如美國的412M-300日本的YA G英國的EA B瑞典的STA VA X-13等；2預(yù)硬化型塑料模具鋼， 國外新型塑料模具鋼的發(fā)展趨勢主要有以下幾個方面：1易切削、拋光性好的塑料模具鋼。如美國P20445日本的PDS德國MOVPEX-A 2312等；3整體淬硬型塑料模具鋼，如美國A2D3和H13等；4耐腐蝕塑料模具鋼，如國標ISO中的110CrMo17瑞典ASSA B公司的4Cr13等；5無磁塑料模具鋼，如日本大同特殊鋼公司的NA K301等。
世界各國的制造業(yè)為了降低產(chǎn)品本錢，模具是工業(yè)發(fā)展的基石。提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，改善資料利用率，節(jié)約能源，廣泛地采用各種模具成形：工藝代替保守的切削加工工藝。據(jù)國際模具及五金塑膠產(chǎn)業(yè)供應(yīng)商協(xié)會負責人羅百輝介紹，目前機械制造、電子工業(yè)、輕工業(yè)等工業(yè)部門的產(chǎn)品約有60%~80%工件采用模具成型。很多產(chǎn)品的質(zhì)量、尺寸精度、外表粗糙度、更新?lián)Q代的速度和產(chǎn)品的本錢，很大水平上取決于模具的質(zhì)量、使用壽命和制造周期。作為主要模具資料的模具鋼則是模具制造的基礎(chǔ)，隨著模具工業(yè)的迅速發(fā)展，對模具鋼的數(shù)量、質(zhì)量、品種、規(guī)格、性能等各個方面、不時地提出更高、更新的要求。近年來，國內(nèi)外模具鋼的產(chǎn)量、生產(chǎn)技術(shù)、工藝裝備、質(zhì)量、品種等方面都取得了比較迅速的發(fā)展。
1模具鋼鋼種的發(fā)展
領(lǐng)先于其他鋼類， 國模具鋼的產(chǎn)量早已位居世界的前列。近20年來模具鋼的產(chǎn)量增長很快。模具鋼的產(chǎn)量占合金工具鋼的80%左右。隨著模具工作條件的日益苛刻，各國在原有的冷作模具鋼、熱作模具鋼和塑料模具鋼三大類的基礎(chǔ)上，又相繼發(fā)展了不少適應(yīng)新的要求的新鋼種。
所發(fā)展的資料有： 冷作模具鋼中。
增加了MoV合金數(shù)量， 1高韌性、高耐磨性模具鋼這些鋼CC含量低于保守的Crl2型模具鋼。其耐磨性優(yōu)于Crl2MolVl鋼，韌性和抗回火軟化能力則高于Crl2如美國釩合金鋼公司早期發(fā)表的VascoDi8Cr8M02V2Si日本大同特殊鋼公司的DC53CrSM02VSi國自行開發(fā)的則有7CrTM02V2SiLD鋼)9CrW3M02V2GM鋼)等，分別用于冷擠壓模具，冷沖模具及高強度螺栓的滾絲模具。
Φ100mm工件可以空冷淬透、淬火變形小、工藝性好， 2低合金空淬微變形鋼這類鋼的特點是合金含量低(≤5%淬透性、淬硬性好。主要用于制造精密復(fù)雜模具。如美國ASTM規(guī)范鋼號A4Mn2CrM-oA67Mn2CrMo日本大同特殊鋼公司的G04國自行研制的Gr2Mn2SiWMoV和8Cr2MnMoWVS等鋼種也屬于低合金空淬微變形鋼，后一種鋼號還兼?zhèn)鋬?yōu)良的切削性。
淬透性好。由于火焰局部淬火的工藝簡便、以縮短模具制造周期， 3火焰淬火模具鋼這類鋼的特點是淬火溫度范圍寬。降低制造費用等特點，已經(jīng)廣泛地用于制造剪切、下料、沖壓、冷鐓等冷作模具，特別是大型鑲塊模具，如東風汽車公司采用我國研制的7CrSiMiMoV火焰淬火鋼制造汽車大型覆蓋件鑲塊沖模刃口材料，取得了很好的使用效果。這類鋼代表性的鋼號有日本愛知公司的SX5Cr8MoV大同特殊鋼公司的G05日本日立金屬公司的HMDl
由于鋼液霧化形成的微細鋼粉凝固很快， 4粉末冶金冷作模具鋼采用粉末冶金工藝生產(chǎn)的高碳高合金鋼。可以完全防止一般工藝生產(chǎn)的高碳高合金冷作模具鋼在澆注后緩慢凝固發(fā)生的粗大碳化物和偏析等缺陷。特點：磨削性好、韌性好、等向性好、熱處置工藝性好。已發(fā)表的粉末冷冶金鋼號有美國坩堝鋼公司的CPM9VCPMl0V日本日立金屬的HA P40等。
熱作模具鋼中新發(fā)展的資料有：
以H134CrSMoSiVl為代表的中合金熱作模具鋼；以HIO3Cr3M03VSi鎢系鉬系熱作模具鋼。目前在國4CrSMoSiVl產(chǎn)量最高的熱作模具鋼。 1通用型熱作模具鋼1.5155NiCrMoV6為代表的低合金熱作模具鋼。
尺寸較大的模具心部可以獲得均勻的性能。如IS04957規(guī)范中的40NiCrMoV法國NF-35-590規(guī)范中的dONCDl6國的4Cr2MoVNi3Cr2MoWVNi等。 2高淬透性特大型鍛壓模塊用鋼淬透性好。
3高熱強性模具鋼又可分為以下四類。
一般是3Cr3M03Si-VH10和4CrSMoSiVlHB鋼的基礎(chǔ)上增加WMoCoNb等元素， a.中合金高熱強性模具鋼。提高其高溫性能。如美國ASTM規(guī)范鋼號H10A 國開發(fā)的3Cr3M03W2V等。
這類鋼的含碳量較低， b.沉淀硬化型熱作模具鋼。一般在2%左右。含有一些沉淀硬化的合金元素如VNbNiAlMo等，模具淬火后，采用較低溫度回火(≈400℃)硬度為40HRC左右，由于含碳量低，中溫回火后的組織為板條狀低碳馬氏體，具有良好的韌性，而且具有良好的切削性，可以進行型腔加工。模具在使用過程中，與高溫工件接觸的工作外表被工件加熱到鋼的沉淀硬化溫度(500~600℃)由于合金碳化物和金屬間化合物的析出，工作外表的硬度可上升到45~48HRC提高了型腔表面的耐磨性模具心部仍保留原有的組織和高韌性，從而提高了模具的使用壽命。如日本日立金屬公司的YHD3大同特殊鋼公司的DH76等。
但是其韌性和抗冷熱疲勞性能較差。低碳高速鋼是將高速鋼的碳含量由 1%左右降至0.3%-0.6%犧牲局部紅硬性和耐磨性的情況下，提高韌性和抗冷熱疲勞性能，如美國ASTM規(guī)范鋼號H42國標準鋼號 6W6MoSCr4V基體鋼的化學成分相當于淬火后的高速鋼基體組織成分，所以淬火后過剩碳化物的數(shù)量少，細小均勻，使鋼的韌性和抗冷熱疲勞性能進一步得到改善。如美國釩合金鐵公司的VasooMA 5Gr4W3Mo2V, c.低碳高速鋼和基體鋼高速工具鋼具有良好的抗回火軟化性能和高溫硬度。國的6Cr4Mo3W2VNb這種鋼由于綜合性能較好，即可以用于熱作模具鋼，也可以用于制造高性能的冷作模具。
這類鋼經(jīng)固熔時效處置后， d.奧氏體型熱作模具鋼。700-800℃仍保持較好的強度，如日本日立金屬公司的5Mnl8CrlOV2國的7Mnl0Cr8Nil0M03V2等。
塑料模具鋼由原國標中的3Crl2MoP20一個鋼號發(fā)展成由有以下七大類構(gòu)成的塑料模具用鋼系列：
技術(shù)要求不太嚴格制品模具。如2045等碳素結(jié)構(gòu)鋼和T8T10等碳素工具鋼。 1非合金塑料模具鋼主要用于制造生產(chǎn)通用型熱塑性塑料生產(chǎn)工件批量不大。
2預(yù)硬型塑料模具鋼采用中碳合金鋼預(yù)先經(jīng)過淬火和高溫回火狀態(tài)下(硬度為30~40HRC交貨：代表性的鋼號如美國的P20瑞典ASSA B公司的7183Cr2MnNiMo日本大同特殊鋼公司的PDS5國的3Cr2Mo等。
變形小， 3時效硬化型塑料模具鋼由于時效溫度低。而且有規(guī)律，適用于制造形狀復(fù)雜，尺寸精度要求高的模具，如美國ASTM規(guī)范鋼號P21日本大同特殊鋼公司的NA K552Ni2A 1CuMoSNA K80國的25CrNi3MoA l等。
以保證鋼在常溫下具有高塑性和很低的變形抗力， 4滲碳型塑料模具鋼一般為CSi含量很低的低碳鋼或低碳合金鋼。以便進行型腔的冷擠壓，擠壓成型腔后進行滲碳淬火、回火，使模具外表具有高硬度和抗磨損性能，一般用于制造要求耐磨性較高的熱固性塑料模具和增強塑料模具。如美國ASTM規(guī)范鋼號 P210CrMoP310CrNi國的20Cr12CrNi2等。
5整體淬硬型模具鋼一般都是借用高耐磨性冷作模具鋼及熱作模具鋼。如Cr5M01VA2和Crl2MolVlD2等冷作模具鋼和4Cr5MoSiVl等熱作模具鋼。
因此， 6耐蝕塑料模具鋼有些塑料制品如聚氯乙烯氟化塑料、陰燃塑料等在壓制過程中對模具有腐蝕作用。對此類塑料模具一般采用馬氏體不銹鋼和沉淀硬化型不銹鋼，如瑞典ASSA B公司的STVA X4Crl3國的研制的PCROCrl6Ni4Cu3Nb等。
國內(nèi)外發(fā)展了一些無磁塑料模具鋼， 7無磁塑料模具鋼為了適應(yīng)磁性塑料制品的生產(chǎn)。將奧氏體型模具鋼通過時效硬化處置得到要求的硬度強度和低的導磁率，如日本日立金屬公司的HPM7國的7Mnl5Cr2A 13V2WMo等。
為了適應(yīng)塑料模具制造過程中的一些對鋼的工藝性能的特殊要求， 此外。發(fā)展了以下四類專用的特種塑料模具鋼種。
材質(zhì)均勻性好， 1鏡面磨削用塑料模具鋼純凈度、致密度高。且淬回火硬度較高。適用于制做光學儀器、電子設(shè)備的透明制品。如瑞典材料S136日本大同特殊鋼公司的S-STA R等。
一般為30-40HRC如我國的3Cr2MnMo-VS鋼等。 2非調(diào)質(zhì)型預(yù)硬塑料模具鋼鍛(軋)后直接得到要求的硬度。
可以防止或簡化焊前預(yù)熱或焊后處理工藝， 3高焊接性塑料模具鋼此類鋼焊接性能很好。以便模具的堆焊修復(fù)工作。如日本大同特殊鋼公司開發(fā)的PXZPX5及NA K55等。
又同時加入了Ca等變性劑， 4易切削塑料模具鋼此類鋼由于既加人了S等易切元素。所以既改善了鋼的切削性能，又抑制了硫?qū)︿摰牧W性能和熱加工性能的有利影響。如日本大同特殊鋼公司的NA K55DHA 2F國的5NiCaS等。
對模具材料的質(zhì)量水平， 模具的工作條件日益苛刻。特別是模具鋼的純真度，等向性的水平，提出了更高的要求，由于模具的加工費用昂貴，要求提高鋼材的尺寸精度，減少加工公差，改善其切削性能，以降低模具的生產(chǎn)本錢，羅百輝指出，當前我國模具制造業(yè)日益向通用化、規(guī)范化、系列化、高效率、短制造周期發(fā)展，為適應(yīng)這些發(fā)展的需要，作為使用最頻繁的模具資料的模具鋼也在日益向多品種、精料化、制品化的方向迅速發(fā)展。如新型扁鋼連軋機的不時投入和寬厚板軋機的技術(shù)改造的日益完善，模具鋼的品種規(guī)格越來越多樣化。國內(nèi)外特殊鋼企業(yè)針對以上要求，模具鋼的生產(chǎn)工藝裝備上相應(yīng)地做了大量的工作，取得了顯著成果。
具體體現(xiàn)在以下幾方面：
1.不時改善冶煉工藝和裝備；采用電爐+爐外精煉生產(chǎn)純真度較高的模具鋼。
提高鋼材成材率。 2.選用更合理的熱合工工藝；采用先進的軋制、鍛造工藝。
3.采用可進一步細化鋼材組織的熱處理方法；提高鋼材的均勻性和等向性。
4.配備可生產(chǎn)高附加值模具鋼的深度加工工藝裝備；加工出高附加值的模板、模塊、模架和模具規(guī)范件。
便于形成規(guī)模大、功能全的模具鋼生產(chǎn)基地。 5.將模具鋼的生產(chǎn)從分散趨于集中。
2模具鋼技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
國模具鋼生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展很快， 建國以來。從無到有，從仿制到自己開發(fā)，目前我國模具鋼的產(chǎn)量已躍居世界前列。絕大部分國外的規(guī)范鋼號和試制的鋼號，國也都進行了生產(chǎn)或試制工作，通過幾次鋼種整頓和規(guī)范修訂初步形成了國的模具鋼系列，模具鋼的生產(chǎn)技術(shù)，品種質(zhì)量，工藝裝備科研開發(fā)及資料應(yīng)用等方面都取得了很多進展。但是由于我國模具鋼發(fā)展歷史短，與國外相比還存在著不少問題和差距。
有的鋼種(如粉末冶金高合金模具鋼)尚屬空白。 1鋼種系列不夠空虛完整。
很多模具鋼仍沿用傳統(tǒng)的幾種老牌號， 2鋼種的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和選用不合理。不能滿足日益增長的模具產(chǎn)品的需求，導致模具使用壽命不高，產(chǎn)品精度低，粗糙度差。
目前國內(nèi)市場上的模具鋼產(chǎn)品仍以黑皮圓棒材為主。品種比較單一， 3鋼材品種規(guī)格少。精料和制品的比例很低。由于原料加工余量大，資料利用率低，拉長了模具的制造周期。
4生產(chǎn)工藝和裝備方面。
缺乏熱處置深度加工和在線質(zhì)量檢驗設(shè)備。缺少生產(chǎn)高性能粉末冶金模具鋼的設(shè)備。缺乏專業(yè)化生產(chǎn)的工模具鋼生產(chǎn)線和模具鋼開發(fā)中心。 特殊鋼的質(zhì)量控制、檢測手段落后。
國外模具鋼發(fā)展比較分析
對模具鋼從冶金質(zhì)量、數(shù)量、性能上要求不時提高， 目前隨著模具制造業(yè)的不時發(fā)展。國外出現(xiàn)高合金、高質(zhì)、優(yōu)化、低級資料強化及擴充資料領(lǐng)域等趨向，模具資料由低級向高級發(fā)展，發(fā)展的趨向是碳素工具鋼→低合金工具鋼→高合金工具鋼，相繼出現(xiàn)一系列新型模具資料，模具規(guī)范鋼號的合金化水平也日趨提高，例如美國，15種熱作模具鋼合金元素全部大于5%而合金元素大于10%有10種，用量占80%
如國際標準ISO中的40NiCrMoV7法國NF規(guī)范中的40NCD16等；2高熱強性模具鋼， 國外相繼開發(fā)的新型熱作模具鋼包括：1高淬透性特大型鍛壓模具鋼。如美國H10A 日本日立金屬公司的YHD3以及特殊鋼公司的5Mn15Ni5Cr8Mo2V2鋼等；3高溫熱作模具鋼，如美國T2MT2C日本的Nimow等。
各國發(fā)展的新型冷作模具鋼有：1高韌性、高耐磨性模具鋼， 為了滿足冷作模具的特殊要求。如美國釩合金鋼公司的VascoDi8Cr8Mo2Vsi鋼，日本大同特殊鋼公司的DC53鋼等；2低合金空淬微變形鋼，如美國ASTM規(guī)范鋼號A14A16日本的G04和ACD37等；3火焰淬火模具鋼，如日本愛知SX5SX105V日本日立HMD1HMD5等鋼；4粉末冶金冷作模具鋼，如美國 CPM10V德國320CrVMo13.5等。
