近几年，我国模具钢工业以每年15%左右的速度增长，远高于国民经济的年均匀增长速度，2000年国际模具行业产值估量可到达280亿元。依据中国模协提供的信息，全国一年用于制造各种模具、模架所用钢材达40万t，其中合金模具钢量为15万t。据调查，汽车、摩托车行业是国际模具最大的市场，在工业兴旺国度，这一市场占到模具市场的60%。其次，家电行业中的彩电、冰箱，IT业的微机等，也是模具市场的重头戏，而中国的上述行业近几年或进入更新换代期或已成为国际市场的无力竞争者，因而对模具钢的需求将极为微弱。但用于制造这些高层次模具的钢材，仍然需少量出口。尤其是家电行业需求的P20、718预硬化合金塑料模具钢模块，国际尚不能完全按期、保质交货。例如：“海尔”每年需求的525t左右的模具钢材，其中出口475t，费用达1000万元。
随着中国参加WTO，中国将成为世界模具加工中心的态势越来越分明。目前，深圳周边及珠江三角地域曾经成为我国模具钢工业最为兴旺的地域，随着全球制造业中心放慢向中国大海洋区的转移，这一地域能够在10年内将成为世界模具消费中。该地域现聚集了6000多家模具企业，从业人员超越10万人。由此可见，中国的模具钢市场前景极为黑暗。
模具钢做为钢铁精品，属休息密集型产品，同时又是技术密集型产品，与不锈钢等特殊钢种类相比，由于其热处置、机加工等工序均需求工人介入，绝对眼休息力本钱较高的国外来讲，在中国消费应该有更大的优势，这也是国外模具钢价钱远高于国际的基本缘由。
另一方面模具钢扁平化、大型化、制品化成为次要开展方向，近年来，各大钢厂及特钢企业不谋而合加大了米句刚特别是扁平材的开发力度。目前已构成了以宝钢、鞍钢、舞阳为主的宽板系列，次要钢种为S45C、S50C、P20（B30）、718等；以抚钢、上五、大连、长城为主的条钢系列，次要钢种为S45C、S50C、P20、718以及H13、D2、A2、S7等。其中，舞阳、抚钢为模具钢公用轧机，从外观质量上有较大的优势。但从目前的状况看虽然各家开发模具钢力度很大，但市场份额绝对分散，没无形成强势企业，这些都是太钢开展的理想时机。
2 国外模具钢开展趋向
国外兴旺国度模具钢消费向高纯度、等向性、超细组织、种类随着中国经济向消费型模式的转型， 电子商务和移动电子商务的快速发展带来了支付行业强劲的增长。规格多样化开展。其特点次要有以下七个方面。
1）运营方式
依据模具钢种类多、规格多、用户用量少的特点，采取了同两头商订货方式，并在世界各地设营销公司。
2）配备先进
消费低合金模具钢采用精炼、大断面无缺陷连铸，高刚度连轧机及高精度轧机轧制，可控氛围热处置、精整、精加工及无损探伤技术；消费高合金模具钢或功能要求的模具钢采用精料、双真空冶炼、电渣重熔、钢锭低温平均化处置，大压下量分锻造或多向轧制，大型水压机开坯和精锻机组合锻造、真空退火等技术。
3）高纯度模具钢
钢纯洁度进步到一定程度，不但可以改良钢的原有功能而且可以赋予钢新的功能。日立金属公司把SKD61钢中磷含量从0.03%降到0.001%，钢的冲击韧性从40J/cm2进步到130J/cm2。德国蒂森把2344EFS钢中磷降低到≤0.030%，且细晶化，则钢的疲劳功能分明进步。
4）等向性模具钢
模具在运用时多向受力，但大型模具的横向、厚向塑性和冲击韧性比纵向要低，针对这种状况，开发了初等向性模具钢厚板，使模具的横向和厚向的塑性和韧性到达纵向的80—90%以上。
5）超细模具钢
新开发的高耐磨性粉末模具钢，由于钢中存在粗大平均、弥散的碳化物，分明改良了钢的耐磨性、可磨削性、韧性以及等向性，用作特种陶瓷成形模具，运用寿命优于硬质合金模具。
6）模具钢种类规格多样化、产品精料化、制品化
模具钢材种类规格完全，而且扁钢、板带材比各占40%（日本），由于冷冲模、落料模和塑料模等是由扁平钢材而成。
模具钢制品化即模具钢的深加工。钢厂提供经精加工并经淬、回火处置的模块、模板和制品。模具厂只需对模具型腔或刃部停止精加工、组装就可交货，大大延长了模具制造周期，而钢厂由于消费高附加值产品而获利。
7）依据需求不时研制新种类，不时开发新种类。
3 国际模具钢消费根本状况
目前国际15个重点特殊钢厂都可以消费模具钢，2001年产量约为26万t（2001年各厂产量见表1)，其中合金模具钢占50％左右。另外一些中央钢厂(黄石、兖州等)也可消费。少量消费的牌号是3Cr2W8V、5CrNiMo、5CrNnMo、4CrSMoSiV1、Cr12、Crl2MoV、CrWMn、9CrSi、P20、718、S50C等。产品次要分为锻材、扁钢、中厚板三个系列。另外，国际鞍钢、武钢等普钢中板厂均在消费低合金和碳素塑料模具钢。
表1 2001年全国特钢厂模具钢产量 序号 单位 钢锭 钢材
算计 锻件 锻材 轧材 冷拔 扁钢
1 长城特钢 36412 26925 8 10536 7554 8827
2 上钢五厂 26515 19384 12009 7375
3 太钢 21628 15418 523 11964 2931
4 抚钢 16955 12208 5200 747 1314 240 9454
5 大冶 14361 12208 4948 7260
6 西宁特钢 12403 9972 6096 3876
7 北满特钢 10741 7364 6806 491 67
8 大连钢厂 6233 4434 304 1799 590 1705
9 贵阳钢厂 6224 4931 4931
10 南方重型 2781 2025 2025
11 宝钢 152665 122132 122132
12 舞阳钢厂 25965 21075 21075
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1)锻材 各厂都有冶炼、精炼及电渣重熔设备，消费程度根本相当。各种模具钢种类均可消费。
2001年国际15家特殊钢企业的锻制模块、锻材产量达6.9万t，次要厂家有大冶、上五、长城、抚钢、太钢等，其中以上五为代表，消费设备种类规格较全，竞争力较强。并有模块送配中心可停止各种机加工供各规格的模块、扁钢。上五开展规模为模块4万t，其中预硬化形态2万t。上五将会成为我国精品模块消费基地。表2是国际次要锻材消费厂优优势剖析。从表中可以看出，太钢锻造产品没有分明优势。
表2
国际次要锻材消费厂优优势剖析
厂别
冶炼
锻造设备
热处置及机加工才能
规格范围
质量波动性
上五
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抚钢
1） 2000t快锻机1台、 1000t精锻机 、1250t水压机1台
2）蒸汽锤3t×3、1.5t×1
在建
棒材：φ≤600mm
模块： 宽≤600mm
厚≤250mm 竞争力较强
中等
大冶
1）800t快锻机1台 2）蒸汽锤5t×3、1t×2、2t×2
无专业热处置、机加工设备
棒材：φ≤250mm
规格无优势
较好
长钢
1）2000t快锻机2台
2）1-5t汽锤4台
同上
棒材：φ≤250mm
规格无优势
中等
太钢
1）1000t快锻机1台
2）蒸汽锤1.5t×1、3t×2
同上
棒材： φ80-400mm
方钢：802-4002mm
锻制扁钢 100-300mm
×400-600mm规格无优势
中等
2)轧制扁钢及中厚板
国际消费模具扁钢的两大系列中，消费宽板比拟有代表性的是舞阳钢铁公司，其次要配备为75t和90t超高功率电炉+F+VD，可消费300×1600的特大连铸坯或26.6t的特大扁锭，在全国最宽的4600轧机上轧制，成品规格为8-500×1500-4020×3000-27000mm，在线控制设备有液压AGC厚度自动控制、自动测厚仪；剪切设备有双边剪、半自动火焰切割、等离子切割；矫直设备有9辊在线热矫机以及25000kN液压压平机，同时有各种热处置设备，钢板可以各种形态交货，钢种次要有P20、718、231l、2738。其它如宝钢炼钢设备为250t转炉十LF+RH，轧制设备是两架1300初轧机消费，产品最高档为B30，与P20相当，规格为70—300×1200—1600mm。鞍钢是2300三辊初轧机及4300四辊精轧机消费，与我公司不锈热轧厂相近，次要消费规格为6—100×2000～4000mm宽幅S45C、S50C中厚板，中厚板可全部矫直。
扁钢的消费厂家中，比拟突出的是抚钢，主体设备为30/6t VHD/VOD和50tUHP+LF+VD，经850mm初轧机开坯后到3辊劳特轧制，最初精轧机组为5机架WF5-40公用轧机，并配有6台矫直机，扁钢规格为10-90×105-305mm，消费钢种比拟完全，从S45C、P20、718、H13到D2均少量消费，尺寸精度厚度0.5-1.5mm，宽度0.5-2mm。另外长城钢厂也有—定规模，次要设备为50t电炉+LF+VD，后部两台825初轧机，一台开坯，
另一台成材，规格为6-50×310-610mm，钢种以冷作模具钢为主。
近来大连钢厂扁钢开展较快，应用30t电炉+LF+VD冶炼，750mm初轧机(带立辊)消费lOO×305-445mm的各种扁钢，延续了抚钢的扁钢规格，公差板形可与抚钢相比。另外可消费中φ2l-75mm的光亮材。国际次要扁平材消费厂优优势剖析见表3。
4 太钢模具钢消费现状
模具钢不断是我公司重点开展的战略种类。次要有锻材消费线，初轧扁钢消费线、不锈热轧厂中厚板等三条模具钢消费线，产品以锻材为主。2001年我公司共消费模具钢15418t，其中锻材11964t，锻件523t，轧材2931t。模具钢产量在特钢厂中排名第三。
1)工艺道路
锻材：
—钢EBT电炉+LF+VD→初轧开坯(→电渣重熔)→退火→修磨→加热→锻造→退火→酸洗、修磨→探伤→锯切→取样→检验交库(棒、扁、件）
初轧扁钢：
高合余模具扁钢工艺道路(代表钢种D2、H13、0l、A2)：
—钢EBT电炉十LF+VD→红送初轧→均热→轧制(电渣)→在线火焰切割→矫直→退火→检验→机加工→交货
表3
国际次要扁平材消费厂优优势剖析
厂别
种类
规格范围
外观质量
内在质量
本钱
舞阳
以低合金钢P20、718为主
规格范围最宽
好
存在疏松等成绩
本钱高、没有竞争力
宝钢
B30、S45C、S50C种类单一
厚度同舞阳、宽度受限
中等
有质量成绩
本钱较高
鞍钢
只能消费S45C、S50C
薄规格宽板占优势
好
普通
昂贵
抚钢
一切模具钢种类
宽≤305mm，范围较窄
最好
较好
较高
大连
同抚钢
305—445mm，范围较窄
接近抚钢
较好
长钢
以Cr12型钢为主
6—50×300—610，范围较窄
中等
较好
太钢
同抚钢
60—160×600—1050mm区间，有竞争力
中等
较好
适中
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塑料模具扁钢工艺道路(代表钢种P20、718）：
—钢EBT电炉+LF+VD→红送初轧→均热→轧制→在线火焰切割→在线矫直→空冷→回火→检验→机加工→交货
不锈热轧厂中厚板(代表钢种P20、718、A2、01)：
—钢电炉→LF+VD→红送初轧→均热→开坯→退火→加热→轧制→(在线矫直)→预硬处置(退火)→检验→机加上→交货
2)种类规格
锻材：
冷作模具钢：T8-T12A、CrWMn、9SiCr、Cr12型等；
热作模具钢：5CrMnMo、5CrNiMo、(R)H13；
塑料模具钢：S45C、P20、718。
锻材可供规格：棒材φ80-400mm；方钢80—40mm；扁钢100-300×400—600mm。
初轧扁钢：
种类：A2、D2、(R)H13、S7、S45—55C、P20、718等。
规格：40-180×310-1050×L(mm)、方115-400×L(m)；P20、718可预硬形态交货。
中厚板：
种类：A2、S7、S45—55C、P20、718等。
规格：20—40×1000—1600mm；P20、718可预硬形态交货。
3)次要设备
冶炼、精炼设备：50t EBT电炉(公平炉底)；50tLF钢包炉；VD真空炉：10t、2.5t、3.5t 电渣重熔炉各—座。
锻造、轧制设备：1000mm初轧机：2300mm中板轧机：1000t快锻机；1.5t、3t蒸汽锤。
热处置及机加工设备：圆盘锯、带锯多台，龙门刨、龙门铣、车床多台，等离子切割机，可满足成品切块及局部外表粗加工(预硬化处置外委太重：5座加热炉，12m可循环淬火池，300t压力机)。
4)存在成绩与差距
锻材；
①种类规格范围窄，次要以棒材为主，锻造模具扁钢、模块产量很少；次要受锻造设备才能制约。
②种类单一，钢号集中在Crl2、H13等几个种类上，次要是由于炼钢只要30t大电炉，很难顺应模具钢多种类、小批量的要求。
③质量波动性随着流量往智能终端设备迁移，新的机遇“物联网商业社交时代”也将迎来，通过人的第六器官（智能手机）和智能设备终端的联网互动，从而改变了人的行为习惯和消费方式。线下流量通过LBS定位重新分配，又通过物联网终端智能推荐引擎引导到网上任意有价值的地方，至此互联网下半场拉开帷幕。差，这是影响模具钢向更高层次开展的关键要素之一。
④工艺道路较长，势必形成产品本钱上升；由于采用轧制开坯，对最终成品材的内在质量有一定的影响。特别是Crl2型钢，由于钢种自身热塑性较差的特点，初轧开坯时裂口的产尘较难防止，对锻钢厂的消费和成材率影响较大。
初轧扁钢：
①公差：由于初轧没有厚度控制设备，目前的公差程度绝对初轧机曾经较好，但与先进程度比要差几倍，另内在线测量全是人工操作，精度低、反响滞后，起不到在线控制的作用。
②板形：目前的矫直机是型材矫直机，辊距大、辊数少，矫直精度差，且宽度在580ml以上的板坯无法矫直，因而不平度差距也较大。
③规格：受太钢锭型的限制，为保证一定的紧缩比，扁锭最厚只无能到160mm，电渣扁锭也只要4.5t一种，大厚度的模具扁钢无法消费，产品规格遭到局限。
④热处置：控冷+回火的工艺也短少必要的控制手腕，硬度动摇仍较大。
中厚板：
①轧机刚度低，加热设备是延续加热炉，规格适合、市场需求量大的高合金模具钢无法消费。
②剪切才能不配套，20mm以上的钢板无法热剪，只能离线切割，才能无限。
③板形、厚度公差达不到乎高档模具钢要求，厚板受矫直才能限制，板形较差。高压水除鳞压力缺乏，对厚板外表质量有影响。
④常化炉才能无法满足大批量模具钢消费。
5 太钢模具钢开展想象
综合国际同行业的开展现状、模具钢市场状况及模具行业的开展趋向，我公司模具钢的开展应该是在稳固锻材消费规模、进步锻材质量的同时，重点开展模具钢扁平材。
1)开展规模
依据太钢模具钢种类规格优势和近年来对广东和华东地域的市场调研状况，太钢的模具钢开展规模应定位在3万t左右，其中锻材1.5万t：初轧扁平材1.3万t，其中以预硬态塑料模具钢扁平材为主，并有局部电渣高合金扁平材；不锈热轧厂2000t，以合金塑料模具中板为主，与初轧厂规格配套；另外一轧可出一局部中低合金轧材，产量定位在800t左右。同时各厂都可有局部产品进军国际模具钢市场。
2)种类规格定位
与国际其它厂相比，我公司具有较为先进的冶炼、精炼手腕、在成分控制及钢质纯洁度等方面有较大优势。锻材的种类规格与上五等次要模具钢厂家相比，无优势可言，可在保证现有种类规格的根底上，完善后部热处置、机加工设备，向精品化、制品化方向开展：可依据市场状况开发一些小型模块、锻件等高附加值产品，以加强锻钢厂的竞争力。
扁平材方画，规格定位在厚度20—180mm(可开展到200mm)，宽度600—1600mm；开发的次要钢种以预硬P20、718、40Cr、NAKSO、S136等塑料模具钢为主，另外还有与之配套运用的局部合工钢(Hl3、D2等)。我公司这段规格组距掩盖了大局部模具钢市场需求，特别是电渣高合金模具宽扁钢在国际更是绝无仅有。这个规格组距既可割成规范系列扁钢，也可直接加工成模板运用，可以满足模具制造商和模具钢两头商的不同需求，对用户具有较入的吸引力。从消费组织来蜕，我公司也可满足用户小批量、多规格的订货需求。
6 今后需采取的措施
为完成预定的目的，首先要进步和波动产质量量，从成分的优化到内在质量的波动、成品的外观质量上下时间。从久远思索要想把我公司开展成为国际乃至国际模具钢消费的强势企业，构成合金扁平材在国际独树一帜，锻材可与上五等厂争锋的场面，必需依据目前存在的成绩与差距停止大规模的技术投入。
经过设备改造完成扁平材在线热处置及后部产品深加工，还可进一步降低消费本钱，而依据目前设备状况，设备改造费用不会太大。因而投资报答率较高。
锻钢厂：
1)应用机械厂电炉设备，打通机械厂—锻钢厂的模具钢工艺道路，处理—钢厂不能冶炼的、成绩较大的种类以及小批量订货成绩，并开发一些具有市场潜力的新钢种。
2)对现有蒸汽锤停止改造，进步设备吨位，浪费能耗。
3)冶炼工段添加一台分散退火炉，用于高层次电渣模具钢均质化处置。
4)为保证电渣锭的冶炼质量，及时跟踪把关，处理一台钢锭探伤仪。
久远思索应建立3000t快锻机和与之配套的模具钢热处置设备，使产品构造掩盖高档大、中、小型模块及锻材。在消费工艺上做到钢锭可以均质化，模块可以预硬化、固溶细化，退火质量波动化，
以此来保证产品的高质量、高忆能及其波动性。
初轧厂：
1)为进步产品尺寸精度，燃眉之急是添加一台在线激光测厚仪，尽快进步产品精度。如未来停止大规模改造，可添加轧机液压AGC厚度自动控制仪。同时在轧钢工序可思索将闲置的热连轧的粗轧机或型材的中小轧机放在初轧，做为精轧机运用；二可思索在初轧后部添加一台快锻设备，完成近终轧锻造交货，这也是国际上初轧机改造的一?个趋向。
2)为拓宽产品规格系列，需求在炼钢添加10t左右的扁锭型，电渣锭也应加大扁锭的分量。
3)为改良产品的板形，需求将现有矫直机改为九辊以上的宽板坯矫直机，或增设大吨位液压压平机。
4)为顺应模具产品精细化、制品化的趋向，必需对热处置设备停止完善，初期可在精整北跨增设油池用于预硬处置的淬火，并将5#退火炉改为电加热做为热处置炉运用，临时需对现有产品线综合思索，建一个专业的热处置中心，可集中处置各种大型模块、扁平材等高档模具钢。
5)为增强产品的出厂把关，增设超声波探伤设备，做到100%探伤出厂。
不锈热轧厂：
与初轧厂扁钢配套，使太钢构成完好的合金塑料扁钢系列，同时统筹中合金模具钢如A2、S7以及目前有波动市场的碳素模具钢，对局部设备停止改造。
1)对测厚仪停止改造，添加液压AGC控制零碎，进步厚度控制的准确度。
2)热处置才能缺乏、探伤场地、厚板矫直成绩，可与初轧厂的想象统—思索：热处置、探伤、板形矫直可以放到初轧厂停止。
—轧厂：
一轧厂设备根本具有消费中低合务模具钢的才能，可开发一些惯例模具钢种类，完成局部种类规格以轧代锻，满足不同层次用户的要求。
最初，为加大模具钢的开发力度，在自行改造完善现有消费线的根底上，可思索加大对外协作力度，包括校企结合、中外合资、协作等方式，构成强强结合，共同构筑太钢模具钢长城。
作者：李学峰 马福富 陈建礼
许立伟（太原钢铁集团无限公司）
企业海
