我國模具熱處理技術現狀及走勢分析

7月，盛夏初至，全國籠罩在高溫天氣中，國內市場鋼材價格也出現了久違的周期式上漲，CISA長材及板材價格指數在連續八周的上升后，又重新回到了100點以上。在國際經濟形勢依然不樂觀、需求重啟還不明顯的情況下，國內粗鋼產量再度刷新最高記錄，并且原燃材料價格也出現較大幅度的上漲，使7月份國內市場供需情況變得不樂觀。

一、全球粗鋼產量持續降低，需求疲軟態勢短時間內難以明顯改善。

（一）全球粗鋼產量除中國外繼續大幅降低，盡管預計三季度產量會有所上升，但需求低速增長的形勢沒有得到根本改善。

根據WSA的統計數字，1-5月全球共產粗鋼4.48億噸，同比減少產量1.31億噸，同比下降22.6%。若扣除中國，則是同比下降36.2%。其中：歐盟27國5013萬噸，同比減少45.0%；中北美2876萬噸，同比減少50.4%；亞洲扣除中國后粗鋼產量為8455萬噸，同比減少25.5%。上述三大地區減產總量接近1億噸，占全部減量的四分之三。

全球粗鋼產量的大幅減少，反映了整體需求萎縮的程度。這種萎縮在去年4季度達到了頂峰。然而從今年以來的情況看，歐洲、北美及亞洲的鋼鐵生產呈現出振蕩回升的態勢，盡管粗鋼產量各月同比仍然是兩位數的負增長，但是從環比的角度看，振蕩上升的趨勢較為明顯，特別是1月、3月和5月，產量環比增幅較為明顯。從同比降幅看，也是相同的變化趨勢，5月份粗鋼產量同比降幅比上月收窄了3-4個百分點。

同比降幅%1月2月3月4月5月累計

1、歐盟27國-44.3-41.5-45.2-48.9-44.8-45.0

2、中北美-52.6-51.4-49.3-51.0-47.8-50.4

3、亞洲（不含中東）-8.3-7.3-10.2-10.7-7.0-8.7

（二）、國內粗鋼生產大幅增長，鋼材品種結構有所調整。

5月份，全國粗鋼產量達到4646萬噸，同比增長了0.6%。粗鋼日產水平接近150萬噸，是近11個月以來的最高記錄。從累計情況看，1-5月累計生產粗鋼2.17億噸，日產水平相當于年產粗鋼5.25億噸，將超過上年約5個百分點以上。

1-5月中國粗鋼產量占全球粗鋼產量的比重提高至48.4%，比上年同期提高了11.1個百分點。從分月的情況看，自上年11月以來，中國占全球粗鋼產量比重就在40%以上，特別是今年以來，前五個月平均比重達到48%以上，一方面說明國際市場需求萎縮程度遠遠高于國內；另一方面，從近三個月的比重變化情況看，3月份為49.0%，4月份為48.8%，5月份為48.6%，比重呈減小的趨勢，說明國際市場需求也出現了積極的調整因素。

1、鋼材品種結構調整方面，1-5月國內累計生產鋼材2.54億噸（含重復材），同比增長了3.7%。其中：長材產量1.22億噸，同比增長了9.7%。板材產量1.06億噸，同比減少了6.2%。管材大幅增長了14.7%。
項目1-5月產量同比增長%今年比重%上年同期%

鋼材合計2.54億噸3.7

1、鐵道材0.03億噸59.61.00.6

2、長材1.22億噸9.747.943.7

3、板材1.06億噸-6.242.044.7

4、管材0.19億噸14.77.56.5

5、其他鋼材0.04億噸2.71.61.6

（1）、長材及鐵道材受國家加大基礎設施投資的拉動，鐵道用鋼增長了59.6%；中小型型鋼和鋼筋產量大幅增長了17.8%和18.4%，盤條也增長了9.3%。1-5月長材占全部鋼材產量的比重達到47.9%，比上年同期增長了4.2個百分點。長材需求的大幅增長，使國內企業的目光轉向鋼筋、線材等建筑用鋼材。

（2）、板材受產能過剩影響，產量呈持續減少的態勢。鞍鋼鲅魚圈鋼鐵項目具備年產200萬噸寬厚板和296萬噸熱軋卷板的生產能力，其與蒂森克虜伯鋼鐵合資的鞍鋼—蒂森克虜伯鍍鋅鋼板有限公司具備年生產80萬噸高檔汽車及家電用熱鍍鋅鋼板的生產能力；武鋼防城港千萬噸鋼項目產品定位于熱軋薄板、熱軋寬厚板、冷軋硅鋼、彩涂、鍍錫等高技術含量、高附加值產品；首鋼曹妃甸千萬噸鋼項目主要產品也是熱軋帶鋼、冷軋帶鋼、熱鍍鋅板、彩涂板、電工鋼等，用于汽車、造船、管線、家電等；邯鋼新區在建460萬噸精品板材基地。國內其他鋼廠也有規模較大的板材項目投資，國內板材供需呈明顯過剩的態勢，使板材價格持續低位運行，反過來抑制了板材產能的發揮。1-5月國內板材產量1.06億噸，同比減少了6.2%。其中冷軋薄板、電工鋼板（帶）、厚鋼板、冷軋窄鋼帶、鍍層板(帶)和中板等產量減少尤為明顯，分別同比減少17.9%、15.8%、 14.9%、14.3%、11.4%和9.6%。受國際市場的影響，涂層板和特厚板產量有所增長，分別同比增長21.4%和8.3%。1-5月板材占全部鋼材產量的比重降至42.0%，比上年同期減少了2.7個百分點。

（3）、管材1-5月產量為0.19億噸，同比增長了14.7%。占全部鋼材產量的比重達到7.5%，比上年同期增長了1個百分點。其中焊接鋼管同比增長了19.7%，無縫鋼管同比增長了8.6%。

2、鋼鐵生產的產能分布調整方面，華北地區繼續扮演國內成功產能增長的引擎，1-5月粗鋼產量達到7662萬噸，同比增長4.29%，占全國粗鋼產量比重 35.28%，比上年同期增加了1.3個百分點。若果扣除華北地區，國內其他地區粗鋼產量為1.41億噸，同比下降了1.5%。除華北地區外，東北地區和西部地區的粗鋼產量也有所增長。河北省粗鋼產量增長最為明顯，1-5月粗鋼產量增長了9.6%，增量達460萬噸，占全國粗鋼產量比重為24.2%，同比增加了2個百分點；河北省占華北地區粗鋼產量的68.6%，同比增長了3.3個百分點。

項目1-5月累計同比增長%今年比重%上年同期%

合計粗鋼產量：21719萬噸0.4

1、華北地區7662萬噸4.2935.2833.98

2、東北地區2347萬噸2.5610.8110.58

3、華東地區5882萬噸-5.3527.0828.74

4、華南地區5126萬噸-0.9523.6023.93

5、西北地區702萬噸17.423.232.76



3、從投資增長情況看，今年以來鋼鐵行業的投資增長呈小幅反彈的態勢。1-5月全國城鎮固定資產投資5.35萬億元，同比增長32.9%，比上年同期增速加快7.3個百分點。但黑色金屬冶煉及壓延投資968億元，僅同比增長了0.2%，同去年同期相比，增速大幅回落了20.7個百分點。

從增速的變化情況看，全國城鎮固定資產投資增速呈逐月加快的態勢，并且增速有所加快。今年1-5月同比各月累計投資增長速度均快于上月累計增速，1-5月比1-4月加快7.3個百分點，1-4月比1-3月加快2.1個百分點，1-3月比1-2月加快0.5個百分點。盡管鋼鐵行業的投資增速同比仍大幅低于上年同期水平，但呈降幅逐步收窄、并轉而增長的態勢，鋼鐵投資有進一步恢復增長的跡象。

項目全國城鎮固定資產投資增長%同比增速變化%黑色金屬冶煉壓延投資增長%同比增速變化%

2009年1-2月26.52.2-10.8-40.8

1-3月28.62.7-6.4-28.8

1-4月30.54.80.1-20.5

1-5月32.97.30.2-20.7

二、全球經濟出現積極變化，主要發達國家的鋼鐵需求有所增長。

1、美國經濟出現好轉跡象，各項經濟指標向好的方向去的進展。

（1）美國6月份PMI指數升至44.8點，達到了自去年9月份以來最好的水平，比上年末累計上升了36.2%。盡管還是在50點以下，但是從各月的運行情況看，已經是連續6個月環比上升，這表明美國制造業在持續好轉。6月份生產指數達到52.5點，是自去年8月份以來的最高點，比上年末累計上升了 99.6%。新增訂單6月份略有回落，但仍是自去年7月份以來的最高點，比上年末累計上升了1.17倍。從曲線走勢看，美國制造業經濟運行情況正在持續好轉。

（2）一季度美國經濟繼續萎縮，GDP下降5.5%，比去年年末美國6.3%的降幅收窄0.8個百分點，預計二季度將會有更明顯的改善。不過美國經濟的復蘇，更多的目光還是投向房地產。5月份美國成屋簽約銷售指數達到90.7點，環比上升0.1，比年初累計上升了10.3點，升幅達12.8%。

（3）美國政府經濟刺激計劃推動了美國人收入增長。盡管由于金融危機的影響使美國家庭消費時有所節約，但據美國商務部的數據顯示，5月份個人收入則上升了1.4%，是一年來最大漲幅，并推動儲存率創下15年來新高；個人可支配收入5月份上升了1.6%；消費者支出上漲0.3%。消費者支出的增長顯示經濟運行狀況正在出現積極的因素。盡管失業率較高，但在政府在恢復信貸、增加收入的刺激下，消費者開始表現出消費意愿。

模具熱處理是保證模具性能的重要工藝過程，對模具的制造精度、模具的強度、模具的工作壽命、模具的制造成本等有著直接的影響。20世紀80年代以來，國際模具熱處理技術發展較快的領域是真空熱處理技術、模具的表面強化技術和模具材料的預硬化技術。

模具的真空熱處理技術

真空熱處理技術是近些年發展起來的一種新型的熱處理技術，它所具備的特點，正是模具制造中所迫切需要的，比如防止加熱氧化和不脫碳、真空脫氣或除氣，消除氫脆，從而提高材料（零件）的塑性、韌性和疲勞強度。真空加熱緩慢、零件內外溫差較小等因素，決定了真空熱處理工藝造成的零件變形小等。

模具真空熱處理中主要應用的是真空油冷淬火、真空氣冷淬火和真空回火。為保持工件（如模具）真空加熱的優良特性，冷卻劑和冷卻工藝的選擇及制定非常重要，模具淬火過程主要采用油冷和氣冷。對于熱處理后不再進行機械加工的模具工作面，淬火后盡可能采用真空回火，特別是真空淬火的工件（模具），它可以提高與表面質量相關的機械性能，如疲勞性能、表面光亮度、耐腐蝕性等。

熱處理過程的計算機模擬技術的成功開發和應用，使得模具的智能化熱處理成為可能。由于模具生產的小批量（甚至是單件）、多品種的特性，以及對熱處理性能要求高和不允許出現廢品的特點，又使得模具的智能化熱處理成為必須。國外工業發達國家，如美國、日本等，在真空高壓氣淬方面，發展的也很快，主要針對目標也是模具。

模具的表面處理技術

模具在工作中除了要求基體具有足夠高的強度和韌性的合理配合外，其表面性能對模具的工作性能和使用壽命至關重要。模具的表面處理技術，是通過表面涂覆、表面改性或復合處理技術，改變模具表面的形態、化學成分、組織結構和應力狀態，以獲得所需表面性能的系統工程。目前在模具制造中應用較多的主要是滲氮、滲碳和硬化膜沉積。

由于滲氮技術可形成優良性能的表面，并且滲氮工藝與模具鋼的淬火工藝有良好的協調性，同時滲氮溫度低，滲氮后不需激烈冷卻，模具的變形極小，因此模具的表面強化是采用滲氮技術較早，也是應用最廣泛的。

模具滲碳是為了提高模具的整體強韌性，即模具的工作表面具有高的強度和耐磨性。硬化膜沉積技術目前較成熟的是CVD、PVD。模具自上個世紀80年代開始采用涂覆硬化膜技術。目前的技術條件下，硬化膜沉積技術（主要是設備）的成本較高，仍然只在一些精密、長壽命模具上應用，如果采用建立熱處理中心的方式，則涂覆硬化膜的成本會大大降低，更多的模具如果采用這一技術，可以整體提高我國的模具制造水平。

模具材料的預硬化技術

自上個世紀70年代開始，國際上就提出預硬化的想法，但由于加工機床剛度和切削刀具的制約，預硬化的硬度無法達到模具的使用硬度，所以預硬化技術的研發投入不大。隨著加工機床和切削刀具性能的提高，模具材料的預硬化技術開發速度加快，到上個世紀80年代，國際上工業發達國家在塑料模用材上使用預硬化模塊的比例已達到30%（目前在60%以上）。

我國在模具材料的預硬化技術方面，起步晚，規模小，目前還不能滿足國內模具制造的要求。采用預硬化模具材料，可以簡化模具制造工藝，縮短模具的制造周期，提高模具的制造精度。可以預見，隨著加工技術的進步，預硬化模具材料會用于更多的模具類型。