隨著我國(guó)金屬缺陷修補(bǔ)機(jī)等修補(bǔ)模具工業(yè)的發(fā)展，對(duì)模具材料的數(shù)量、質(zhì)量、品種和性能等方面提出了更高、更新的要求、模具材料市場(chǎng)也得到迅速的發(fā)展。模具用材料范圍很廣，從一般的碳素結(jié)構(gòu)鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、碳素工具鋼、合金工具鋼、高速工具鋼、不銹鋼、馬氏體時(shí)效鋼到硬質(zhì)合金、難熔合金、高溫合金、非鐵金屬等都可選用，其中主要是屬于合金工具鋼的模具鋼。目前，中國(guó)合金工具鋼的產(chǎn)量已居世界前列，其中合金模具鋼約為10萬(wàn)噸。中國(guó)模具工業(yè)每年消耗模具材料合計(jì)為30萬(wàn)-40萬(wàn)噸，其中合金模具鋼為13萬(wàn)-15萬(wàn)噸?！　∧壳皣?guó)產(chǎn)模具鋼材高質(zhì)量的比較少，相當(dāng)部分要求高的模具鋼都需要經(jīng)過(guò)真空精煉和電渣重熔，以保證鋼材的高純凈度、高致密度、高等向性，而通過(guò)電渣重熔的模具鋼所占的份額很小。模具鋼市場(chǎng)80%左右是黑皮圓棒材，用戶(hù)拿到材料以后還要自己改鍛改制，材料利用率低，生產(chǎn)周期長(zhǎng)，不能適應(yīng)現(xiàn)代模具制造業(yè)的需要。　　傳統(tǒng)鋼材替代技術(shù)　　在模具制造的成本中，材料費(fèi)用往往只占模具成本的20%左右，但模具工業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)就是模具使用效率的競(jìng)爭(zhēng)，而不是以模具材料低價(jià)位來(lái)取勝，因此對(duì)于要求較高的長(zhǎng)壽命模具，在選用模具材料時(shí)往往需要精益求精。例如采用碳化物不均勻度為5-6級(jí)的Cr12MoV鋼制造拉伸模，使用壽命往往不足1萬(wàn)件；而采用TS4銅合金模材制造拉伸模，使用壽命可達(dá)7萬(wàn)件甚至更多。這是因?yàn)門(mén)S4銅合金模材的導(dǎo)熱性好，可以保證工作中的模具溫度分布均勻，不會(huì)因局部高溫使模具產(chǎn)生裂紋，也不會(huì)使拉伸產(chǎn)品表面出現(xiàn)冷焊脫痕及起皺現(xiàn)象，既縮短開(kāi)模時(shí)間，提高模具壽命，又提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量?，F(xiàn)在TS4銅合金模材已成功地應(yīng)用于不銹鋼板材拉伸模、鋁合金壓鑄模、塑料注射模、銅合金重力鑄造及低壓鑄造模、玻璃瓶制造模等，即將取代傳統(tǒng)的模具鋼和鑄鐵，堪稱(chēng)模具材料領(lǐng)域的一次革命?！　〗饘俨牧霞す獗砻鎻?qiáng)化技術(shù)可用于金屬材料的表面強(qiáng)化，解決整體強(qiáng)化和其他表面強(qiáng)化手段難以克服的矛盾；也可用于金屬材料的表面改性，獲得低等級(jí)材料的高性能表層。激光表面強(qiáng)化技術(shù)引發(fā)的模具材料替代技術(shù)為降低模具制造成本開(kāi)辟新途徑?！　?、冷作模具的材料替代技術(shù)　　冷作模具要求材料具有強(qiáng)度、韌性、耐磨、抗疲勞和咬合抗力性能。冷作模具采用中高碳碳素鋼、低合金鋼或鑄鐵經(jīng)激光相變強(qiáng)化后代替用傳統(tǒng)工藝的高等級(jí)材料，存在廣泛的技術(shù)應(yīng)用空間。雖然冷作模具廣泛采用的高合金鋼具有合金碳化物的獨(dú)特耐磨效果，但是激光相變強(qiáng)化因其彌散強(qiáng)化、畸變強(qiáng)化、加工過(guò)程和熱處理過(guò)程無(wú)氧化無(wú)脫碳和具有等強(qiáng)工作層，可以彌補(bǔ)高合金鋼具有的合金碳化物的耐磨效果。因而激光強(qiáng)化的工藝靈活優(yōu)勢(shì)在材料替代技術(shù)領(lǐng)域可得到更廣泛應(yīng)用。塑料模具的工作溫度在350℃以下時(shí)具有冷作模具相同的材料替代技術(shù)空間?！　?、熱作模具的材料替代技術(shù)　　熱作模具材料除了要求具有強(qiáng)度、韌性、耐磨、抗疲勞和咬合抗力性能外，對(duì)紅硬性和抗回火性能有特殊要求。因而用低材質(zhì)激光相變強(qiáng)化代替不了高合金鋼所具有的抗高溫性能。模具再制造技術(shù)和激光熔覆可使碳素鋼、低合金鋼或鑄鐵具有抗高溫性能。塑料模具的工作溫度在400℃以上時(shí)可用熱作模具相同的材料替代技術(shù)?！　?、鑄鐵模具　　鑄鐵模具的強(qiáng)化潛力取決于基體組織是否是珠光體。如果基體組織有太多的鐵素體，將降低材料的淬硬性，所以鑄鐵模具的材料替代以提高強(qiáng)化潛力為目標(biāo)。以國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，球墨鑄鐵需選QT600以上，蠕墨鑄鐵需選RT380以上，灰口鑄鐵需選HT200以上的牌號(hào)。目前市場(chǎng)大量存在HT150模具，這類(lèi)模具采用相變強(qiáng)化效果不佳?！　?、齒輪和模具的再制造技術(shù)　　金屬缺陷修補(bǔ)機(jī)在齒輪或模具損壞或缺陷部位采用激光熔覆工藝熔覆特定的合金材料，使其與基體金屬材料形成良好的冶金結(jié)合，這種修復(fù)處理不僅僅對(duì)齒輪或模具形貌進(jìn)行修補(bǔ)，而且提高了修復(fù)部位的性能，是一種增強(qiáng)型修復(fù)。目前把這種業(yè)已用于齒輪和模具修復(fù)的激光表面熔覆稱(chēng)為齒輪或模具的再制造技術(shù)。