可以提高铸铁的质量,而且由于可以多次使用铸模,因此可以显着提高生产效率,降低生产成本,并促进社会生产力的发展[5 ,6]。

中国冷作模具的发展相对较早。明代出版的《天工开物》号书在视线中包含一个钢尺。将钢带穿过生产线并冷拔成钢丝,然后将钢丝切成针状。进度解析。结果表明,钢冷拔模已经用于生产针状钢丝[5,6]。

在过去的300年中,通过工业革命,欧洲钢铁生产技术得到了迅速发展。自19世纪以来,中国长期以来一直受到封建制度,官僚资本主义和帝国主义的统治。它已经成为半封建半殖民地社会,其生产技术停滞不前。到1949年,即解放前,钢铁的年产量仅为15.8万吨。基本上,模具钢无法生产,几乎所有模具钢都依赖进口。新中国成立后,中国的模具钢生产技术得到了飞速发展。 1997年,几家主要冶金系统特种钢厂的合金模具钢产量达到约11万吨,居世界前列。既可以满足国内模具行业的需求,又可以部分出口。在过去的50年中,中国通过引进和研发逐渐在中国形成了一系列的模具钢等级。 1952年,苏联采用了国家标准,并制定了中国重工业部发布的合金工具钢标准。 1959年,根据中国的资源,冶金工业部发布了标准的YB7-59合金工具钢。 1977年,在纠正原钢系列的基础上,吸收了多年来我国科研开发工作的经验,制定了我国第一个合金工具钢国家标准GB1299-770。1985年,该标准被修订并发布。 GB1299-85,于1999年再次修订,发布GB/T1299-2000。因此,我们建立了具有中国特色并接近世界先进水平的一系列模具钢,包括冷作模具钢,热作模具钢,塑料模具钢和非磁性模具钢,以满足使用部门的需求。和生产部门。

来自:《钢铁模具手册》 /陈载志,兰德(Lander)编辑。北京:冶金工业出版社,2002.3

该网站的后期技术内容来自本书,进行了序列化和更新。

tags:模具钢