工模具被譽為“現代工業之母”,足可見工模具在現代工業中的重要性及不可磨滅的貢獻,其中工模具鋼是模具最重要的組成部分,也是模具材料中應用最為廣泛的材料,是工模具制造產業重要的物質載體和技術基礎,其品種、規格、質量對工模具的性能、使用壽命和制造周期起著決定性的作用。
工模具鋼:格局優秀的特鋼賽道,進口替代空間廣闊。
工模具鋼是模具鋼與高速工具鋼的合稱,屬于競爭格局較好的細分特鋼,其中模具鋼、工具鋼行業CR3分別為86%/71%。同時工模具鋼也是典型的具備高附加值的特鋼品種,產品價格相較于普通特鋼以及普鋼,價格明顯更高,且價格剛性較強。
檢測項目及標準:
1、牌號及化學成分
鋼帶牌號及化學成分(成品分析)應符合GB/T1299中表11~表18的規定。
鋼中殘余元素含量應符合GB/T1299中表19的規定。
經過供需雙方協商,可對鉛、砷、銻、鉍、氫、氧、氮等元素進行檢測。
2、冶煉方法
鋼應采用電弧爐、電弧爐+真空脫氣、電弧爐+電渣重熔、真空電弧重熔(VAR)及其他滿足要求的方法冶煉,具體冶煉方法應在合同中注明。
3、交貨狀態
工具鋼材一般以退火狀態交貨,但SM45、SM50、SM55、2Cr25Ni20Si2及7Mn15Cr2Al3V2Mo鋼一般以熱軋或熱鍛狀態交貨,非合金工具鋼可退火后冷拉交貨。
根據需方要求,并在合同中注明,塑料,模具鋼材、熱作模具鋼材、冷作模具鋼材及特殊用途模具鋼材可以預硬化狀態交貨。
4、交貨狀態鋼材的硬度值和試樣的淬火硬度值應符合GB/T1299中表20~表27的規定。供方若能保證試樣淬火硬度值符合GB/T1299中表20~表26的規定時可不作檢驗。
截面尺寸小于5mm的退火鋼材不作硬度試驗。根據需方要求,可作拉伸或其他試驗,技術指標由供需雙方協商規定。
5、低倍組織
鋼材應檢驗浸低倍組織,在酸浸低倍試片上不得有目視可見的縮孔、夾雜、分層、裂紋、氣泡和白點,中心疏松和錠型偏析分別按GB/T1299中附錄A中圖A.1和圖A.2評定,其合格級別應符合下列要求:
a)圓鋼及方鋼的中心疏松及錠型偏析按GB/T1299中表28中2組規定;
b)扁鋼中心的疏松及錠型偏析按GB/T1299中表29組規定。
c)根據需方要求,經供需雙方協議,并在合同中注明,可按GB/T1299中表28或表29中1組供貨。
若雙方協議后,鋼材低倍組織可按GB/T1979檢驗,合格級別由供需雙方協商確實。
若雙方協議后,并在合同中注明,電渣重熔鋼低倍組織可按ASTM A604檢驗,合格級別由供需雙方協商確定。
6、顯微組織
珠光體組織:
退火狀態交貨的9SiCr、Cr2、Cr06、9Cr2、W、9CrWMn、CrWMn和7CrMn2Mo鋼應檢驗珠光體組織,按GB/T1299中圖A.3評定,其合格級別為1級~5級。
退火狀態交貨的截面尺寸不大于60mm的非合金工具鋼應檢驗珠光體組織,按規定標準中圖A.4評定,其合格級別應符合表30的規定。
熱壓力加工用鋼不檢驗珠光體組織。
網狀碳化物:
退火狀態交貨的9SiCr、Cr06、Cr2和CrWMn鋼應檢驗網抓碳化物,按GB/T1229中圖A.5評定,其合格級別應符合下列規定:
a)截面尺寸不大于60mm的剛才不大于3級;
b)扁鋼、截面尺寸大于60mm的剛才由供需雙方協商確定。
退火狀態交貨的非合金工具鋼(T7、T8除外)應檢驗網狀碳化物,按GB/T1299中A.6評定,其合格等級應符合相關規定。
T7、T8非合金工具鋼和熱壓力加工用鋼不檢驗網狀碳化物。
共晶碳化物不均勻度:
退火狀態交貨的Cr8Mo2VSi、6Cr4W3Mo2VNb、6W6Mo5Cr4V、W6Mo5Cr4V2、Cr8、Cr12、Cr12W、Cr12MoV和Cr12Mo1V1鋼應檢驗共晶碳化鎢不均勻度,按GB/T14979-1994標準中第四評級圖評定,其合格級別應符合表32中2組規定。
6CrW3Mo2VNb鋼當供方保證滿足此項要求時,可不作檢驗。
7、非金屬夾雜物
電渣重熔鋼非金屬夾雜物應按GB/T10561的A法檢驗與評級,其結果應符合相應的規定。
真空唾棄鋼非金屬夾雜物應按GB/T10561的A法檢驗與評級,其結果應符合相應的規定。
根據需方要求,其他鋼可進行非金屬夾雜物檢驗,其合格級別由供需雙方協商確定。
8、脫碳層
熱軋和鍛制鋼材一邊總脫碳層(鐵素體+過渡層)應符合相關規定。
冷拉鋼材一邊總脫碳層深度應符合相關規定。
根據需方要求,可檢驗扁鋼的脫碳層,具體要求由供需雙方協商確定。
銀亮鋼表面不允許有脫碳層。
無磁模具用鋼不檢驗脫碳層。
9、相對磁導率
無磁模具用鋼相對磁導率應小于1.01.當供方保證滿足此項要求時,可不作檢驗。
10、超聲檢測
鋼材應按GB/T6402進行超聲檢測,其內部不允許白點、夾渣、分層、內裂、縮孔等冶金缺陷存在。
超聲檢測允許極限值的大小分級和數量級別分別按相關規定,其合格級別應符合相關規定,但電渣重熔鋼等高質量鋼應符合1組的規定。
特殊用途模具鋼超聲檢測的合格級別由供需雙方協商確定。
11、表面質量
供壓力加工用的熱軋和鍛制鋼材,表面不應有目測可見的裂縫、折疊、結疤和夾雜。如有上述缺陷應清除,清除深度應從鋼材實際尺寸算起應付個相關的規定,清除寬度不小于深度的5倍。深度在公差之半范圍內的其他輕微表面缺陷可不清除。
供切削加工用的熱軋和鍛制鋼材,表面允許有從剛才公稱尺寸算起深度符合相關規定的局部缺陷存在,但應保證鋼材的最小尺寸。
冷拉鋼表面應潔凈、光滑,不應有裂紋、折疊、結疤、夾雜和氧化鐵皮,并應符合下列規定:
a)尺寸精度為h9級和h10級的冷拉鋼材,表面不允許有任何缺陷;
b)尺寸精度為好11級和h12級的冷拉鋼材,表面允許有從實際尺寸算起深度不大于該公稱尺寸公差的麻點、個別劃痕、發紋、凹面、黑斑、拉裂和潤滑劑痕跡等輕微表面缺陷;
c)經熱處理的冷拉鋼材,表面允許有氧化色或輕微氧化層。
銀亮鋼表面應符合GB/T3207的規定。
機加工交貨的鋼材表面應潔凈,光滑,不應有裂紋、折疊、結疤和氧化鐵皮,若有上述缺陷存在,允許局部修磨,但最大修磨處保證鋼材的最小尺寸。
目前工模具鋼行業下游需求景氣度處于持續回升的狀態,從2020年疫情以來,進口替代的節奏已明顯加速,產品定位高端、品種結構持續優化的工模具鋼企業有望迎來快速發展期。