一、模具钢行业“十一五”回顾
随着我国工业的发展,模具钢的需求量迅速增加。在机械行业诸多产品中,模具被列为重点支持发展的产业,极大地促进了模具工业的发展。
虽然近几年我国模具钢产量不断攀升,模具钢的制造水平取得了长足的进步,但国内模具钢产量增速远低于模具行业发展速度,模具钢行业增长显得不尽如人意。
合金模具钢与美、日、法及瑞士等国际先进水平相比还存在较大的差距,例如进口模具钢的规格主要是大尺寸的锻制模块(厚250~800MM)X(宽600~1200MM)及大尺寸的模具扁钢(厚30~300MM)×(宽400~1500MM),这在国内目前只有宝钢等极少数钢厂能生产。
另外,制造高档次模具,尤其是家电行业需要大型的高品质P20、718预硬化塑料模具钢模块,国内尚不能完全按期、保质交货,使得家电行业用的模具钢大量依靠进口。据不完全统计,我国模具行业每年进口模具钢约6万~8万吨。
1、近8年我国模具钢产量变化情况
- 2003-2010年我国模具钢行业产量变化
资料来源:
中国机电数据网
我国主要钢厂模具钢产量在2004年跃上了一个台阶后,近几年来增长速度较慢,分析原因,主要是:
1、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差距,导致我国每年有40%以上的中、高档模具必须从国外进口,严重影响了我国模具钢的产量。
2、众多国外模具钢生产商和经销商纷纷进入中国市场,寻找代理商,建立了不少模具钢的经销公司。几乎世界上模具钢生产的著名企业都在国内有代理商,有的甚至自己独资在中国开公司。
3、国内许多民营冶金企业纷纷生产模具钢材,这些企业以低价的策略,打入模具钢市场,吸引了一部分用户,占领了模具钢的部分市场。目前尚无法统计这些企业模具钢的生产量。
2、模具钢市场特点分析
2.1、市场需求分布
目前模具钢的主要需求市场集中在华东、华北和华南地区。华东容量最大,占全国总量的.50%~55%左右,年需求量超过30万吨,其中仅P20、718的需求量就有8万吨左右。华北、华南区域年需求量也在10万吨以上。和沿海发达地区比较,西南地区制造业的社会化、专业化程度相对落后,产业链还很薄弱,模具设计制造加工行业规模都很小,整体水平普遍不高,产品集中在中低档模具市场,对模具钢需求量也不大。西南地区的年需求量在1.5万~2万吨左右。
2.2、国内消费市场特点
模具钢档次普遍不高,尤其是高质量、高性能的模具钢的品种很少。为制造大型、精密、复杂、高寿命模具的需要,国外大力发展预硬化钢,而国产钢基本上停留在退火阶段,或热轧状态供货,并且供货周期较长,很难满足模具制作行业的实际需求,这是我国家电行业大量进口模具钢的重要原因之一。
模具钢的专业化生产程度较低。钢材的质量、性能稳定性较差,外观质量较差。中国模具钢分散在几十个企业生产,大部分生产厂家的生产工艺装备不配套,生产工艺技术落后,特别是后部工序,深加工设备落后,制约了国产模具钢质量的提高和性能的提高。
二、模具钢生产企业存在的问题
1、生产高档次产品还缺乏市场支撑
高标准模具钢,尤其是高标准的塑料模具用钢要求具有耐腐蚀、耐磨损、蚀刻等性能,国内很多钢厂尤其是特钢生产厂已经达到有优质的冶炼装备和冶炼水平作为技术保证,可以生产具有一定档次的模具钢,但是目前国内的模具制造企业相当一部分为受资金、场地、技术、信息交流等诸多因素的局限,相当一部分是依靠传统设备和手工加工制造完成,以至难以形成规模,只能生产一些中、低档模具,很难引进先进的制模技术及先进的制模设备。这就造成了中低档模具市场竞争加剧。有些模具企业为了生存,不惜互相降低价格竞争,而低价格必然影响产品质量,从而也打击了国内钢厂生产高端模具钢的积极性。
2、缺乏后续精整设备和工序
塑胶模具用钢要求具有高光洁度表面、高热传导性、机加工性、抛光性等良好的机加工性能。目前,模具钢的外型及尺寸精度发展的方向是精料化。就冶金生产厂而言,就是给中间商或模具制造厂提供尺寸精度高的产品。
对于轧材,通过采用高精度连轧机和精密定径机等手段,提高轧材的精度。对于要求更高的模具钢材,则根据要求,采用冷拔、无心磨削、平面铣切、平面磨削、削皮、辊光等工艺方法,提供高精度、无脱碳层的精料。日本一些主要的模具钢生产厂,通过冷加工生产的精料占钢材总量的60%左右,国外的模具钢生产厂,为了提高材料的精度,一般90%以上都是削皮材。国内很多钢厂的退火、调质、超探、削皮等这些后续精加工工序还没有达到较高的水平,内部、表面还不能完全满足模具制造厂的生产需求。
3、品种、生产规格不足
近半个世纪,塑料工业发展迅速,随着塑料工业的发展,塑料模具钢的数量迅速增加,品种也十分繁多。近年来研制和引进就达到近50多个品种。近几年来,为了满足模具工业的发展需要,面对激烈的市场竞争,国内外许多钢厂开发了不少高性能的模具钢,并不断向市场推出新钢号(如:日本的PMF、DKA—F、NAK80、德国的40CRMNM07、宝钢的B20一B40等等)。通过产品的更新换代,以巩固在国际国内市场竞争的领先地位。在模具钢品种方面,国内模具钢生产厂与国际生产厂相比差距还很大;另外由于条件限制,有些高性能模具钢的品种暂时还不能生产。
三、模具钢行业“十二五”发展方向
“十二五”期间随着模具制造业的发展,对模具钢也提出了新的技术要求。模具制造多样化、大型化、精密化和预硬化发展的趋势还要求在研制特殊钢方面加大力度,大力发展国产优质模具材料。我国模具钢的发展方向主要体现在以下几个方面:
一是模具向高精度大型化方向发展,对无变形的预硬化塑料模具钢和大规格、大吨位的模具钢的需求不断增加。
二是向高纯净度、高等向性、超细化组织、长寿命方向发展,对模具使用寿命的要求越来越高。
三是向制品化方向发展,尽可能缩短模具加工周期,因此要求模具钢的生产企业能提供经过机加工或热处理的模具钢。
四是向模具钢的系列化和个性化方向发展。随着产品的不断更新对模具钢的性能也提出了更高的要求,如工作温度、耐腐蚀性能、切削性能、蚀刻性能、抛光性能等。模具钢根据不同工矿条件,形成系列化,不断满足个性化的要求。
在塑料模具钢方面,要发展超大规格汽车保险杠预硬化塑料模具钢,单重达到35吨的特大型预硬化塑料模具钢模块产品,替代进口;开发厚度≥400mm的大规格沉淀硬化型超镜面塑料模具钢模块;开发新型耐腐蚀塑料模具钢,满足特种塑料(含氟、氯等)对模具钢的耐腐蚀性能的高要求。
在热作模具钢方面,要开发具有自主知识产权的新型低成本、高寿命热作模具钢,开发超纯净、组织均匀的热作模具钢,极低的S、P含量及超细化组织,添加具有红硬性作用的合金元素提高模具在高温下的硬度,提高热压铸模具和热挤压模具的使用寿命。
在冷作模具钢方面,要针对汽车高强度钢板(抗拉强度>800MPa)冷冲压成型的模具材料及表面处理技术工艺。开发低合金高强度、高耐磨性、高韧性的冷作模具钢。通过降低碳含量及合金元素总量提高韧性和耐磨性。