我国模具热处理技术现状及走势分析
7月，盛夏初至，全国笼罩在高温天气中，国内市场钢材价格也出现了久违的周期式上涨，CISA长材及板材价格指数在连续八周的上升后，又重新回到了100点以上。在国际经济形势依然不乐观、需求重启还不明显的情况下，国内粗钢产量再度刷新最高记录，并且原燃材料价格也出现较大幅度的上涨，使7月份国内市场供需情况变得不乐观。
一、全球粗钢产量持续降低，需求疲软态势短时间内难以明显改善。
（一）全球粗钢产量除中国外继续大幅降低，尽管预计三季度产量会有所上升，但需求低速增长的形势没有得到根本改善。
根据WSA的统计数字，1-5月全球共产粗钢4.48亿吨，同比减少产量1.31亿吨，同比下降22.6%。若扣除中国，则是同比下降36.2%。其中：欧盟27国5013万吨，同比减少45.0%；中北美2876万吨，同比减少50.4%；亚洲扣除中国后粗钢产量为8455万吨，同比减少25.5%。上述三大地区减产总量接近1亿吨，占全部减量的四分之三。
全球粗钢产量的大幅减少，反映了整体需求萎缩的程度。这种萎缩在去年4季度达到了顶峰。然而从今年以来的情况看，欧洲、北美及亚洲的钢铁生产呈现出振荡回升的态势，尽管粗钢产量各月同比仍然是两位数的负增长，但是从环比的角度看，振荡上升的趋势较为明显，特别是1月、3月和5月，产量环比增幅较为明显。从同比降幅看，也是相同的变化趋势，5月份粗钢产量同比降幅比上月收窄了3-4个百分点。
同比降幅%1月2月3月4月5月累计
1、欧盟27国-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、亚洲（不含中东）-8.3-7.3-10.2-10.7-7.0-8.7
（二）、国内粗钢生产大幅增长，钢材品种结构有所调整。
5月份，全国粗钢产量达到4646万吨，同比增长了0.6%。粗钢日产水平接近150万吨，是近11个月以来的最高记录。从累计情况看，1-5月累计生产粗钢2.17亿吨，日产水平相当于年产粗钢5.25亿吨，将超过上年约5个百分点以上。
1-5月中国粗钢产量占全球粗钢产量的比重提高至48.4%，比上年同期提高了11.1个百分点。从分月的情况看，自上年11月以来，中国占全球粗钢产量比重就在40%以上，特别是今年以来，前五个月平均比重达到48%以上，一方面说明国际市场需求萎缩程度远远高于国内；另一方面，从近三个月的比重变化情况看，3月份为49.0%，4月份为48.8%，5月份为48.6%，比重呈减小的趋势，说明国际市场需求也出现了积极的调整因素。
1、钢材品种结构调整方面，1-5月国内累计生产钢材2.54亿吨（含重复材），同比增长了3.7%。其中：长材产量1.22亿吨，同比增长了9.7%。板材产量1.06亿吨，同比减少了6.2%。管材大幅增长了14.7%。
项目1-5月产量同比增长%今年比重%上年同期%
钢材合计2.54亿吨3.7
1、铁道材0.03亿吨59.61.00.6
2、长材1.22亿吨9.747.943.7
3、板材1.06亿吨-6.242.044.7
4、管材0.19亿吨14.77.56.5
5、其他钢材0.04亿吨2.71.61.6
（1）、长材及铁道材受国家加大基础设施投资的拉动，铁道用钢增长了59.6%；中小型型钢和钢筋产量大幅增长了17.8%和18.4%，盘条也增长了9.3%。1-5月长材占全部钢材产量的比重达到47.9%，比上年同期增长了4.2个百分点。长材需求的大幅增长，使国内企业的目光转向钢筋、线材等建筑用钢材。
（2）、板材受产能过剩影响，产量呈持续减少的态势。鞍钢鲅鱼圈钢铁项目具备年产200万吨宽厚板和296万吨热轧卷板的生产能力，其与蒂森克虏伯钢铁合资的鞍钢—蒂森克虏伯镀锌钢板有限公司具备年生产80万吨高档汽车及家电用热镀锌钢板的生产能力；武钢防城港千万吨钢项目产品定位于热轧薄板、热轧宽厚板、冷轧硅钢、彩涂、镀锡等高技术含量、高附加值产品；首钢曹妃甸千万吨钢项目主要产品也是热轧带钢、冷轧带钢、热镀锌板、彩涂板、电工钢等，用于汽车、造船、管线、家电等；邯钢新区在建460万吨精品板材基地。国内其他钢厂也有规模较大的板材项目投资，国内板材供需呈明显过剩的态势，使板材价格持续低位运行，反过来抑制了板材产能的发挥。1-5月国内板材产量1.06亿吨，同比减少了6.2%。其中冷轧薄板、电工钢板（带）、厚钢板、冷轧窄钢带、镀层板(带)和中板等产量减少尤为明显，分别同比减少17.9%、15.8%、 14.9%、14.3%、11.4%和9.6%。受国际市场的影响，涂层板和特厚板产量有所增长，分别同比增长21.4%和8.3%。1-5月板材占全部钢材产量的比重降至42.0%，比上年同期减少了2.7个百分点。
（3）、管材1-5月产量为0.19亿吨，同比增长了14.7%。占全部钢材产量的比重达到7.5%，比上年同期增长了1个百分点。其中焊接钢管同比增长了19.7%，无缝钢管同比增长了8.6%。
2、钢铁生产的产能分布调整方面，华北地区继续扮演国内成功产能增长的引擎，1-5月粗钢产量达到7662万吨，同比增长4.29%，占全国粗钢产量比重 35.28%，比上年同期增加了1.3个百分点。若果扣除华北地区，国内其他地区粗钢产量为1.41亿吨，同比下降了1.5%。除华北地区外，东北地区和西部地区的粗钢产量也有所增长。河北省粗钢产量增长最为明显，1-5月粗钢产量增长了9.6%，增量达460万吨，占全国粗钢产量比重为24.2%，同比增加了2个百分点；河北省占华北地区粗钢产量的68.6%，同比增长了3.3个百分点。
项目1-5月累计同比增长%今年比重%上年同期%
合计粗钢产量：21719万吨0.4
1、华北地区7662万吨4.2935.2833.98
2、东北地区2347万吨2.5610.8110.58
3、华东地区5882万吨-5.3527.0828.74
4、华南地区5126万吨-0.9523.6023.93
5、西北地区702万吨17.423.232.76
3、从投资增长情况看，今年以来钢铁行业的投资增长呈小幅反弹的态势。1-5月全国城镇固定资产投资5.35万亿元，同比增长32.9%，比上年同期增速加快7.3个百分点。但黑色金属冶炼及压延投资968亿元，仅同比增长了0.2%，同去年同期相比，增速大幅回落了20.7个百分点。
从增速的变化情况看，全国城镇固定资产投资增速呈逐月加快的态势，并且增速有所加快。今年1-5月同比各月累计投资增长速度均快于上月累计增速，1-5月比1-4月加快7.3个百分点，1-4月比1-3月加快2.1个百分点，1-3月比1-2月加快0.5个百分点。尽管钢铁行业的投资增速同比仍大幅低于上年同期水平，但呈降幅逐步收窄、并转而增长的态势，钢铁投资有进一步恢复增长的迹象。
项目全国城镇固定资产投资增长%同比增速变化%黑色金属冶炼压延投资增长%同比增速变化%
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、全球经济出现积极变化，主要发达国家的钢铁需求有所增长。
1、美国经济出现好转迹象，各项经济指标向好的方向去的进展。
（1）美国6月份PMI指数升至44.8点，达到了自去年9月份以来最好的水平，比上年末累计上升了36.2%。尽管还是在50点以下，但是从各月的运行情况看，已经是连续6个月环比上升，这表明美国制造业在持续好转。6月份生产指数达到52.5点，是自去年8月份以来的最高点，比上年末累计上升了 99.6%。新增订单6月份略有回落，但仍是自去年7月份以来的最高点，比上年末累计上升了1.17倍。从曲线走势看，美国制造业经济运行情况正在持续好转。
（2）一季度美国经济继续萎缩，GDP下降5.5%，比去年年末美国6.3%的降幅收窄0.8个百分点，预计二季度将会有更明显的改善。不过美国经济的复苏，更多的目光还是投向房地产。5月份美国成屋签约销售指数达到90.7点，环比上升0.1，比年初累计上升了10.3点，升幅达12.8%。
（3）美国政府经济刺激计划推动了美国人收入增长。尽管由于金融危机的影响使美国家庭消费时有所节约，但据美国商务部的数据显示，5月份个人收入则上升了1.4%，是一年来最大涨幅，并推动储存率创下15年来新高；个人可支配收入5月份上升了1.6%；消费者支出上涨0.3%。消费者支出的增长显示经济运行状况正在出现积极的因素。尽管失业率较高，但在政府在恢复信贷、增加收入的刺激下，消费者开始表现出消费意愿。
模具热处理是保证模具性能的重要工艺过程，对模具的制造精度、模具的强度、模具的工作寿命、模具的制造成本等有着直接的影响。20世纪80年代以来，国际模具热处理技术发展较快的领域是真空热处理技术、模具的表面强化技术和模具材料的预硬化技术。
模具的真空热处理技术
真空热处理技术是近些年发展起来的一种新型的热处理技术，它所具备的特点，正是模具制造中所迫切需要的，比如防止加热氧化和不脱碳、真空脱气或除气，消除氢脆，从而提高材料（零件）的塑性、韧性和疲劳强度。真空加热缓慢、零件内外温差较小等因素，决定了真空热处理工艺造成的零件变形小等。
模具真空热处理中主要应用的是真空油冷淬火、真空气冷淬火和真空回火。为保持工件（如模具）真空加热的优良特性，冷却剂和冷却工艺的选择及制定非常重要，模具淬火过程主要采用油冷和气冷。对于热处理后不再进行机械加工的模具工作面，淬火后尽可能采用真空回火，特别是真空淬火的工件（模具），它可以提高与表面质量相关的机械性能，如疲劳性能、表面光亮度、耐腐蚀性等。
热处理过程的计算机模拟技术的成功开发和应用，使得模具的智能化热处理成为可能。由于模具生产的小批量（甚至是单件）、多品种的特性，以及对热处理性能要求高和不允许出现废品的特点，又使得模具的智能化热处理成为必须。国外工业发达国家，如美国、日本等，在真空高压气淬方面，发展的也很快，主要针对目标也是模具。
模具的表面处理技术
模具在工作中除了要求基体具有足够高的强度和韧性的合理配合外，其表面性能对模具的工作性能和使用寿命至关重要。模具的表面处理技术，是通过表面涂覆、表面改性或复合处理技术，改变模具表面的形态、化学成分、组织结构和应力状态，以获得所需表面性能的系统工程。目前在模具制造中应用较多的主要是渗氮、渗碳和硬化膜沉积。
由于渗氮技术可形成优良性能的表面，并且渗氮工艺与模具钢的淬火工艺有良好的协调性，同时渗氮温度低，渗氮后不需激烈冷却，模具的变形极小，因此模具的表面强化是采用渗氮技术较早，也是应用最广泛的。
模具渗碳是为了提高模具的整体强韧性，即模具的工作表面具有高的强度和耐磨性。硬化膜沉积技术目前较成熟的是CVD、PVD。模具自上个世纪80年代开始采用涂覆硬化膜技术。目前的技术条件下，硬化膜沉积技术（主要是设备）的成本较高，仍然只在一些精密、长寿命模具上应用，如果采用建立热处理中心的方式，则涂覆硬化膜的成本会大大降低，更多的模具如果采用这一技术，可以整体提高我国的模具制造水平。
模具材料的预硬化技术
自上个世纪70年代开始，国际上就提出预硬化的想法，但由于加工机床刚度和切削刀具的制约，预硬化的硬度无法达到模具的使用硬度，所以预硬化技术的研发投入不大。随着加工机床和切削刀具性能的提高，模具材料的预硬化技术开发速度加快，到上个世纪80年代，国际上工业发达国家在塑料模用材上使用预硬化模块的比例已达到30%（目前在60%以上）。
我国在模具材料的预硬化技术方面，起步晚，规模小，目前还不能满足国内模具制造的要求。采用预硬化模具材料，可以简化模具制造工艺，缩短模具的制造周期，提高模具的制造精度。可以预见，随着加工技术的进步，预硬化模具材料会用于更多的模具类型。
一、全球粗钢产量持续降低，需求疲软态势短时间内难以明显改善。
（一）全球粗钢产量除中国外继续大幅降低，尽管预计三季度产量会有所上升，但需求低速增长的形势没有得到根本改善。
根据WSA的统计数字，1-5月全球共产粗钢4.48亿吨，同比减少产量1.31亿吨，同比下降22.6%。若扣除中国，则是同比下降36.2%。其中：欧盟27国5013万吨，同比减少45.0%；中北美2876万吨，同比减少50.4%；亚洲扣除中国后粗钢产量为8455万吨，同比减少25.5%。上述三大地区减产总量接近1亿吨，占全部减量的四分之三。
全球粗钢产量的大幅减少，反映了整体需求萎缩的程度。这种萎缩在去年4季度达到了顶峰。然而从今年以来的情况看，欧洲、北美及亚洲的钢铁生产呈现出振荡回升的态势，尽管粗钢产量各月同比仍然是两位数的负增长，但是从环比的角度看，振荡上升的趋势较为明显，特别是1月、3月和5月，产量环比增幅较为明显。从同比降幅看，也是相同的变化趋势，5月份粗钢产量同比降幅比上月收窄了3-4个百分点。
同比降幅%1月2月3月4月5月累计
1、欧盟27国-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、亚洲（不含中东）-8.3-7.3-10.2-10.7-7.0-8.7
（二）、国内粗钢生产大幅增长，钢材品种结构有所调整。
5月份，全国粗钢产量达到4646万吨，同比增长了0.6%。粗钢日产水平接近150万吨，是近11个月以来的最高记录。从累计情况看，1-5月累计生产粗钢2.17亿吨，日产水平相当于年产粗钢5.25亿吨，将超过上年约5个百分点以上。
1-5月中国粗钢产量占全球粗钢产量的比重提高至48.4%，比上年同期提高了11.1个百分点。从分月的情况看，自上年11月以来，中国占全球粗钢产量比重就在40%以上，特别是今年以来，前五个月平均比重达到48%以上，一方面说明国际市场需求萎缩程度远远高于国内；另一方面，从近三个月的比重变化情况看，3月份为49.0%，4月份为48.8%，5月份为48.6%，比重呈减小的趋势，说明国际市场需求也出现了积极的调整因素。
1、钢材品种结构调整方面，1-5月国内累计生产钢材2.54亿吨（含重复材），同比增长了3.7%。其中：长材产量1.22亿吨，同比增长了9.7%。板材产量1.06亿吨，同比减少了6.2%。管材大幅增长了14.7%。
项目1-5月产量同比增长%今年比重%上年同期%
钢材合计2.54亿吨3.7
1、铁道材0.03亿吨59.61.00.6
2、长材1.22亿吨9.747.943.7
3、板材1.06亿吨-6.242.044.7
4、管材0.19亿吨14.77.56.5
5、其他钢材0.04亿吨2.71.61.6
（1）、长材及铁道材受国家加大基础设施投资的拉动，铁道用钢增长了59.6%；中小型型钢和钢筋产量大幅增长了17.8%和18.4%，盘条也增长了9.3%。1-5月长材占全部钢材产量的比重达到47.9%，比上年同期增长了4.2个百分点。长材需求的大幅增长，使国内企业的目光转向钢筋、线材等建筑用钢材。
（2）、板材受产能过剩影响，产量呈持续减少的态势。鞍钢鲅鱼圈钢铁项目具备年产200万吨宽厚板和296万吨热轧卷板的生产能力，其与蒂森克虏伯钢铁合资的鞍钢—蒂森克虏伯镀锌钢板有限公司具备年生产80万吨高档汽车及家电用热镀锌钢板的生产能力；武钢防城港千万吨钢项目产品定位于热轧薄板、热轧宽厚板、冷轧硅钢、彩涂、镀锡等高技术含量、高附加值产品；首钢曹妃甸千万吨钢项目主要产品也是热轧带钢、冷轧带钢、热镀锌板、彩涂板、电工钢等，用于汽车、造船、管线、家电等；邯钢新区在建460万吨精品板材基地。国内其他钢厂也有规模较大的板材项目投资，国内板材供需呈明显过剩的态势，使板材价格持续低位运行，反过来抑制了板材产能的发挥。1-5月国内板材产量1.06亿吨，同比减少了6.2%。其中冷轧薄板、电工钢板（带）、厚钢板、冷轧窄钢带、镀层板(带)和中板等产量减少尤为明显，分别同比减少17.9%、15.8%、 14.9%、14.3%、11.4%和9.6%。受国际市场的影响，涂层板和特厚板产量有所增长，分别同比增长21.4%和8.3%。1-5月板材占全部钢材产量的比重降至42.0%，比上年同期减少了2.7个百分点。
（3）、管材1-5月产量为0.19亿吨，同比增长了14.7%。占全部钢材产量的比重达到7.5%，比上年同期增长了1个百分点。其中焊接钢管同比增长了19.7%，无缝钢管同比增长了8.6%。
2、钢铁生产的产能分布调整方面，华北地区继续扮演国内成功产能增长的引擎，1-5月粗钢产量达到7662万吨，同比增长4.29%，占全国粗钢产量比重 35.28%，比上年同期增加了1.3个百分点。若果扣除华北地区，国内其他地区粗钢产量为1.41亿吨，同比下降了1.5%。除华北地区外，东北地区和西部地区的粗钢产量也有所增长。河北省粗钢产量增长最为明显，1-5月粗钢产量增长了9.6%，增量达460万吨，占全国粗钢产量比重为24.2%，同比增加了2个百分点；河北省占华北地区粗钢产量的68.6%，同比增长了3.3个百分点。
项目1-5月累计同比增长%今年比重%上年同期%
合计粗钢产量：21719万吨0.4
1、华北地区7662万吨4.2935.2833.98
2、东北地区2347万吨2.5610.8110.58
3、华东地区5882万吨-5.3527.0828.74
4、华南地区5126万吨-0.9523.6023.93
5、西北地区702万吨17.423.232.76
3、从投资增长情况看，今年以来钢铁行业的投资增长呈小幅反弹的态势。1-5月全国城镇固定资产投资5.35万亿元，同比增长32.9%，比上年同期增速加快7.3个百分点。但黑色金属冶炼及压延投资968亿元，仅同比增长了0.2%，同去年同期相比，增速大幅回落了20.7个百分点。
从增速的变化情况看，全国城镇固定资产投资增速呈逐月加快的态势，并且增速有所加快。今年1-5月同比各月累计投资增长速度均快于上月累计增速，1-5月比1-4月加快7.3个百分点，1-4月比1-3月加快2.1个百分点，1-3月比1-2月加快0.5个百分点。尽管钢铁行业的投资增速同比仍大幅低于上年同期水平，但呈降幅逐步收窄、并转而增长的态势，钢铁投资有进一步恢复增长的迹象。
项目全国城镇固定资产投资增长%同比增速变化%黑色金属冶炼压延投资增长%同比增速变化%
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、全球经济出现积极变化，主要发达国家的钢铁需求有所增长。
1、美国经济出现好转迹象，各项经济指标向好的方向去的进展。
（1）美国6月份PMI指数升至44.8点，达到了自去年9月份以来最好的水平，比上年末累计上升了36.2%。尽管还是在50点以下，但是从各月的运行情况看，已经是连续6个月环比上升，这表明美国制造业在持续好转。6月份生产指数达到52.5点，是自去年8月份以来的最高点，比上年末累计上升了 99.6%。新增订单6月份略有回落，但仍是自去年7月份以来的最高点，比上年末累计上升了1.17倍。从曲线走势看，美国制造业经济运行情况正在持续好转。
（2）一季度美国经济继续萎缩，GDP下降5.5%，比去年年末美国6.3%的降幅收窄0.8个百分点，预计二季度将会有更明显的改善。不过美国经济的复苏，更多的目光还是投向房地产。5月份美国成屋签约销售指数达到90.7点，环比上升0.1，比年初累计上升了10.3点，升幅达12.8%。
（3）美国政府经济刺激计划推动了美国人收入增长。尽管由于金融危机的影响使美国家庭消费时有所节约，但据美国商务部的数据显示，5月份个人收入则上升了1.4%，是一年来最大涨幅，并推动储存率创下15年来新高；个人可支配收入5月份上升了1.6%；消费者支出上涨0.3%。消费者支出的增长显示经济运行状况正在出现积极的因素。尽管失业率较高，但在政府在恢复信贷、增加收入的刺激下，消费者开始表现出消费意愿。
模具热处理是保证模具性能的重要工艺过程，对模具的制造精度、模具的强度、模具的工作寿命、模具的制造成本等有着直接的影响。20世纪80年代以来，国际模具热处理技术发展较快的领域是真空热处理技术、模具的表面强化技术和模具材料的预硬化技术。
模具的真空热处理技术
真空热处理技术是近些年发展起来的一种新型的热处理技术，它所具备的特点，正是模具制造中所迫切需要的，比如防止加热氧化和不脱碳、真空脱气或除气，消除氢脆，从而提高材料（零件）的塑性、韧性和疲劳强度。真空加热缓慢、零件内外温差较小等因素，决定了真空热处理工艺造成的零件变形小等。
模具真空热处理中主要应用的是真空油冷淬火、真空气冷淬火和真空回火。为保持工件（如模具）真空加热的优良特性，冷却剂和冷却工艺的选择及制定非常重要，模具淬火过程主要采用油冷和气冷。对于热处理后不再进行机械加工的模具工作面，淬火后尽可能采用真空回火，特别是真空淬火的工件（模具），它可以提高与表面质量相关的机械性能，如疲劳性能、表面光亮度、耐腐蚀性等。
热处理过程的计算机模拟技术的成功开发和应用，使得模具的智能化热处理成为可能。由于模具生产的小批量（甚至是单件）、多品种的特性，以及对热处理性能要求高和不允许出现废品的特点，又使得模具的智能化热处理成为必须。国外工业发达国家，如美国、日本等，在真空高压气淬方面，发展的也很快，主要针对目标也是模具。
模具的表面处理技术
模具在工作中除了要求基体具有足够高的强度和韧性的合理配合外，其表面性能对模具的工作性能和使用寿命至关重要。模具的表面处理技术，是通过表面涂覆、表面改性或复合处理技术，改变模具表面的形态、化学成分、组织结构和应力状态，以获得所需表面性能的系统工程。目前在模具制造中应用较多的主要是渗氮、渗碳和硬化膜沉积。
由于渗氮技术可形成优良性能的表面，并且渗氮工艺与模具钢的淬火工艺有良好的协调性，同时渗氮温度低，渗氮后不需激烈冷却，模具的变形极小，因此模具的表面强化是采用渗氮技术较早，也是应用最广泛的。
模具渗碳是为了提高模具的整体强韧性，即模具的工作表面具有高的强度和耐磨性。硬化膜沉积技术目前较成熟的是CVD、PVD。模具自上个世纪80年代开始采用涂覆硬化膜技术。目前的技术条件下，硬化膜沉积技术（主要是设备）的成本较高，仍然只在一些精密、长寿命模具上应用，如果采用建立热处理中心的方式，则涂覆硬化膜的成本会大大降低，更多的模具如果采用这一技术，可以整体提高我国的模具制造水平。
模具材料的预硬化技术
自上个世纪70年代开始，国际上就提出预硬化的想法，但由于加工机床刚度和切削刀具的制约，预硬化的硬度无法达到模具的使用硬度，所以预硬化技术的研发投入不大。随着加工机床和切削刀具性能的提高，模具材料的预硬化技术开发速度加快，到上个世纪80年代，国际上工业发达国家在塑料模用材上使用预硬化模块的比例已达到30%（目前在60%以上）。
我国在模具材料的预硬化技术方面，起步晚，规模小，目前还不能满足国内模具制造的要求。采用预硬化模具材料，可以简化模具制造工艺，缩短模具的制造周期，提高模具的制造精度。可以预见，随着加工技术的进步，预硬化模具材料会用于更多的模具类型。
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