国际模具热处理产业发展现状及其对策机械轴封

国际模具热处理产业发展现状及其对策

国际模具热处理产业发展现状及其对策

一、国际热处理产业发展概况

在从石器时代进展到铜器时代和铁器时代的过程中，热处理的作用逐渐为人们所认识。早在商代，就已经有了再结晶退火的金箔饰物。公元前770～前222年，中国人在生产实践中就已发现，铜铁的性能会因温度和加压变形的影响而变化。白口铸铁的柔化处理就是制造农具的重要工艺。公元前六世纪，钢铁兵器逐渐被采用，为了提高钢的硬度，淬火工艺遂得到迅速发展。中国河北省易县燕下都出土的两把剑和一把戟，其显微组织中都有马氏体存在，说明是经过淬火的。随着淬火技术的发展，人们逐渐发现淬冷剂对淬火质量的影响。三国蜀人蒲元曾在今陕西斜谷为诸葛亮打制3000把刀，相传是派人到成都取水淬火的。这说明中国在古代就注意到不同水质的冷却能力。中国出土的西汉(公元前206～公元24)中山靖王墓中的宝剑,心部含碳量为0.15～0.4%，而表面含碳量却达0.6%以上，说明已应用了渗碳工艺。但当时作为个人“手艺”的秘密，不肯外传，因而发展很慢。

1863年，英国金相学家和地质学家展示了钢铁在显微镜下的六种不同的金相组织，证明了钢在加热和冷却时，内部会发生组织改变，钢中高温时的相在急冷时转变为一种较硬的相。法国人奥斯蒙德确立的铁的同素异构理论，以及英国人奥斯汀最早制定的铁碳相图，为现代热处理工艺初步奠定了理论基础。与此同时，人们还研究了在金属热处理的加热过程中对金属的保护方法，以避免加热过程中金属的氧化和脱碳等。1850～1880年，对于应用各种气体(诸如氢气、煤气、一氧化碳等)进行保护加热曾有一系列专利。1889～1890年英国人莱克获得多种金属光亮热处理的专利。

二十世纪以来，金属物理的发展和其它新技术的移植应用，使金属热处理工艺得到更大发展。一个显著的进展是1901～1925年，在工业生产中应用转筒炉进行气体渗碳；30年代出现露点电位差计,使炉内气氛的碳势达到可控，以后又研究出用二氧化碳红外仪、氧探头等进一步控制炉内气氛碳势的方法；60年代，热处理技术运用了等离子场的作用，发展了离子渗氮、渗碳工艺；激光、电子束技术的应用，又使金属获得了新的表面热处理和化学热处理方法。

我国的热处理产业起源于50年代初苏联援建的156项企业。其中的机械工厂都设热处理车间和工段。购买了大批苏制热处理设备、包括箱式、井式、盐浴等30、40年代水平的电阻加热炉，并相应建立了第一批按苏联图纸生产这些类型设备的电炉厂。一些高等工科学校经过院系调整后、创建了包括在机械制造工艺系中的热处理专业，于1954～1956年培养出了第一批专科和本科的热处理专业正式毕业生。50年代末和60年代初还有从苏联学习归来一批热处理专业的留学生。陆续建立的一些科研机构和专院校，基本上能按照材料和应用发展的步伐开展热处理基础和应用技术的研究开发，涌现出一系列的科研成果。由此，从人才培养、研究与开发，生产技术的革新和设备制造等方面初步形成了一个较完整的专业体系。

由于科研和生产应用的脱节，对革新生产设备的忽视以及长期闭关锁国造成的目光短浅，上世纪60、70年代的机械、冶金工厂的热处理生产技术没有出现明显的进步。直到80年代实现了和国际社会的沟通，引进了先进的技术和设备，一些大型骨干企业的生产技术有了明显的改观。经过30年来的发展，我国沿海东部地区终于形成了今日的完全以市场经济为导向的热处理专业化生产格局。现在的热处理行业除了生产模具及其配件以外，还包括大量的机械零部件和五金配件等；但模具热处理仍然是这个行业的主营产品，现在仍然占有60%以上的市场份额。目前，广东热处理产业群拥有约600个厂点，其中大多数厂点都有模具加工业务。

二、我国热处理行业运行分析

综观多年来我国模具热处理生产的发展状况，可谓市场导向特色明显。

1、市场快速响应能力强。

模具热处理品种配套速度快，即从早年的小型简单的冷冲模具，到后来有大量需求的中小型冷作模具、热挤压模和压铸模，再到精密的塑料模具，近30年来已经形成比较完整的模具热处理生产体系。

模具热处理生产周期短。如今在珠江三角洲地区，今天送模具来热处理、明后天完工的要求相当正常，而相当多热处理厂家都能急市场之所急。

2、模具热处理专业化生产程度高。

许多厂家能针对所服务的模具厂产品组织专业化生产，如热处理或专做热挤压模、或专做铝合金压铸模、或专做塑料成型模等。其专业化生产分工明晰，生产特色比较明显，产品质量也比较有保证，市场竞争力各有所长。

3、模具热处理装备更新速度快。

我国制造业的迅速发展，模具生产市场的激烈竞争，以及模具热处理的技术进步，极大地推动了模具热处理生产装备的配套与完善。模具热处理时，对其氧化、脱碳和畸变的要求都很严格，必须有合理的工艺和完善的装备提供保证。广东的模具热处理生产从早期的用滴注式气体渗碳炉保护加热和不锈钢箔包覆保护加热，到真空加热油淬处理，再到真空加热高压气淬处理，其生产装备随着生产工艺的需求而及时得到更新。目前，作为模具热处理的适用炉型，广东热处理行业已拥有1000台以上真空热处理炉，成为广东热处理行业的主流设备之一，其保有量在全国名列前茅。有的热处理企业甚至独家拥有10台或更多的真空热处理炉。5×105Pa高压气淬真空热处理炉的使用已比较普遍。有些厂家近年陆续添置10×105Pa高压气淬真空热处理炉。

模具热处理生产技术与装备，以及市场竞争能力构筑了我国热处理产业中较为完备的生产领域，为广东热处理行业撑起大半市场。而模具制造与热处理生产又构成互动发展的关系，热处理生产因模具制造业的发展而壮大，模具制造由热处理配套生产而完善。广东热处理产业在与广东模具制造业互动发展的过程中，角色重大，特色鲜明，发展瞩目。模具网CEO、深圳市模具技术学会专家委员罗百辉认为，广东热处理行业拥有的模具热处理装备与世界先进水平相比差距不算太大。热处理作为模具制造链上重要的一环，虽然其加工产值仅占模具产值很小的一部分，但热处理质量对模具的品质、附加值，以及使用寿命的影响却是关键和深远的。

近几年来，我国加快步伐建设具有自身特色的现代产业体系，产业格局正由劳动密集型产业向资金、技术和知识密集型产业推进，实现产业结构“升级换代”的变化，逐步迈向新型工业化阶段。

面对目前正在加快步伐构建的现代产业体系，热处理行业承接新型工业化进程中的重任已是一种必然的选择。这是机遇，也是挑战。模具热处理生产在广东已具有良好的产业基础，也有清晰的商机。根据区域经济的发展态势与要求、因地制宜的产业方向和发展规划、本地热处理行业的技术特点和产业的战略目标，可以将模具热处理作为广东热处理行业的特色生产加以重点发展，以产品的高端化和精品化推进热处理关键技术的创新和重要市场的开拓，从而促进热处理产业的持续发展。

多年来，广东一直“领跑”全国模具制造业，目前拥有模具制造厂点约7000多个。广东模具制造业年产值约占全国的1/6以上。模具出口广东所占的量也最多。模具钢年消耗量约占全国消耗量的30%以上，进口成套模具价值约占全国进口量的40%。这种产业背景，使广东模具热处理细分市场的发展前景相当广阔。当前，特别是在汽车制造业和IT产业的强力拉动下，使得对模具的需求档次越来越高。广东热处理行业在未来的发展中，必须将模具热处理生产主要集中在技术含量高的中高档模具上，如汽车模具、中小型精密模具和大中型塑料模具等，以进一步发挥其产业优势。

目前，在中小型精密模具方面，如手机、微机、显示器和集成电路等年增长率都在30%以上。机械制造业的快速发展也导致对中小型精密模具的巨大需求。在大中型塑料模具方面，以汽车和家用电器行业的需求量为最大，现时汽车的仪表板、方向盘及内饰件等大中型塑料模具的满足率只有50%；家用电器中的彩色电视、洗衣机、电冰箱和空调器等产销量每年增幅在20%~30%，为这些家用电器生产配套的大中型塑料模具需求量增幅达20%以上。还有，铝合金和镁合金压铸模的发展速度也可能高于模具制造业的整体速度。随着车辆和电机等产品向轻量化的发展，压铸模的复杂程度和寿命的要求也越来越高。模具技术含量的不断提高，对中高档模具的需求比例将不断增大。目前，广东已能生产精度达2μm的多工位级进模，寿命达2亿次以上，有的厂家甚至能生产可在2000次/min的高速冲床上使用、精度达1μm的多工位级进模。在大型塑料模具方面，能生产43英寸大屏幕彩电和65英寸背投式电视的塑料壳体模具、10kg大容量洗衣机全套塑料件模具，以及汽车保险杠、整体仪表板塑料模具等。在精密塑料模具方面，能生产照相机和手机塑料件模具等。近年来，广东在制造齿轮成形等的冷体积成型模具技术方面也有重要创新。

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