汽車模具鋼材

世界范圍內(nèi)，制造業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)變得越來(lái)越激烈，企業(yè)在盡可能短的時(shí)間內(nèi)率、低消耗地為顧客提供個(gè)性化高質(zhì)量產(chǎn)品的能力，已成為企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力的一個(gè)標(biāo)志。

有專家表示，模具質(zhì)量的高低，將直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)量、成本、新產(chǎn)品投產(chǎn)及老產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期、企業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整速度與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，因此，經(jīng)濟(jì)形勢(shì)對(duì)模具的質(zhì)量提出了越來(lái)越高的要求。

如何才能更合理地提高模具質(zhì)量，是制造業(yè)實(shí)現(xiàn)飛躍的關(guān)鍵。怎么樣才能讓模具在、低成本、更長(zhǎng)時(shí)間地、更多模次地生產(chǎn)出質(zhì)量合格的制件，這已經(jīng)越來(lái)越成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。

一、研發(fā)替代鋼材

鋼材是不可替代的高能耗產(chǎn)品。提高質(zhì)量和性能，實(shí)現(xiàn)減量化用鋼帶來(lái)的節(jié)能減排效果，要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于鋼鐵生產(chǎn)過(guò)程中的潛力。

近幾年，中國(guó)鋼鐵業(yè)節(jié)能減排并取得了顯著成效，但中國(guó)鋼鐵業(yè)的節(jié)能潛力已不在鋼材生產(chǎn)過(guò)程，而在提高鋼材質(zhì)量、減少鋼材消耗。這是因?yàn)槲覈?guó)鋼材質(zhì)量和性能普遍較低，用戶為了保證使用性能，不得不以粗代細(xì)。

以汽車為例，我國(guó)乘用車使用高強(qiáng)鋼材的比例僅占21%，比國(guó)際平均水平40%-50%低一倍，比歐洲先進(jìn)水平（47%-80%）低一到三倍。由于多用了鋼材，國(guó)產(chǎn)乘用車自重比歐、日車高10%以上，平均百公里耗油8.13升，比歐洲（6.6升）高23.2%，比日本（5.9升）高37.8%。我國(guó)造船業(yè)與此相似，每載重噸平均耗鋼300公斤，比日本平均耗鋼（220公斤）高36%，同樣增加了運(yùn)行油耗。絕大局部套圈都是經(jīng)過(guò)鍛變成型，鋼球是經(jīng)過(guò)冷鐓或熱軋成型，小尺寸的滾子也是經(jīng)過(guò)冷鐓成型。

模具領(lǐng)域同樣存在巨大的節(jié)材節(jié)能潛力，如以中鋼材取代低檔鋼標(biāo)準(zhǔn)，可節(jié)約鋼材10%-20%；則在熱統(tǒng)治加工進(jìn)程中就簡(jiǎn)易變成組織和硬度的不勻稱，我不知道裕鼎模具鋼材。模座用輕質(zhì)高強(qiáng)合金工具鋼替代普通鋼，可節(jié)約鋼材30%-50%。據(jù)專家表示，2010年，我國(guó)消費(fèi)6億多噸鋼材基礎(chǔ)上減少1億噸是完全可能的，如果實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，僅鋼材生產(chǎn)過(guò)程中至少可以少耗能6200萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤，減排二氧化碳1.6億噸以上。同時(shí)，鋼鐵行業(yè)將減少6億-7億噸物料運(yùn)輸，車船等運(yùn)輸工具會(huì)因使用高強(qiáng)鋼而減重從而降低油耗，這些都可以大大降低能耗和減少污染排放。另外，減少1億噸鋼材，還可減少鐵礦石消耗1.5億噸以上，相當(dāng)于去年進(jìn)口礦石的四分之一，可大大緩解鋼鐵行業(yè)進(jìn)口礦石的困境。

熱軋（hot rolling)

熱軋是相對(duì)于冷軋而言的，冷軋是在再結(jié)晶溫度以下進(jìn)行的軋制，而熱軋就是在再結(jié)晶溫度以上進(jìn)行的軋

優(yōu)點(diǎn):可以破壞鋼錠的鑄造組織，細(xì)化鋼材的晶粒，并消除顯微組織的缺陷，從而使鋼材組織密實(shí)，力學(xué)性

能得到改善。這種改善主要體現(xiàn)在沿軋制方向上，從而使鋼材在一定程度上不再是各向同性體；澆注

時(shí)形成的氣泡、裂紋和疏松，也可在高溫和壓力作用下被焊合。

缺點(diǎn):

1.經(jīng)過(guò)熱軋之后，鋼材內(nèi)部的非金屬夾雜物（主要是硫化物和氧化物，還有硅酸鹽）被壓成薄片，出現(xiàn)分層

（夾層）現(xiàn)象。分層使鋼材沿厚度方向受拉的性能大大惡化，并且有可能在焊縫收縮時(shí)出現(xiàn)層間撕裂。焊縫收

縮誘發(fā)的局部應(yīng)變時(shí)常達(dá)到屈服點(diǎn)應(yīng)變的數(shù)倍，比荷載引起的應(yīng)變大得多；

2.不均勻冷卻造成的殘余應(yīng)力。殘余應(yīng)力是在沒(méi)有外力作用下內(nèi)部自相平衡的應(yīng)力，各種截面的熱軋型鋼都有這類

殘余應(yīng)力，一般型鋼截面尺寸越大，殘余應(yīng)力也越大。殘余應(yīng)力雖然是自相平衡的，但對(duì)鋼構(gòu)件在外力作用下的

性能還是有一定影響。如對(duì)變形、穩(wěn)定性、等方面都可能產(chǎn)生不利的作用。

3.熱軋的鋼材產(chǎn)品，對(duì)于厚度和邊寬這方面不好控制。我們熟知熱脹冷縮，由于開始的時(shí)候熱軋出來(lái)即使是長(zhǎng)度

、厚度都達(dá)標(biāo)，后冷卻后還是會(huì)出現(xiàn)一定的負(fù)差，這種負(fù)差邊寬越寬，厚度越厚表現(xiàn)的越明顯。所以對(duì)

于大號(hào)的鋼材，對(duì)于鋼材的邊寬、厚度、長(zhǎng)度，角度，以及邊線都沒(méi)法要求太。

冷軋和熱軋的區(qū)別:

1、 冷軋成型鋼允許截面出現(xiàn)局部屈曲，從而可以充分利用桿件屈曲后的承載力；而熱軋型鋼不允許截面發(fā)生局部屈曲。

2、熱軋型鋼和冷軋型鋼殘余應(yīng)力產(chǎn)生的原因不同，所以截面上的分布也有很大差異。冷彎薄壁型鋼截面上的殘余應(yīng)力分

布是彎曲型的，而熱扎型鋼或焊接型鋼截面上殘余應(yīng)力分布是薄膜型。

3、熱軋型鋼的自由扭轉(zhuǎn)剛度比冷軋型鋼高，所以熱軋型鋼的抗扭性能要優(yōu)于冷軋型鋼。