當今的市場環境現狀，生產從量到質的轉變，產品制造面臨著更高效、更高品質的競爭壓力，在工業母雞——機床裝備、工業之母——模具、工業牙齒——數控刀具等方面都有體現，無一例外，因此，面對嚴峻的市場形勢，降本提質增效，是所有企業實現“穩字當頭、穩中求進”的基石，是保持長久競爭力的根本。本文將以“提質增效”為抓手，在工模具鋼原材料和鋼材熱處理兩個方面重點聚焦。

工模具鋼的品質主要受兩方面因素影響：首先鋼材的冶金和鍛造質量，其次是熱處理（含退火組織）的機械性能，兩者關聯關系極為重要，直接影響到產品的服役品質。

鋼材的冶煉原料，全球絕大多數采取廢鋼回爐進行冶煉，與高爐冶煉采用鐵礦石相比性質不同，廢鋼回爐需要多種熔煉設備和工序確保純凈度并符合標準，非標成分殘留在所難免，僅能控制在標準范圍之內，故此對批次質量、穩定性難以確保，如瑞典SSAB鋼鐵集團的TOOLOX拓達鋼，采用高爐+鐵礦石熔煉鐵水再添加合金等成分，可保證其標準成分的可控性、穩定性，為后續熱處理和使用提供一致性保障。

熱處理是體現鋼材性能的重要因素，任何鋼材需要達到服役條件必須進行硬化處理，即退火、淬火+回火，鋼材的冶金質量加上規范的熱處理工藝才能發揮鋼材特性，而熱處理技術、設備、工藝流程等因素對于鋼材的熱處理后品質起到極為關鍵的作用，全球在熱處理領域都存在穩定性等挑戰，這就猶如餐廳的菜品：除了食材還要火候和技能才能做出優秀的佳肴，并非是靠添加分量（合金）、模仿工序就能做出好產品的；需要發揮鋼材最佳性能，除了鋼材的冶金和鍛造品質，熱處理在裝備優良、規范的工藝是重中之重，市場上的熱處理廠商良莠不齊，由于設備因素、冷卻介質、工藝規范、人員、不同材料混爐處理等不確定性，故而熱處理品質出現不穩定性；工件加工后在熱處理環節出現異常為時已晚，風險和損失較大。

隨著發展需求不斷提升，穩定的鋼材性能是前提，鋼材的預硬化可以確保使用前的可視化性能，對于選材提供有力保障，不再因繁瑣的制作工藝和大量成本投入之后再因為熱處理的不確定性產生風險，免除了熱處理前后2次編程和2次加工，縮短制造周期和人工成本，隨著加工設備和刀具的不斷進步，加工效率明顯提升，再則由于知悉預硬鋼材的回火溫度對于后續再表面處理提供重要依據，可避免表面處理溫度與回火溫度的沖突而造成性能下降等風險。

通過上表可見，原先工程師需要編程開粗程序和熱處理后的精加工程序，開粗再進行熱處理后進行二次精加工，工序多、周期長、熱處理不穩定等綜合成本高，預硬鋼僅需一次性即可加工到位完成，綜合成本的降低、效率提升是面臨的思考方向：更少的設備和人工投入，或在原有基礎上，由于工藝流程的優化減少，效率更高、產能提升。

對于預硬處理到多少硬度最合適、加工技術和刀具能否解決？是用戶最關注的問題，首先， 很多用戶停留在選材僅限于歷史經驗，忽略了選材的本質是滿足產品服役條件而選擇合適的性能，因此在機械性能、力學性能、物理性能、化學性能等方面需要具備全面的考慮，合適并綜合平衡尤為重要。

例如部分鋼材的特性是韌性較差，但為了防銹性能或提高硬度而承擔開裂風險，忽略了防銹性能和耐磨性是可以通過表面處理解決的，在力學性能和機械性能的計算方面以滿足強度性能前提，可以通過氮化、QPQ、PVD、激光硬化等方式提升防腐蝕性、耐磨性，因此可獲得較好的基體韌性又具備表面質量要求。

例如部分玻纖類具有腐蝕性塑膠模具，通過選擇高韌性的基體鋼材，如TOOLOX44基體硬度達48HRC，抗壓強度達1500Mpa ，加上表面處理可解決韌不足開裂和腐蝕問題，高強度沖壓模具同樣通過表面激光硬化或氮化處理，可避免開裂風險。在精密機械零部件領域，如細長的精密導軌和齒條，預硬鋼材可減少變形風險、提升合格率。

對于加工性能，鋼廠已深入研究市場需求和實際加工應用，對于鋼材的化學成分、冶金質量以及熱處理技術都息息相關，鋼材具有高純凈度、組織和硬度均勻性是確保加工性能的首要條件，以瑞典SSAB為例，不僅以上得以保障，還提供完整的機械加工建議，以確保用戶順利解決高硬度和高韌性鋼材的加工，再則，數控刀具目前已完全具備加工高硬、高韌鋼材能力，僅需對加工工藝調整即可。

綜上所述，鋼材的預硬化處理是大勢所趨，對于高質量發展、提質增效具有里程碑意義。

關于模具鋼熱處理/硬度等問題可參考《模具鋼預硬和加硬有什么區別？》《常見預硬化易切削塑膠模具鋼有哪些？》