提高模具钢冶金质量的技术方法有哪些？

　　企业一直致力于研究提高模具钢冶金质量的方法。经过多年的艰苦探索，目前国内外各大冶金生产部门都在致力于提高模具钢的冶金质量。我国模具钢企业可以从以下技术方法提高模具钢质量:

　　1.冶炼质量对于高质量的模具钢，国内外广泛采用炉外精炼、真空处理、真空冶炼、喷粉处理、电渣重熔等技术，降低钢中有害元素、氧、氢和夹杂物的含量，微调化学成分和浇注温度。电渣重熔还能有效改善钢的组织和密度，提高模具钢的各向同性。国内一些工厂的试验表明，电弧炉生产的4Cr5MoSiV1钢横向冲击韧性只有纵向的31%，电渣重熔后的4Cr5MoSiV1钢横向冲击韧性可以是纵向的70%，提高了一倍以上。对于有特殊要求的模具钢，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能更好地改善钢的组织和性能。

　　2.锻轧工艺在保证一定锻比的基础上，尽可能采用镦拔锻造和斜轧工艺，提高模具材料的各向同性。为了减少加工余量，提高材料利用率，精锻机、快锻液压机和高精度连轧机被广泛用于提供高精度钢材，以满足模具制造的需要。

　　3.对于热处理和精锻轧制材料，应采用可控气氛或真空热处理，以避免氧化脱碳。一些塑料模具钢和热作模具钢应由冶金部门进行预硬化处理。一些要求较高的热作模具材料应由冶金部门提前精炼，消除钢中粗大碳化物和链状碳化物，获得细小均匀分布的碳化物组织，以进一步提高钢的各项性能，特别是各向同性。据国外一些报道，一些热作模具钢经过电渣重熔-多向锻造(轧制)-组织细化处理，生产出高质量、高各向同性的模具钢，其横向冲击韧性可相当于纵向冲击韧性的90%以上。

　　许多钢厂为这种工艺生产的钢材命名了商品品牌，如ISODISC奥地利的伯乐钢铁厂；日本日立金属株式会社的各向同性，日本高频钢铁株式会社的微细等。国内很多冶金生产部门也在进行这项工作。另外，考虑到钢材各部分的冶金质量，要注意使模具的主要工作面(如型腔或叶片)靠近钢材的表面位置。因为一般情况下，钢材的表面是钢材比较干净的部分，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中，中心钢中共晶碳化物的不均匀性比表层钢高2 ~ 3级。还有，最好选择模具的主要承载方向与钢材的变形方向一致，以减少钢材的各向异性对模具的不利影响。

　　4.导热系数导热系数也是模具钢的主要性能指标之一，尤其是一些热作模具钢和塑料模具钢。导热性好的模具钢能迅速传递加工中产生的热量和被加工工件的热量，避免模具工作面过热，改善模具的工作条件。对于一些用于成型热塑性塑料的模具和一些压铸模具来说，为了加快生产节奏，需要对压制的工件进行快速冷却和脱模，以提高生产率。为了解决这个问题，有时会选用一些导热性能比钢好的模具材料，如高强度铜合金、高强度铝合金等。

　　5.精制材料和产品为了缩短模具的制造周期，模具制造部门在购买模具钢时，应尽可能选择精制材料和产品，如经过剥皮、冷拔或打磨的优质钢，以及经过粗加工、精加工甚至精加工淬火、回火的模块。模具制造部门可以用这些精细的材料和产品，稍加加工后与标准模架组装使用。不仅能有效缩短模具制造周期以满足模具使用部门的需求，而且由于前一阶段的精矿和产品都是在冶金厂高效率地大量生产，因此也降低了生产成本，提高了材料利用率。

　　合理选择模具钢时应考虑的其他因素，根据模具的使用条件和要求，除上述因素外，特别是模具钢的主要性能必须与模具的使用条件相适应，还应考虑模具钢的价格和通用性。一般情况下，当生产大量工件且模具尺寸较小时，模具钢在模具制造成本中所占份额较小，因此模具钢的价格可以不作为主要考虑指标，可以尽量选择更先进适用的模具钢。对于形状简单的大型或特大型模具，由于模具钢的成本会在模具总成本中占很大份额，我们可以根据生产的工件批次选择价格较低的模具钢，或者模具本体选用价格较低的模具钢，在模具的关键工作部位，如型腔或刃口等处镶嵌或焊接高级模具钢，这样不仅可以延长模具的使用寿命，还可以降低材料成本。模具钢的通用性也是选择模具钢时必须考虑的因素。

　　一般钢模用量不大，品种规格多。为了便于在市场上采购和准备材料，应考虑材料的通用性。除特殊要求外，应尽量使用批量生产的通用模具钢。由于通用模具钢的技术比较成熟，积累的生产技术和使用经验较多，性能数据比较齐全，便于在设计制造过程中参考。此外，选用通用模具钢可以方便采购、备料和材料管理。

　　总结:模具钢材料是基础的基础，决定了模具的质量。尤其是低质量的模具钢，不仅浪费材料，而且影响生产进度，是模具企业生产成本的重要原因之一。模具钢生产企业可以通过以上五种技术途径有效提高产品质量。