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市场分析:模具行业崛起 模具钢亟待国产化
特种设备余姚单位模具人员余姚模具城开展特种设备专项安全检查稀土日本东芝陶瓷佳能特级地震影响日本稀土进口较小刀具我国涂层加工行业刀具行业创新与转型之路及机遇分析电子产品模具市场产销产业未来五年IT模具产业将迎来发展“暖春”重工中国海洋工程公司海洋石油总公司熔盛重工2011年上半年利润劲增6倍韩国销量增幅汽车销量现代汽车韩国上半年汽车销量增4% 豪车销量增40%车型市场消费者汽车轿车国内车企频在皮卡车型上下功夫 期待破茧大众宝马碳纤维公司德国大众收购宝马碳纤维汽车部件供应商8%股份汽车长春欧洲德国长春市欧洲最大汽车锁制造厂将落户长春
  金融危机面前,国务院通过的《装备制造业调整和振兴规划》中把提升模具及其制造装备的技术水平作为其重点内容,在国家16个重大科技专项基础装备功能部件项目中有关的模具项目专项,也体现了模具工业在制造业中所占的重要地位。业内资深专家罗百辉认为,中央一系列提振内需的刺激计划也给遭遇困境的模具市场带来机遇。
 &&& 如何抓住4万亿元总投资建设项目的商机,变成模具行业实实在在的订单?罗百辉认为,空前的机遇面前,中国模具行业发展的最基本问题是解决模具材料及模具相关技术落后的现状。
& && 新机遇带来新挑战
&&&  国际模协钢材委员会专家李光超认为,模具材料性能、质量和品种往往会影响模具质量、寿命及成本,国产模具钢与国外进口钢相比,无论是质量还是品种规格,都有较大差距。以汽车模具为例,中国汽车工业和模具工业的快速发展对模具材料的数量、质量、品种和性能等方面提出了更高、更新的要求,如高标准模具钢用户要求材料有非常好的冲击韧性、残余元素控制、高质量、长寿命等。而国产模具钢由于品种、规格、质量及性能等方面的原因,和国际先进水平还有一定的差距,导致我国每年有25%的中、高档模具必须从国外进口。
 &&& 国际模协副秘书长王金玲认为,一部汽车从微电子元件到车身、轮胎等,包含塑料、玻璃、铜、铝、钢铁等各种不同强度和表面状态的部件,而这任何一个汽车零部件的生产过程中,如果要求每一部件的各项物理性能、外观质量等均完全达到设计要求,模具的质量必须要有保证。模具用户首先要求模具不得整体完全失效,即要求模具不得整体开裂。其次,模具用户要求生产出的第一件与最后一件汽车零部件具有相同的物理性能、外观以及尺寸公差,因而模具材料必须保证足够的强度。
& && 王金玲表示,随着汽车轻量化的发展,压铸件的生产趋于采用更高压力、更加自动化的压铸机来生产,因此,模具的工况条件更加恶化,这就要求模具材料同时具有优异的红硬性(高温屈服强度)和延展性(可塑性)。
 &&& 国家模具重点实验室东莞中心副总周得胜认为,模具钢的确是困扰模具制造商的一个问题,特别是对于那些大中型模具的制造商们。例如大模块的模具钢材,国内模具钢的可选性和可靠性都较低,不能满足时间要求非常紧的项目,因此模具制造商不得不采用成本较高的进口模具钢。
 &&& 模具钢亟待国产化
 &&& 面对刚崛起的庞大市场,国内的钢铁企业却满是感慨与尴尬:目前,国产模具钢还不能全部满足国内模具行业的需求。中国模具工业协会模具材料委员会负责人指出,国内模具钢市场已经落后于模具工业的发展,还不能很好地适应模具制造业的需求,主要表现在以下几个方面:
&&&  首先是模具钢的生产工艺落后,钢材质量差。比如国产的通用性模具钢h13、d2、ld等品种内在质量均能达到美国模具钢通用标准astma681,属国际一般水平,基本上能满足国内外一般模具用户的使用。但对高标准模具钢用户提出的高要求,如冲击韧性、碳化物低偏等残余元素控制、高质量长寿命要求等,目前还无法满足。如冷作模具钢要求在低温条件下具备耐磨损、抗塑性交形、抗崩角、抗整件开裂、可机加工性和可磨削性等各种性能。而塑胶模具用钢要求具有高光洁度表面、耐腐蚀、耐磨损、高热传导性、机加工性、抛光性、蚀刻性能等。
&& & 国际模协副秘书长王金玲表示,国外的淬火钢模具寿命在160~300万次,国内只有50~100万次,非淬火钢模具寿命国内也只有国外的一半。钢材质量是造成这一状况的其中一个原因。另外,国产模具钢新品种少。近年来,国外一些着名模具钢生产企业研制开发了许多模具钢新品,如高强韧性模具钢、dh13、dh53、火焰淬火模具钢、粉末冶金冷作模具钢等,这些高性能模具钢成了当前国际模具市场的典型品牌产品。相比之下,国产的高性能模具钢新品较少,模具钢新品种开发少。
&& & 还有就是品种规格不齐全。例如占模具钢用量60%的塑料模具钢,在我国合金工具钢标准中,仅有两个钢号,而美国有7个钢号,且形成了较完整的用钢系列。美、日、法及瑞士等国,已在冷作模具钢和热作模具钢中形成系列,仅热作模具钢就有6个定型通用品种,是国产模具钢所不及的。
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上半年国内模具钢行业发展分析
——市场竞争加剧
上半年国内模具钢市场价格基本维持在弱势状态;钢厂价格受铁合金及市场销售减少影响,各钢厂的出厂价格也是根据客户的订货量给予一定的优惠价格政策,多数钢厂对外公布的调价信息多以稳为主;下游市场虽汽车市场增速明显,但家电行业、房地产市场上半年的销量较去年下滑较多,国内经济增速放缓对模具钢的销量造成一定影响。
国内模具钢市场运行情况介绍
由于国内个别地区如黄石地区低端模具钢H13、Cr12MoV等产量较大,部分下游企业为了节约采购成本,在对模具本身不造成大的影响下批量采购,对国内部分大钢厂如宝钢特钢、抚顺特钢(600399,股吧)、长城特钢等冲击较严重,钢厂为了增加市场占有份额市场售价均出现不同程度的下滑。
塑料模具钢方面,受汽车轻量化影响,国内塑料模具钢的用量逐年递增,国内不少生产中板的企业开始投入到生产塑料模具钢的行业,多以生产P20、P20H、1.2311等为主,各钢厂的价格也相对特钢钢厂生产的价格也较低廉,各企业为了占有更多市场份额,价格战打的也相当激烈。
前瞻产业研究人士分析认为,虽然国内模具钢部分钢厂上半年的订单出现了小幅下滑,但下半年国内经济的平稳恢复,下游企业的生产也将好转,个别钢厂将会转负为正,下半年国内模具钢钢厂的产量较去年仍将有所增加,预计增长幅度在10%-15%左右。但模具钢下半年的价格较上半年仍将维持在弱稳状态,价格幅度波动在300-510元/吨左右。
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国内模具钢近期发展重点
目前我国模具选材用钢较为广泛,除了工具钢(碳素工具钢、合金工具钢、高速工具钢)外,还有轴承钢、弹簧钢、调质钢、渗碳钢、不锈钢等,钢种达数十种之多,但常用的只有二十余种,而用量最多的只有八种: Cr12、Cr12MoV、CrWMn、3Cr2W8V、5CrMnMo、SCrNIMo、45、40Cr。据估计,这八个钢号年用量占我国模具钢年总用量的80%。
随着工业生产发展和少、无切削工艺广泛应用,对模具钢性能提出了更多、更高的要求,常用钢种已经不能完全满足需要,迫切需要研制和应用新型模具钢。
近年,国内研制了近二百种新型模具钢种,如超硬高速钢W10Mo4Cr4V3A1、W6Mo5Cr4VsiA1Nb等;强韧耐磨钢7Cr7Mo2V2Si、Cr8MoV2Ti等;高速钢基体钢 65W3Mo2Cr4VNb、5OMo3Cr4SiMnAl等;中碳超高强度钢 4Cr5Mo2MnVSi、4Cr3MoMnVNbB等;时效钢25Cr3NiMoAl、10Ni3MnCuAl等;火焰淬火钢7CrSiMnMoV、7Cr2 SiMnMoV TiRe等;易切削模具钢8Cr2MnWMoVS、5CrNiMnMoVSCa等。也引进了国际通用的几种美国钢号,如 D2(Cr12MolV1)、H13(4Cr5MoV1Si)、P20(3Cr2Mo)等。新钢种满足了模具较高力学性能、特殊工艺性能和特殊使用性能的需求,解决了模具设计、加工、使用中的一些难题,大幅度提高了模具使用寿命,带来十分显著的经济效益和社会效益,对工业发展和少、无切削工艺广泛应用起了极大促进作用。但因多种不利因素的影响,新型 模具钢的应用量仍然较少,年用量仅相当于模具钢年总用量的1/40~ l/ 50。当然其用量仍呈逐年上升态势。
90年代,我国模具工业进人了快速发展时期,这极大地促进了模具钢生产、应用技术的进步。通过引进先进的设备和技术,已能生产高质量的模具钢,有些钢种的冶金质量已达到国际先进水平,并有少量出口,在国际上享有一定的声誉。但应看到,我国模具钢生产、应用的总体水平仍然较低,存在许多长期没有解决的问题。国产模具钢绝大多数是电炉钢,钢的成分偏析大,纯净度低,碳化物级别偏高,疏松级别超标,模块的纵横向性能相差悬殊。
模具钢材料利用率低,原因是钢材中圆棒料占85%以上,锯料、改锻中消耗量大;模块、扁钢、板材等品种很少,精品、制品更少。模具钢改锻效果差,绝大多数改锻仅以模坯达到形状、尺寸为目的,忽视组织改善,以致模坯中仍保留超级别的碳化物和不利的流线分布。模具选材和热处理不当也是模具钢应用中一个突出问题。模具设计、制造者不熟悉材料和热处理,热处理技术人员不熟悉模具工况条件,常常造成选材或热处理工艺不与模具相匹配。此外,热处理工艺执行不严,热处理设备和工艺落后,操作不当造成模具变形、开裂,是普遍存在的。调查表明,模具因选材和热处理不当造成早期失效者占70%左右。表面处理在 模具上的应用,除渗碳、渗氮外,其它扩渗处理(渗非金属,渗金属)应用很少,镀膜和喷涂处理应用更少。一些应用又常因种类和工艺选择不当,达不到预期效果,甚至不但无益,反而有害,成为模具钢应用技术中一个薄弱环节。
国内模具钢近期发展重点应在下列几个方面:
(1) 提高冶金质量,增加品种规格,坏料制品化、精品化
采用先进的设备和技术,采用先进的冶金方法和工艺,如炉外精炼,电渣重熔,真空处理,多向锻轧,精锻、精轧,生产纯净度的优质钢材;增加生产高均匀性、高等向性的模块、扁钢、方钢、板材等。通过机加工、调质处理等方法提供制品化、精品化的模具钢产品。把我国丰富的合金资源及劳动力资源转化为模具钢产品优势,提高国际市场竞争力,扩大出口,这是我国模具钢发展的战略目标。
(2) 研制、推广应用新型模具钢
国内新型模具钢种类繁多,但研制新型模具钢的空间仍然很大、况且有些新钢种性能有待改进。如铝合金大型铸件日渐增多,研制大型铝合金压铸模具钢仍是当务之急。又如建筑业近年发展很快,研制价格低、耐磨性高、有足够强韧性的陶瓷、耐火砖模具钢也是一个急需解决的课题。
鉴于新型模具钢能大幅度提高模具使用寿命,能解决模具设计、制造、使用、修复中的生产和技术难题,能获得巨大综合效益,应大力推广应用新型模具钢,可望新型模具钢应用量逐年增加。同时也要重视老钢种的使用,通过合理选材,采用新工艺,扬长避短,发挥其更大效用。
(3) 建立模具选材用材专家系统
随着产品品种多样化,模具工况条件复杂化,合理选材用材更显重要和迫切。已有的研究工作积累了大量数据资料,在此基础上补充完善钢种性能数据,总结国内外在模具材料技术领域的最新成果和经验,借助日益广泛普及应用的现代计算机技术,建立具有指导性强、先进、可靠、实用的模具钢选材用材专家系统势在必行。
(4) 建立塑料模具钢系列
我国塑料工业发展很快,塑料制品广泛用于农业、机械、化工、建筑、玩具、日用品、汽车、灯具,家用电器等,需求量大,质量要求高,与之相应,塑料模具钢需求量急速增加,对钢的使用性能、?艺性能也提出了更高要求。但目前塑料模具选材比较混乱,无章可循,随意性大,影响了模具使用寿命,也影响了塑料制品质量和市场竞争力,急需通过研制、引进、补充完善钢种,建立适合我国的塑料模具钢系列,使塑料模具钢冶炼、质量控制、供货、选材、加工和使用水平上一个新的台阶。
(5) 加强表面处理技术的应用
表面处理能在保持模具心部原有成分和性能的基础上,赋予模具表面特殊使用性能(主要是耐磨性、耐蚀性等),大幅度提高模具使用寿命,拓宽了模具钢应用范围,还可以价格低的模具钢取代价格高的模具钢,因此有广阔应用前景,受到世界各国的重视。我国应大力加强表面处理基础理论和应用研究,采用先进设备和技术,以期多种类、高质量的表面处理在模具上广泛应用。
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