世界上硬度最高的預(yù)硬工具鋼TOOLOX  

2008年是一個讓整個中華民族乃至世界人民都刻骨銘心的一年，模具行業(yè)也同樣激動人心。匯率調(diào)整、美元波動、鐵礦一再上漲、油價上調(diào)，這些與我們密切相關(guān)的產(chǎn)業(yè)影響著我國現(xiàn)代化工業(yè)的生存與發(fā)展，導(dǎo)致鋼材上漲、物價上漲。因此更多的人開始更加的關(guān)注成本壓力，在模具鋼材行業(yè)也同樣競爭激烈。目前模具鋼市場進口品牌大致如下： UDDEHOLM/瑞典、BOHLER/奧地利、FINCO/美國、S+B/瑞士、AUBERT DUVAL/法國、SSAB/瑞典、Groditz/德國、HITACHI/日立、DAIDO/大同。其中我們可以發(fā)現(xiàn)瑞典鋼廠比往年增加了一個SSAB，這個鋼廠的產(chǎn)品其實很早就已經(jīng)被我國各大用戶認可，其中最具代表性的耐磨鋼、高強度鋼有HARDOX、WELDOX，目前他們的TOOLOX產(chǎn)品也進入了模具應(yīng)用領(lǐng)域。由于此鋼種非常獨特且對我們模具工業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要，因此本文著重講述此鋼種的應(yīng)用特點。

　　1 什么是TOOLOX

　　1.1 它是一個來自瑞典SSAB鋼廠的工具鋼

　　提到SSAB我想大家可能更多的會想到ASSAB，即“一勝百”。有些人可能會問這兩個公司有什么關(guān)系嗎?首先前者是瑞典的公司且是鋼廠，而后者是新加坡企業(yè)，是瑞典UDDEHOLM鋼廠的代理銷售商。那么可能又有人會問，SSAB與UDDHOLM鋼廠之間是否有什么關(guān)系?據(jù)了解，SSAB原先是專做高強度鋼、耐磨鋼板，也曾幫UDDEHOLM做預(yù)硬鋼的代加工。SSAB鋼廠擁有目前世界上最好的鋼板淬火線和回火線，且熱軋鋼的品質(zhì)也是世界最高的。世上有那么多的鋼廠，5—15mm的預(yù)硬鋼板又有幾個鋼廠可以生產(chǎn)的出來?因此這種厚度規(guī)格的料在當(dāng)今市場上是無法找到的第二家的。

　　1.2 目前唯一能預(yù)硬到45HRC的工具鋼

　　有些讀者可能會問，NAK80,DH2F,FDAC、NIMAX不都是很硬嗎?但我們通過查閱技術(shù)資料不難發(fā)現(xiàn)這幾種預(yù)硬鋼都在HRC42以下。

　　1.3 材料的均勻性及可加工性

　　因為有這么高的硬度大家肯定會去想它能加工得動嗎，好加工嗎?因為TOOLOX的材質(zhì)十分均勻，再加上合金成份的特殊匹配，因此確保了良好的加工性。

　　1. 4 不需熱處理，降低模具的制作風(fēng)險

　　記得日本豐田公司對中國的熱處理行業(yè)是這樣評價的，他們說中國是做不好熱處理的，尤其是真空熱處理。他們之所以這樣說是因為他們發(fā)現(xiàn)我們國內(nèi)很多熱處理廠設(shè)備簡陋，工藝不規(guī)范，大件產(chǎn)品小件產(chǎn)品均放在一個爐里淬火，且沒有熱電耦，溫度得不到很好的控制，因此做出的產(chǎn)品質(zhì)量就不可能穩(wěn)定。但這些風(fēng)險對特牢鋼/TOOLOX來講根本不存在，原因是它在出廠時就已預(yù)硬到了一定的硬度。有人會說特牢鋼硬度再硬只不過才45HRC，而2344,8407淬火之后都要達到52HRC。其實對于這個問題SSAB鋼廠并不是沒有考慮過，而是就目前市場對淬火鋼的使用角度來看，尤其是壓鑄模具鋼淬火的硬度均在45—48HRC之間。而做塑膠硬模的，如PC+GL或PA+GL的模具考慮耐磨性因此大多數(shù)使用者均將8407淬硬到52HRC。但由于硬度過高，所以模具開裂的問題就時有發(fā)生了。這里我認為大多使用者都存在一個誤區(qū)，認為鋼材越硬就越耐磨，模具壽命就越高。通過我們對玻璃纖維的模具磨損試驗得知事實并非如此，具體數(shù)據(jù)如圖表所示。打個最簡單的比方，眾所周知，玻璃的表面是很硬的，HRC達到六十幾，但它也是最容易破碎的。

　　1.5 大大縮短模具的生產(chǎn)周期

　　由于它不需熱處理因此在模具制作周期上大縮短，尤其像手機模。模具開發(fā)的周期相當(dāng)之短，據(jù)我們對比亞迪、富士康等公司的了解，他們的手機模具最短在48小時內(nèi)就必須要生產(chǎn)出來。他們在沒有用特牢鋼之前基本都用2344,8407等材料先淬好火后再加工使用。這樣一來淬火后的鋼材加工只能用線割或慢絲來做，加工難度很大。且由加工熱引起的加工應(yīng)力就自然會導(dǎo)致模具變形，增加修模的難度。而愛立信公司曾用特牢鋼在沒有進行任何表面處理的情況下模次可達500,0000次。特牢鋼確實解決了手機模具的生產(chǎn)周期問題，保證更多更好的新型號手機及時走向市場。

　　1.6 極大的耐磨性和穩(wěn)定性

　　SSAB鋼廠的主打產(chǎn)品就是生產(chǎn)高強度鋼板WELLDOX及耐磨鋼板HARDOX，與我國的徐工及三一重工已經(jīng)合作近十多年了，因此TOOLOX也同樣具備它的耐磨性。相比之下前二者更具備了尺寸穩(wěn)定性，原因是TOOLOX經(jīng)過了高溫擴散性退火處理內(nèi)應(yīng)力非常低，因此加工后的變形量也非常低，如圖示案例：

　　1.7 與ESR重熔鋼相媲美的拋光性能，并與同類其他材料相比，拋光時間能縮短1/3

　　一般鋼材為了提高鋼材的純凈度大多采用電渣重溶/ESR工藝處理，而TOOLOX是采用CSR工藝處理。這也是為什么鋼材從鋼廠出來時都有厚厚的黑色的氧化皮的原因所在。而特牢鋼/TOOLOX卻無一點氧化皮，且表面非常平整?？催^特牢鋼的人無不對此表示質(zhì)疑和稱贊。質(zhì)疑的是它為什么會沒有氧化皮，稱贊的是這么大的一張鋼板為什么能做的這樣平整，硬度如此之高。我們大多數(shù)的預(yù)硬鋼板都是外面硬心部軟，而特牢鋼與此相反，心部硬度與表面硬度不會差三度。

　　1. 8 特別適合氮化，PVD涂層處理和曬紋處理

　　由于材質(zhì)的純凈性及硬度的均勻性恰好造就了它的表面可氮化性，氮化后可達到非常好的強度效果，原因是鋼材的基體比較硬，這一點很重要。如果把玻璃比作氮化層或者是PVD涂層，海綿比作模具鋼，那么就算它的表面硬度很高可基體較軟而最終導(dǎo)致整體失效。因此能有像特牢鋼這么好的基體組織是非常難得的，同時它也容易做曬紋處理。

　　1.9 電火花加工性能極佳

　　電火花加工無論在模具加工還是在機械加工方面都越來越得到應(yīng)用，原因是它解決很多NC所能解決的加工問題。由于在放電的過程中會產(chǎn)生高溫，因此對工件的表面會造成白層即相當(dāng)于將鋼材進行了瞬間淬火，因此在工件的加工處硬度會很高，而且易發(fā)生斷裂、影響拋光效果等諸多問題。因此要求鋼材需要很好的穩(wěn)定性，而特牢鋼剛好具備這一要求，尤其是它的鏡面電火花會更有突出的表現(xiàn)，這一點是其它鋼材所不及之處。

　　1.10它具備完善的質(zhì)量體系

　　據(jù)了解SSAB的鋼板每張均做檢測，無論是探傷還是硬度測試都有著嚴(yán)格的流程。而其它鋼廠包括同類的各大鋼廠都是批量進行檢測，因此像我們在使用國內(nèi)鋼材做模具時，時常會發(fā)生當(dāng)一塊板上出現(xiàn)問題，這一整批料上都會出現(xiàn)同樣的問題。因為檢測流程較松，有問題的鋼板流向市場而給客戶帶來巨大的損失。特牢鋼與其它廠家不同之處就是他們將每一塊檢測合格的鋼板做好編號及標(biāo)注好爐號，且將其數(shù)據(jù)放在它們的網(wǎng)站上，任何想使用它的人都可以直接登錄anglissmouldsteel.com查得到它的尺寸及硬度，且隨時更新數(shù)據(jù)。

　　2 特牢鋼/TOOLOX給我們模具及機械行業(yè)帶來了什么

　　上面提到了特牢鋼的諸多特點，那么它到底給我們帶來了什么呢?我們先從模具行業(yè)來講，就拿海爾模具當(dāng)中的一個產(chǎn)品上來講吧。如下圖所示：當(dāng)壁這么薄的情況下，所用的模具材料也自然很薄，該司之前選用過DAC55、SKD61、SKD11均因淬火后變形量太大而失敗，而如果選用一般的預(yù)硬材料模具壽命又會有影響?？赡苡腥藭柺欠窨梢杂靡话泐A(yù)硬鋼在氮化到所要硬度?我們知道就算是氮化，也是有變形量存在的，最少有0.1mm的變形公差存在。并且這么薄的工件料又如何去返修呢?因此海爾模具準(zhǔn)確無誤的選用了特牢鋼。

　　在壓鑄模具方面特牢鋼的功勞更是突出。比如像鋁鎂合金的手機外殼、電腦外殼均有很好的表現(xiàn)。目前在鎂合金模具領(lǐng)域像以比亞迪為代表的公司正在越來越多的使用特牢鋼，特牢鋼也為他們節(jié)省了很多成本。9月10日受比亞迪的邀請參加了他們公司舉辦的供應(yīng)商大會，大家在一起討論如何控制成本、如何確保品質(zhì)、如何會更有競爭力。大家都對DELL公司成本控制感到驚嘆，對日本的迪斯尼樂園的成功運營感到十分佩服。我想特牢鋼似乎像電影里的救世主，在當(dāng)今日品目繁多的模具鋼市場中它脫穎而出，使大家耳目一新。

　　3 特牢鋼的是世界上最完美的工具鋼嗎?

　　上面我們提到了關(guān)于特牢鋼的很多優(yōu)點，難道它就一點缺點都沒有嗎?世界上沒有任何可以稱作完美的東西，特牢鋼也不例外。我想很多用過特牢鋼的人可能都知道。它的防銹能力不比S136，原因是它并不屬于不銹鋼系列。細心的人可能會發(fā)現(xiàn)，特牢鋼的Cr的含量遠遠低于S136。但為什么有些人還用特牢鋼來替代S136來做一些模具產(chǎn)品呢?原因有很多種。客戶在做一些高壽命、高光潔度的模具時往往會選用S136的材料。這種情況下產(chǎn)品材質(zhì)對鋼材的腐蝕并不是很強，因此客戶充分的抓住了特牢鋼不用再次熱處理而且同樣具備高耐磨性、高拋光性的優(yōu)勢而選擇了特牢鋼。但是如果是做PVC、POM這樣的塑料產(chǎn)品時選擇特牢鋼就是錯的，因為特牢鋼無法承受這兩種材料對其的腐蝕。

　　4 結(jié)束語

　　工具鋼作為基礎(chǔ)行業(yè)的基礎(chǔ)，作為模具行業(yè)的重要組成部分，它的變化更新無時無刻都備受關(guān)注。特牢鋼的問世具備一定的時代意義。它似乎預(yù)示著我國的模具產(chǎn)業(yè)不再像以前一樣僅僅做一些粗而大的產(chǎn)品，而是朝著高精密、高要求、高技術(shù)含量的方向在發(fā)展。它的問世也同樣激勵了我國特鋼冶煉技術(shù)的發(fā)展。