中国模具钢的选择应用及发展状况详述
近年来，在引进国外塑料模具钢的同时，中国自行研制和开发了一系列新型塑料模具专用钢，形成了中国特色的塑料模具钢系列。
1.碳素塑料模具钢的应用
由于碳素塑料模具钢具有加工性能好、价格便宜、原料来源方便等优点，被广泛应用于形状简单的小型模具或精度不高、使用寿命不长的模具。
YB/T074—1997中列出的有SM45、SM50和SM55等钢号，这类钢与优质碳素钢相比，钢中的S、P含量低，钢材的纯净度好，且碳含量波动范围窄，力学性能更稳定。
对于硬度要求较高，尺寸较小的热固性塑料模具，一般采用wC=0.7%~1.3%的高碳碳素工具钢制造，如T7、T8、T9、T10、T11、T12等钢。该类钢热处理后可以得到高的硬度和耐磨性。
2.渗碳型塑料模具钢的应用
一些复杂的塑料模具型腔采用冷挤压的方法直接压制出来，省去型腔的切削加工，对于成批生产的模具是一种十分经济的加工方法。模具加工后经过渗碳、淬火、低温回火后，具有高硬度、高耐磨性的表面和韧性良好的心部组织，可以制作各种要求表面高耐磨性、心部韧性好的模具。
渗碳型塑料模具钢碳含量很低，一般为wC=0.1%~0.2%，塑性变形抗力很小，软化退火后硬度≤160HBW，复杂型腔≤130HBW，以便型腔的冷挤压。过去中国一般采用低碳钢和低碳合金钢，如15、20、20Cr、12CrNi2、12CrNi3、20Cr2Ni4和20CrMnTi等钢。中国近年来研制了冷挤压成形塑料模具专用钢LJ(0Cr4NiMoV)钢，该钢经冷挤压成形并渗碳、淬火和低温回火后，表面硬度达58~62HRC，心部硬度28HRC，模具耐磨性好，无塌陷及表面剥落现象，可用于制造形状复杂和承受载荷较高的塑料成形模具。
3.预硬型塑料模具钢的应用
对于形状复杂、精密的大中型塑料模具，为了避免其在淬火热处理过程中产生变形，因此模具钢以预化状态供应市场。
该类钢一般为中碳低合金钢，在钢厂经过锻打后制成模块，预备热处理，使之达到模具使用时的硬度，从而可避免由于热处理引起的模具变形和裂纹问题，从而保证了模具的制造精度。
为了改善预硬化型塑料模具钢的加工性能，在钢中加入易切削元素S、Ca、Pb、Sb等。中国先后研制了一些易切削预硬型塑料模具钢，如5CrNiMnMoVSCa钢、8Cr2MnWMoVS钢、4CrMnVBSCa钢和5CrNiMnMoVS钢等，使钢在较高硬度下的加工性能显著改善。预硬化易切削塑料模具钢不仅可以用于制造大中型精密注塑模具，也可以用于制造精密复杂的冷作模具。已纳入国家标准的预硬化型塑料模具钢有：SM3Cr2Mo钢、SM3Cr2Ni1Mo钢，供货硬度一般为28~36HRC。
4.时效硬化型塑料模具钢的应用
模具热处理后变形是模具热处理三大难题之一(变形、开裂、淬硬)。对于复杂、精密等高档塑料模具，要保证高的使用寿命，模具材料必须具有高的综合力学性能。预硬型塑料模具钢虽然解决了模具热处理变形问题，但模具要求硬度高又给加工造成困难，为此开发了一系列的时效硬化型塑料模具钢。模具钢经淬火(固溶)后变软(硬度为28~34HRC)，便于切削加工，待模具制造成形后再进行时效处理，获得所需要的综合力学性能。另外，由于时效温度低，模具变形较小，因此是精密复杂模具的理想用钢。
国内典型的时效硬化钢有PMS(lNi3Mn2CuAlMo)钢、06Ni6CrMoVTiAl钢、25CrNi3MoAl钢、SM2(20CrNi3AlMnMo)钢等。
5.耐蚀塑料模具钢的应用
在生产会产生腐蚀介质的塑料制品时，模具材料需有较好的抗腐蚀性能。因此，模具需选用耐蚀塑料模具钢制造，常用的耐蚀性塑料模具钢有：SM2Cr13、SM3Cr17Mo、SM4Cr13，另外还有9Cr18高碳高铬马氏体不锈钢、1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢及0Cr17Ni4Cu4Nb马氏体沉淀硬化不锈钢等。
为了提高耐腐蚀模具钢的加工精度，国内又研制了马氏体时效钢PCR(0Cr16Ni4Cu3Nb)和AFC-77(1Cr14Cu13Mo5V)钢，这类钢适合制造要求高耐磨、高精度和耐腐蚀的塑料模具，提高了产品质量，延长了模具的使用寿命。
6.高耐磨塑料模具钢的应用
用于压制热固性塑料、复合强化塑料产品的模具，以及生产批量很大，要求模具使用寿命很长，一般选用高耐磨塑料模具钢，如SM4Cr5MoSiV钢、SM4Cr5MoSiV1钢、SMCr12MoV1钢等。对于大型、精密和形状复杂的型腔及嵌件，要求热处理后有优良耐磨性的模具可选择基体钢和高速钢。
另外，对于制造磁性塑料制品的模具可选用无磁模具钢。
四、中国模具钢的发展
近几十年来，中国模具钢生产技术发展很快，建成了不少先进的生产工艺装备，推广应用了炉外精炼、电渣重熔等工艺技术，一些特殊钢企业采用新工艺、新技术生产的模具钢，已达到国外同类钢的水平，并形成了中国的模具钢系列。
从中国模具钢生产的量和品种来说，国产模具钢的产量还较少(小于65万t/年)，品种规格不全，需大力发展优质模具钢，增加品种和规格，还需研发新型模具钢，生产低成本、高性能的钢种。
随着电子、计算机、汽车、家电、机械制造及航空等领域的高速发展，精冲技术得到广泛应用。发达国家精冲模具的一次刃模寿命(冲一般钢板材料)大于4万次，总寿命几十万次，而国内冷冲模具的寿命只有国外的一半左右。国内冷作模具材料在冲切方面基本可达到使用要求，但对挤压成形模具材料的高强度和高韧性不能同时满足技术要求。在汽车轻量化的要求下，需要采用高强度钢板制造零件，而钢板的强度需达到900MPa，因而对精冲模具钢的强度和韧性提出了更高的要求，这就是国内冷作模具钢应该发展的方向。
热作模具钢要求具备较高的高温强韧性，高的热稳定性，优良的耐热疲劳性和良好的导热性。因此对热作模具钢的材质有更高的要求：钢的纯净度要高，碳化物分布均匀，S、P含量低，特别是S含量要求越低越好。因此，急需开发超纯净、组织均匀的高性能模具钢，超细化的组织，较高的强度和韧性，导热率高，模具使用寿命长。
塑料模具钢朝大型化、预硬化方向发展，塑料模具钢应满足易切削、易抛光和耐腐蚀性的要求。塑料模具钢要发展超大规格汽车保险杠预硬化钢，生产单重≥30t的特大型预硬化塑料模具钢，开发厚度≥400mm的大规格沉淀硬化型超镜面塑料模具钢。要发展并形成中国塑料模具钢专用系列，其中包括普通碳素模具钢、预硬化钢、易切削钢、耐蚀钢、时效硬化钢、非调质钢、高耐磨钢和渗碳钢等，使中国塑料模具钢产品进入先进国家的行列。
中国模具行业协会已制订了“模具行业‘十二·五’规划”，在广大科技人员奋力拼博下，通过不断努力，笔者相信在不远的将来，中国模具钢的产量和生产技术水平都将会上一个新的台阶，迈入世界先进国家行列。