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2026年第47卷第5期

综述
我国模具钢的发展及研究现状

迟宏宵, 马党参, 周健, 谷金波, 邸英南

2026, 47(5): 1-12. DOI: 10.20057/j.1003-8620.N260114

摘要：模具钢是高端装备制造的核心基础材料，支撑汽车、航空、航天、电子、医疗、机械等制造业各产业的成形生产。我国已是全球模具制造与消费第一大国，模具钢实现了全品类自主供给，正由规模扩张向高质量转型。本研究系统梳理热作、塑料、冷作三大类模具钢在合金设计、生产技术、热处理调控、表面处理改性、服役失效机理、创新制备工艺等方面的产业化与研发进展。指出了在组织均匀性、一致稳定性、创新材料设计、表面强化处理、数智化研发及生产等方面不足。提出了未来应重点关注基于AI数智化研发与全流程智能生产控制、短流程高均匀性先进冶金制造技术迭代、匹配基材的一体化复合强化技术、完善服役失效机理与全生命周期评价体系、建设行业级模具钢大数据与智能服务平台等方面的建议，加速推进我国由模具钢制造大国向模具钢强国转变。
关键词：模具钢;发展：研究;现状;趋势

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更新时间：2026-10-13
综述
热锻模具钢使役行为及性能提升策略研究进展

左鹏鹏, 熊宇涵, 吴红庆, 关海龙, 蔡乐飞, 李绍宏

2026, 47(5): 13-24. DOI: 10.20057/j.1003-8620.N260093

摘要：热锻模具钢是金属零部件热锻成形制造用的关键材料，承受高温、高应力及反复冷热交变循环的苛刻服役条件，易发生热磨损、热疲劳、塑性变形和蠕变等多种复杂机制耦合的失效行为。因此，热锻模具钢的服役性能直接关系到锻件质量与生产成本，亟须全面认知其失效行为演化规律并提出有效的性能提升策略。围绕这一需求，综述了热锻模具钢使役行为及失效机制的研究进展，系统梳理了合金成分优化、热处理组织与性能精确调控、表面改性与强化以及纳米颗粒强化基体等四种典型性能提升策略及其作用效果。在此基础上，总结了多策略协同应用在延长模具寿命和改善服役性能方面的显著潜力和单一强化策略无法全面认识多因素耦合作用下失效行为动态演化规律的不足，以及面向实际工况的协同强化设计与服役性能预测模型尚不健全的现状。最后，展望指出未来研究重点应聚焦于各类强化技术的有机协同和人工智能技术在材料设计与性能预测方面的应用，两者互为支撑，有望为热锻模具钢在更长寿命、更高可靠性和更优经济性目标下的不断发展提供理论支撑与技术路径。
关键词：热锻模具钢;服役寿命;使役行为;失效机制;性能提升策略

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更新时间：2026-10-13
产品研发
新能源汽车一体化压铸用模具钢GY-DCK20组织及性能

邸英南, 付博, 刘亚鹏, 迟宏宵, 周健, 谷金波, 马党参

2026, 47(5): 25-32. DOI: 10.20057/j.1003-8620.N260095

摘要：在新能源汽车一体化压铸成型技术背景下，开发并生产了一种特大型高均匀、高韧性、高等向压铸模具钢GY-DCK20，结合金相分析、SEM分析、ASPEX夹杂物分析等表征方法，开展了不同位置取样组织均匀性及室温力学性能研究，结果表明，采用｛电弧炉（EAF）+氩氧精炼炉（AOD）｝→真空精炼（RH）→连铸→保护气氛电渣重熔（PESR）的高纯净冶炼工艺，可有效控制有害元素及气体含量，尺寸为2~5 μm的细小夹杂物占比可达到73.4%以上，夹杂物类型主要为氧化物。不同位置取样未见明显带状偏析，球化组织良好，碳化物细小且弥散分布。1 030 ℃对比1 010 ℃淬火后的热处理硬度高出1HRC左右，且具备更好的冲击性能。回火阶段二次硬化峰在540 ℃附近，主要原因为细小颗粒状合金碳化物析出；650 ℃回火马氏体开始发生回复和再结晶，形成等轴状铁素体晶粒；700 ℃回火马氏体板条结构消失，碳化物沿晶聚集，再结晶晶粒严重粗化。GY-DCK20钢在44~46HRC的使用硬度下，不同位置横、纵V型缺口冲击吸收功均在35 J以上，心部等向性可达0.97，具备优异的综合力学性能。
关键词：压铸模具钢;非金属夹杂物;组织均匀性;热处理;室温冲击性能

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更新时间：2026-10-13
冶炼与凝固
不同脱氧方式对模具钢Cr12MoV中夹杂物与碳化物演变规律的影响

聂邓云飞, 李阳, 姜周华, 孙萌, 马帅, 毛昀惬

2026, 47(5): 33-41. DOI: 10.20057/j.1003-8620.N260039

摘要：为了研究不同脱氧方式对Cr12MoV钢中夹杂物与碳化物的影响，利用SEM-EDS、欧波同夹杂物自动分析系统OTSInca对单独铝脱氧、铝脱氧+稀土Ce复合脱氧、真空碳脱氧三种实验钢进行分析，探究三种脱氧方式对T.O、T.N质量分数，夹杂物的数量、尺寸、成分及形貌，碳化物的析出特征与分布状态的影响。结果表明，在480 Pa下碳的脱氧、脱氮效果强于Al和Ce，铸态样品中T.O、T.N质量分数可分别降低至0.000 7%和0.002 7%。单独铝脱氧与真空碳脱氧所得实验钢中夹杂物以细小Al₂O₃为主，夹杂物数量密度分别为165、95个/mm²，平均面积分别为0.70、0.66 μm²，铝脱氧+稀土处理后夹杂物以Ce₂O₂S为主，夹杂物密度和平均面积分别为120个/mm²、2.0 μm²，Ce参与脱氧会使夹杂物总数减少、尺寸增大。单独铝脱氧与真空碳脱氧下碳化物均呈鱼骨状，碳化物面积占比分别为12.15%和12.29%，铝脱氧+稀土Ce处理下碳化物呈细小的层片状或粒状，碳化物面积占比为11.70%，Ce处理可显著细化碳化物、打断连续网状结构并降低析出量，而真空碳脱氧相比于铝脱氧对碳化物形貌与析出没有明显影响。本实验在不考虑时间下认为Cr12MoV钢冶炼中真空碳脱氧取代铝脱氧是可行的，具有净化钢液、优化钢中夹杂物性能的同时不影响碳化物析出的效果，铝脱氧+稀土复合脱氧则在碳化物控制方面具有显著效果。
关键词：Cr12MoV模具钢;夹杂物;碳化物;稀土处理;真空碳脱氧

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更新时间：2026-10-13