世界模具鋼品種的質(zhì)量發(fā)展方向?qū)@高耐腐蝕模具鋼、高成型模具鋼、高強度高硬度模具鋼、耐熱抗氧化模具鋼、高氮模具鋼等模具鋼品種展開。

世界模具鋼品種質(zhì)量發(fā)展將圍繞以下模具鋼品種展開：

高耐腐蝕模具鋼

最新的高耐腐蝕模具鋼可分為兩類：一類稱為超級模具鋼，新日鐵YUS270(20Cr-18Ni-6Mo-N)其耐腐蝕性等于鈦。

YUS鉻含量高，鉬含量高，能有效利用氮提高耐腐蝕性，YUS270的熱膨脹系數(shù)介于奧氏體模具鋼和鐵素體模具鋼之間。可用于海水凈化裝置、化工廠、沿海氯化鈉腐蝕嚴重的建筑等。鐵素體模具鋼SUS447J1(30Cr-2Mo)也是超級模具鋼。

另一種是高清鐵素體模具鋼。

通過增加鉻和鉬的含量，降低碳和氮的含量，可以提高耐腐蝕性和成形性。典型的高清鐵素體模具鋼具有新日鐵 YUS220M(22Cr-1.5Mo-Ti-Nb)、YUS190和YUS190L(19Cr-2Mo)，其它模具鋼的鉻和鉬含量略有變化。YUS260(20Cr-15Ni-3Mo-Cu-N)、YUS110M(18Cr-12Ni-2Si-Mo-Cu)和YUS27A-M(17Cr- 7Ni-2Cu-2Si)是最新開發(fā)的高耐腐蝕模具鋼。

鈦和鈮的復合添加可以防止非金屬夾雜物作為腐蝕源沉淀，促進鈦形成氧化物鈍化膜，從而提高耐腐蝕性。新日鐵已經(jīng)在那里了YUS190和YUS220M采用此技術。

復合添加據(jù)報道Ti、Nb和A1可以提高耐腐蝕性。此外，發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)上認為有害元素S可以提高低鉻模具鋼的耐晶間腐蝕性，與氮提高奧氏體模具鋼的耐腐蝕性相同。未來提高耐腐蝕性的研究將主要集中在夾雜物的控制和表面保護涂層上。

高成型模具鋼

鐵素體模具鋼塑性差。雖然奧氏體模具鋼強度高，但熱膨脹系數(shù)高，不利于焊接等成型加工。

在一定條件下，降低碳含量和氮含量可以顯著提高成形性和深沖性。例如，SUS430的r=1.0，而低碳的SUS430D的r=1.同時，延伸率可以穩(wěn)定在30%以上。連軋YUS436Sr值顯著提高，特別是大直徑輥軋制后SUS304不同，這些新型鐵素體模具鋼在適當?shù)臎_壓條件下可以超深沖壓。超高潔凈度Fe-Cr合金具有良好的成%的模具鋼中，合金具有良好的成形性，可獲得36%以上的延伸率。

隨著模具鋼盤圓產(chǎn)量的增加，加工方法從切割到鍛造，開發(fā)出具有優(yōu)異冷鍛性能的新型模具鋼SUX7.還開發(fā)了添加劑S、Pb、Se易切模鋼和臨界壓縮比改進鋼。

最近，我們正在研究可潤滑模具鋼薄鋼板。在表面涂有機涂層的鋼板可以在沒有潤滑油或保護層的情況下形成，在改善工作環(huán)境和降低生產(chǎn)成本的要求下有許多用途。Tokai鋼廠合作開發(fā)名為Guardooat模具鋼采用有機涂層。

高強度、高硬度模具鋼

為鐵路車廂開發(fā)SUS301L改型模具鋼可作為汽車墊片、壓力板等高強度、高硬度的結構材料。馬氏體模具鋼對公共工程和建筑構件具有良好的耐腐蝕性YUS550(13Cr-2Ni-2Mo)，無需鉆孔即可用于水泥沖孔。在SUS在316的基礎上添加氮 SUS316FR(16Cr-12Ni-2Mo-0.09N)在需要高溫強度和蠕變強度的情況下，可用于快速增殖反應堆。鐵素體模具鋼添加鈮 YUS180H(19Cr-0.8Nb)和YUS340-MS(14Cr-0.5Mo-0.3Nb-Ti)汽車排氣系統(tǒng)可采用高溫強度。

耐熱和抗氧化模具鋼

高鉻模具鋼具有耐熱性和抗氧化性。添加Al和Si可進一步提高高鉻模具鋼的耐熱性和抗氧化性。YUS710(25Cr-13Ni-2Si-Mo- N)和YUS731(19Cr-13Ni-3Si-0.7Cu)奧氏體模具鋼耐熱、耐氧化，缺點是高溫膨脹。對此，新日鐵開發(fā)了低膨脹 HOM125(15Cr-4Al)和YUS415S(12Cr-2Si-Al)鐵素體模具鋼。添加了Cr、Al稀土元素YUS205- M1(20Cr-5Al-REM)汽車排氣凈化裝置采用模具鋼，在高達950℃的溫度下具有耐熱性和抗氧化性。

涂有耐熱樹脂的模具鋼已商業(yè)化，用于耐熱溫度約260攝氏度的爐灶。微波爐內(nèi)襯需要耐熱溫度為550至600攝氏度的預涂層材料。為了應用這種用途，未來需要開發(fā)耐熱成型良好的模具鋼。

高氮模具鋼

加氮可提高模具鋼的強度和韌性，提高耐腐蝕性。從1988年到1998年的10年間，已經(jīng)召開了五次國際會議。采用AOD冶煉高錳奧氏體模具鋼中氮含量最高達0.5%，如Carpenter的18-18plus；采用加壓ESR該方法可將氮含量提高到1%左右，如W 18-18N。在Ni-Cr模具鋼中氮的溶解度相對較小，采用加壓ESR奧氏體模具鋼的氮含量約為0.5%，如RS561。馬氏體模具鋼中氮的溶解度最小。目前，不僅要研究模具鋼中氮的溶解度對性能的影響，還要研究經(jīng)濟有效的方法。

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