H13熱作模具鋼是鋁型材熱擠壓成型過程中使用的熱擠壓模具的主要材料，目前，國內(nèi)主要采用傳統(tǒng)的鍛造工藝制作熱擠壓模具，其內(nèi)部組織不均勻致密、碳化物形狀不規(guī)則，采用原有工藝生產(chǎn)的模具已不能滿足大型熱擠壓機的生產(chǎn)要求。由于在大型工業(yè)鋁型材熱擠壓成型生產(chǎn)過程中模具的使用壽命短，嚴(yán)重影響了熱擠壓機工作效率及工業(yè)鋁型材企業(yè)的生產(chǎn)成本，同時也制約了我國超大型工業(yè)鋁型材擠壓技術(shù)的發(fā)展。

 

    為解決上述問題，遼寧金鋼重型鍛造有限公司的研發(fā)團隊在接到某大型企業(yè)的課題后，歷經(jīng)三年多時間，在傳統(tǒng)工藝基礎(chǔ)上突破、創(chuàng)新，經(jīng)過不斷實驗、不斷核驗，成功開發(fā)出一整套鍛造和熱處理復(fù)合的制造新工藝。其主要的技術(shù)創(chuàng)新點在于采用特殊的纖維流向鍛造及鍛后正火及球化退火工藝使模具中心部位的纖維流向呈圓周方向分布，模具的組織更加均勻致密，同時消除網(wǎng)狀碳化物，改善金相組織構(gòu)造。按照NADCA #207-2003標(biāo)準(zhǔn)檢驗，其金相組織在A1～A3級間，同時顯著提高了H13鋼模具的機械性能。在相同條件下采用新工藝生產(chǎn)的模具是原有模具使用壽命的2-5倍，特別是應(yīng)用到大型工業(yè)鋁型材的生產(chǎn)中后，實踐證明提高了其使用壽命高達(dá)5倍。同時，該技術(shù)還能滿足同一零件在不同位置、不同深度獲得不同硬度的模具鋼的獨特性能要求。

 

    經(jīng)過客戶兩年多的使用和評估，認(rèn)為采用新工藝制造的高品質(zhì)模具鋼產(chǎn)品已完全可以替代原先從日本、瑞典進口的世界一流模具鋼產(chǎn)品，為其節(jié)約模具使用成本上億元。該項技術(shù)也獲得了中航工業(yè)集團相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜业母叨荣澰S，填補了我們國家在這一技術(shù)領(lǐng)域的空白，在汽車工業(yè)、高鐵鋁型材行業(yè)有著較為廣闊的推廣空間。

 

    由于創(chuàng)新的工藝可以大大降低模具使用企業(yè)的生產(chǎn)成本，提高大型擠壓機的使用效率，節(jié)約能源，提高能源和材料的利用率。如在全國范圍內(nèi)推廣使用該技術(shù)，估算將節(jié)省達(dá)120萬噸模具鋼材料，按每噸2萬元計算，累計將節(jié)約近240億元人民幣，為國家和社會創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟效益和良好的社會效益。

 

    經(jīng)過嚴(yán)格審查和認(rèn)證，國家知識產(chǎn)權(quán)局于2014年3月17日向遼寧金鋼重型鍛造有限公司正式授予“提高大型H13鋼熱擠壓模具使用性能的方法”國家發(fā)明專利授權(quán)，專利號為201310064217.4（見下圖）。