瑞典新概念Toolox拓达钢，模具制造无需热处理

来自瑞典SSAB钢厂的Toolox拓达钢，是不同于市场传统钢的新概念钢种。它采用先进的CSR冶金工艺和独特的热处理技术生产制造，是目前唯一能预硬到45-48HRC的钢。前沿数控技术特邀请瑞典SSAB钢铁集团华南区官方代理佛山腾鸿杰钢材有限公司董事长刘智威先生为大家介绍Toolox拓达钢的情况。

佛山腾鸿杰钢材有限公司董事长刘智威先生

1. 不需热处理，降低模具的制作风险

模具钢材直接决定模具的寿命与品质。大多数模具钢材的硬度依赖后续的热处理。而国内很多热处理厂设备简陋，工艺不规范，大小件产品均放在一个炉里淬火，且没有热电耦，温度得不到很好的控制，硬度并不能达到预期效果，因此模具质量存在不稳定的风险。

Toolox钢在出厂时就已预硬到了一定的硬度。可能有人会说Toolox钢硬度最大也只能达到45HRC呀？就目前市场对淬火钢的使用角度来看，尤其是压铸模具钢淬火的硬度均在45-48HRC之间；而做塑胶硬模的，如PC+GL或PA+GL的模具考虑耐磨性因此大多数使用者均将8407淬硬到52HRC，由于硬度过高，模具开裂的问题就时有发生。

这里我认为大多使用者的认识存在一个误区，认为钢材越硬就越耐磨，模具寿命就越高，主要取决于钢材的纯洁度和碳化物分布的均匀性。通过我们对玻璃纤维的模具磨损试验得知事实并非如此，打个最简单的比方，玻璃的表面是很硬的，HRC达到六十几，但它也是最容易破碎。

一般钢材为了提高钢材的纯净度大多采用电渣重溶/ESR工艺处理，而Toolox钢采用CSR工艺处理。这也是为什么钢材从钢厂出来时都有厚厚的黑色的氧化皮的原因所在，而Toolox钢却无一点氧化皮，且表面非常平整。看过拓达钢的人无不对此表示质疑和称赞，质疑的是它为什么会没有氧化皮，称赞的是这么大的一张钢板为什么能做的这样平整，硬度如此之高。大多数的预硬钢板都是外面硬芯部软，而拓达钢能达到芯部硬度与表面硬度差在3HRC以内（其他品牌钢种约5HRC)。

2. 大大缩短模具的生产周期

由于Toolox钢不需要热处理，因此可大幅度缩短模具制造周期，尤其像手机模，模具开发的周期相当之短。据我们对比亚迪、富士康等公司的了解，他们的手机模具最短在48小时内就必须要生产出来。他们在没有用Toolox钢之前，钢料先淬火后再加工使用。而使用Toolox钢在没有进行任何表面处理的情况下，制造周期缩短，并且模次可达500,0000次。切实解决了手机模具的生产周期问题，保证更多更好的新型号手机及时走向市场。

3. 材料的均匀性及可加工性

Toolox钢有这么高的预硬度，大家肯定会去想它能加工得动吗，好加工吗？因为Toolox钢的材质十分均匀，再加上合金成份的特殊匹配以及领先的热处理技术，因此确保了良好的加工性。

4. 极大的耐磨性和稳定性

SSAB钢厂的主打产品就是生产高强度钢板WELLDOX及耐磨钢板HARDOX和汽车用钢DOCOL，而Toolox钢是在上述几类材料基础上研发而成，兼具高强度和耐磨性。由于Toolox钢经过了特殊的热处理工艺，因此内应力非常低，尺寸稳定性非常好，如案例：4米长导轨加工后整体变形量只有0.1毫米，1.8米齿轮条加工后只有惊人的0.136毫米。在我国的徐工和三一重工的最高端产品领域合作近十年。

5. 优异的抛光性能，抛光时间缩短

Toolox钢的抛光性能更是达到了惊人的14000#，而韧性更是以数倍的优势体现。

6. 特别适合氮化，PVD涂层处理和晒纹（蚀刻）处理

由于Toolox钢特殊的成分设计和材质的纯净性及硬度的均匀性造就了它的表面很好氮化性能，尤其容易得到比较厚的渗层和较高的表面硬度，氮化后可达到非常好的强度效果，尤其是氮化层和基体结合紧密，不会产生剥落等现象，并且钢材的基体比较硬，这一点很重要。

而PVD涂层，建议在氮化层上面进行PVD处理，由于氮化层已经具备很高的硬度，在高硬度的氮化层上面进行PVD处理，使得从基体到氮化层及PVD处理层有良好的硬度过渡，PVD结合非常紧密，效果非常好，例如把玻璃比作氮化层或者是PVD涂层，海绵比作模具钢，那么就算它的表面硬度很高可基体较软而最终导致整体失效。

晒纹（蚀刻）效果是否好，与材料的纯洁度和均匀性有很大的关系，Toolox钢具有超高纯净度的钢材，P、S含量及非金属氧化物含量非常低，独特的热处理工艺技术，晶粒细小并且均匀，碳化物析出少，能有像Toolox钢这么好的基体组织是非常难得的，因此做晒纹处理效果非常优秀,特别适合拉丝等高要求的晒纹。

7. 电火花加工性能极佳

电火花加工在放电的过程中会产生高温，因此对工件的表面会造成脆而硬的白层，因此在工件的加工处硬度会很高，而且易发生断裂、影响抛光效果等诸多问题。因此要求钢材需要很好的稳定性，而Toolox钢具备这一要求，尤其是它的镜面电火花会更有突出的表现。

8. 具备完善的质量体系

SSAB的钢板每张均做检测，无论是探伤还是硬度及力学性能测试都有着严格的流程。Toolox钢将每一块检测合格的钢板做好编号及标注好炉号，且将其数据放在它们的网站上，可以直接登录官网查得到它的尺寸及硬度。

Toolox钢，它给模具行业带来了什么？

1. 精密塑胶模具方面

解决了很多变形产生的飞边、拉花等问题；极高的韧性和尺寸稳定性在特别是细而长滑块、斜顶可以解决拉伤、断裂等风险。

就拿海尔模具当中的一个产品上来讲吧，当尺寸大而壁薄的情况下，所用的模具材料也自然很薄，该司之前选用多种材料均因淬火后变形量太大而失败，而如果选用一般的预硬材料模具寿命又会有影响。可能有人会问是否可以用一般预硬钢在氮化到所要硬度?我们知道就算是氮化，也是有变形量存在的，最少有0.1mm的变形公差存在，并且这么薄的工件料又如何去返修呢?由于Toolox钢几乎没有应力，后续加工后几乎不变形，因此海尔模具准确无误的选用了Toolox钢。

2. 冲压模具方面

通常很多大型的冲压成型和拉伸模具选材一方面由于尺寸的限制不得不定制锻造钢材，不但时间长、加工损耗大等隐患，热处理之后的变形影响模具效率，风险也高。

Toolox钢的尺寸稳定性好，应用于冲压成型和拉伸的表现优秀。可以提供最薄5毫米宽度2000毫米的尺寸，无需热处理和几乎不变形的尺寸稳定性，使得模具效率大大提升，具备高光洁度的表面也同时提高耐磨性，特别在空调翅片模具、油烟机、水槽、汽车大型冲压成型、拉伸、洗衣机滚筒等大尺寸覆盖面模具领域对模具的尺寸精度和钢材的尺寸变形方面尤其要求严格，选择Toolox钢可以彻底解决问题。

3. 压铸模具方面

Toolox钢在压铸模具方面的表现突出，比如像铝镁合金的手机外壳、电脑外壳均有很好的表现。目前在镁合金模具领域正在越来越多的使用Toolox钢，节省了很多成本；受比亚迪的邀请参加了他们公司举办的供应商大会，大家在一起讨论如何控制成本、如何确保品质、如何会更有竞争力。

4. 挤压模具方面

传统的选材是国产或者进口的H13。TOOLOX44已经预硬到45-48HRC的优势，不但降低热处理风险，还可以更快速完成模具制作周期，Toolox钢具备了高韧性、高光洁度和极佳的尺寸稳定性，在高产能要求的铝型材模具表现突出，带来非常可观的产能和经济效益。

Toolox钢它有什么不足？

可能世界上没有可以称作完美的东西吧，Toolox钢也不例外，它的防锈能力不及136(与NAK80相当)，原因是它并不属于不锈钢系列，细心的人可能会发现，Toolox钢的Cr的含量远远低于136。如果是做PVC、POM这样的塑料产品时选择Toolox钢就必须采用表面处理工艺来提高其防腐性能。