提高模具钢冶金质量的途径

随着近几年科技的发展，模具行业的技术应用也在不断提升着。模具企业一直着力于提

高模具钢冶金质量的途径的研究中。经过多年的努力探索，目前，国内外主要冶金生产部门
致力于模具钢材冶金质量的提高主要有以下几个方面：

   

⒈ 冶炼质量对于高质量的模具钢材，国内外广泛采用炉外精炼、真空处理、真空冶炼、喷粉

处理、电渣重熔等工艺、降低钢中的有害元素、氧、氢和夹杂物的含量，进行化学成分和浇注
温度的微调。通过电渣重熔还能够有效地改善钢的低倍组织和致密度，提高模具钢材的等向
性。国内一些生产厂的试验说明电弧炉生产的

4Cr5MoSiV1 钢的横向冲击韧度值只相当于纵

向的

31%，通过电渣重熔以后的 4Cr5MoSiV1 钢，横向冲击韧度值可相当于纵向的 70%，

提高

1 倍以上。对于特殊要求的模具钢材，则采用粉末冶金工艺生产的粉末高速钢和粉末高

合金模具钢，可以更好地改善钢的组织和性能。

  

⒉ 锻造轧制工艺在保证一定的锻造比的基础上，尽可能采用镦粗一拔长锻造和交叉轧制

工艺，以提高模具材料的等向性。为了减少加工余量，提高材料的利用率，广泛采用精锻机、
快锻水压机、高精度连轧机生产，提供高精度的钢材适应模具制造的需要。

  

⒊ 热处理和精加工锻、轧材的热处理，应采用可控气氛或真空热处理，避免氧化脱碳，对

有些塑料模具钢和热作模具钢应由冶金部门进行预硬处理。对有些要求高的热作模具材料应
由冶金部门预先进行组织细化处理，消除钢中的粗大碳化物和链状分布的碳化物，得到细
小、均匀分布的碳化物组织，以进一步改善钢的各种性能，特别是等向性。根据国外的一些
报道，有些热作模具钢通过电渣重熔

—多向锻造（轧制）—组织细化处理，生产出高质量

高等向性的模具钢，其横向的冲击韧度值可以相当于纵向的

90%以上。不少钢厂对这种工艺

生 产 的 钢 命 名 了 商 品 牌 号

, 如 奥 地 利 伯 乐 钢 厂 的 ISODISC ； 日 本 日 立 金 属 公 司 的

ISOTROPY，日本高周波钢业公司的 MICROFINE 等，我国不少冶金生产部门也在致力于
这项工作。另外从钢材各部位的冶金质量考虑，制造模具时应注意使模具的主要工作面（如
型腔或刃部）选择接近钢材的表面位置；因为在一般情况下钢材的表面是钢材比较清洁的
部位，而钢材的心部是钢材低倍缺陷比较集中的区域；特别是在大截面莱氏体钢材中，中
心部位钢的共晶碳化物不均匀度会比表面部位高出

2～3 级。还有模具的主要承受载荷的方

向最好能选择与钢材的变形方向相一致，以减少钢材的各向异性对模具的不利影响。

⒋ 导热性导热性也是模具钢材，特别是有些热作模具钢材和塑料模具钢材的主要性能指标
之一。导热性好的模具钢材，能把加工中产生的热量和加工工件传来的热量迅速传出，避免
模具工作表面产生过热现象改善模具的工作条件。对一些热塑性塑料成形用的模具和一些压
铸模具，为了加快生产节奏希望压制的工件迅速降温脱模，以提高生产率，为了解决这一
问题，有时选用一些比钢铁导热性更好的模具材料，如高强度铜合金、高强度铝合金等。