技術深耕二十載!山西永鑫生重工 SKD61 熱作模具鋼鍛件工藝迭代與創新成果
自 2000 年建廠以來,山西永鑫生重工深耕特種合金鍛件制造二十余年,始終聚焦熱作模具鋼鍛件技術研發,針對 SKD61、1.2344、H13、4Cr5MoSiV1、X40CrMoV5-1 鉻鉬釩系鋼材鍛造、熱處理核心痛點持續工藝迭代創新,組建由高級鍛造工程師、材料金相專家、熱處理技師構成的專業研發團隊,累計完成十余項熱作模具鍛件工藝改良成果,攻克大規格鍛件晶粒粗大、熱處理變形、抗熱疲勞性能不足等行業共性難題,多項鍛造工藝參數標準被內部固化為企業專屬技術規范,依托技術創新打造差異化高品質 H13 系列鍛件產品,獲得高新技術企業認證,技術實力位居國內熱作模具鍛件制造行業前列。
初期建廠階段,永鑫生僅具備中小型自由鍛設備,主打小規格 4Cr5MoSiV1 普通電弧料鍛件,工藝沿用行業通用單鐓單拔鍛造模式,鍛件等向性差,大厚度鍛件心部淬透不足,僅能適配低頻次小型熱鍛工裝,無法滿足壓鑄行業連續量產模具需求。2016 年企業戰略升級,投入重金引進 15000 噸大型自由鍛液壓機、配套重型操作機、專用模具鋼熱處理爐,同步搭建獨立理化金相實驗室,正式啟動 H13 系列熱作模具鋼專項技術研發,開啟長達十年的工藝迭代升級之路。

第一次核心工藝創新:復合兩鐓兩拔強化鍛造工藝,大幅提升鍛件等向性。傳統單鐓單拔鍛造總鍛造比僅 6-8,H13 鋼鑄態帶狀組織無法完全打碎,縱向橫向沖擊韌性差值超 20%,模具受力易沿纖維薄弱處開裂。研發團隊通過上千組鍛造對比試驗,確定針對 SKD61、1.2344 鋼材的兩鐓兩拔復合變形工藝,總鍛造比提升至 10-13,分多道次控溫墩粗拔長,配合 1100-1160℃精準恒溫鍛造,鍛件碳化物均勻彌散分布,帶狀組織完全消除,縱向、橫向沖擊韌性差值控制在 8% 以內,抗熱龜裂性能提升 18% 以上,該工藝成為永鑫生高端 1.2344 電渣鍛件標配生產工藝,適配新能源大型壓鑄模具等高要求工況。
第二次重大技術突破:厚大截面 H13 鍛件分段控溫淬火工藝,解決心部淬透不足難題。行業傳統單段油冷淬火,厚度 400mm 以上鍛件心部冷卻速度不足,回火后心部硬度偏低,高溫工況快速軟化失效。研發團隊創新研發三段預加熱 + 分級循環油冷熱處理曲線,鍛件 450℃、780℃分段保溫消除內外溫差,淬火階段分梯度冷卻,兼顧表層硬度與心部冷卻效率,500mm 厚度 X40CrMoV5-1 鍛件心部硬度穩定 HRC47 以上,整體硬度波動≤2HRC,成功打通大規格一體化壓鑄模鍛件制造技術瓶頸,實現 5-12 噸大型模座鍛件批量穩定供貨。
第三項創新成果:鍛后球化退火精準控溫系統,改善鋼材切削加工性能。早期毛坯鍛件鍛后自然緩冷,內部應力大、硬度偏高,數控加工刀具損耗嚴重,加工表面易出現刀紋、變形。企業升級全自動控溫退火爐,搭載多點熱電偶實時監測爐內溫度,執行 780-800℃長時間保溫、5℃/ 小時低速爐冷球化退火工藝,毛坯硬度穩定 210-240HB,碳化物完全球狀化,客戶切削加工效率提升 30%,刀具耗材損耗降低 25%,該工藝全面應用于所有 SKD61 系列毛坯鍛件生產。
第四項專項創新:電渣重熔 1.2344 鍛件深冷穩定化處理工藝,降低熱處理變形。針對出口歐盟高精度 X40CrMoV5-1 鍛件需求,研發淬火后零下 70℃低溫深冷工序,保溫 4 小時充分析出殘余奧氏體,徹底釋放淬火內應力,精加工后尺寸變形量控制在 0.05‰以內,模具長期高溫使用尺寸穩定不變形,適配高端精密壓鑄模具批量生產,出口鍛件客戶反饋模具裝配精度、使用壽命遠超普通未深冷鍛件。

第五項數字化技術創新:熱作模具鍛件全流程工藝數據庫與 MES 智能管控。永鑫生收集二十年數萬件 SKD61、H13 鍛件生產數據,搭建專屬材料工藝數據庫,錄入不同規格、重量、牌號鍛件最優鍛造溫度、鍛造比、升溫曲線、回火參數;MES 生產系統自動調取數據庫匹配最優工藝,無需人工反復調試參數,工藝出錯率降低 90%,生產排產效率提升 40%,鍛件性能穩定性統一,同批次、不同批次鍛件力學指標波動極小,解決人工操作工藝參數不一致導致的產品品質差異問題。
除工藝改良外,企業持續更新檢測技術,引進大功率超聲波探傷儀、全自動金相圖像分析系統、高溫硬度測試設備,建立 600℃高溫力學模擬測試工位,可模擬模具實際壓鑄高溫工況檢測鍛件熱穩定性能,提前預判模具使用壽命,為客戶提供選材、工藝優化專業技術建議。
技術研發投入持續加碼,永鑫生每年將營業收入 3% 投入新材料、新工藝研發,持續開展真空電渣 H13 鍛件、大型異形模鍛件近凈成型鍛造技術研發,進一步縮小加工余量、提升鋼材利用率、延長模具使用壽命。憑借持續二十年的技術深耕與工藝創新,山西永鑫生重工突破多項行業制造瓶頸,SKD61、1.2344、H13 系列熱作模具鍛件產品性能對標國際一線鍛造企業,實現高端熱作模具鍛件國產技術自主,持續為全球壓鑄、熱擠壓裝備制造產業提供高性能、長壽命特種模具鍛件定制服務。

