随着我国模具工业的发展，对模具材料的数量、质量、品种和性能等方面提出了更高、更新的要求、模具材料市场也得到迅速的发展。据国际模具及五金塑胶产业供应商协会常务秘书长罗百辉介绍，模具用材料范围很广，从一般的碳素结构钢、合金结构钢、碳素工具钢、合金工具钢、高速工具钢、不锈钢、马氏体时效钢到硬质合金、难熔合金、高温合金、非铁金属等都可选用，其中主要是属于合金工具钢的模具钢。目前，中国合金工具钢的产量已居世界前列，其中合金模具钢约为10万吨。中国模具工业每年消耗模具材料合计为30万-40万吨，其中合金模具钢为13万-15万吨。

    国际模具及五金塑胶产业供应商协会钢材专业委员会专家顾问李光超表示，目前国产模具钢材高质量的比较少，相当部分要求高的模具钢都需要经过真空精炼和电渣重熔，以保证钢材的高纯净度、高致密度、高等向性，而通过电渣重熔的模具钢所占的份额很小。模具钢市场80%左右是黑皮圆棒材，用户拿到材料以后还要自己改锻改制，材料利用率低，生产周期长，不能适应现代模具制造业的需要。

    传统钢材替代技术

    深圳市铸威特殊钢有限公司研制开发的新型、高效率TS4模具铜合金材料，硬度可达HRC38-45度，不用热处理，制作加工容易，摩擦系数低，并且在合金中加入耐磨元素，使本来就耐磨的铜合金的耐磨性更进一步提高，特别适合做拉伸模的需要。在模具制造的成本中，材料费用往往只占模具成本的20%左右，但模具工业的竞争就是模具使用效率的竞争，而不是以模具材料低价位来取胜，因此对于要求较高的长寿命模具，在选用模具材料时往往需要精益求精。例如采用碳化物不均匀度为5-6级的Cr12MoV钢制造拉伸模，使用寿命往往不足1万件；而采用TS4铜合金模材制造拉伸模，使用寿命可达7万件甚至更多。这是因为TS4铜合金模材的导热性好，可以保证工作中的模具温度分布均匀，不会因局部高温使模具产生裂纹，也不会使拉伸产品表面出现冷焊脱痕及起皱现象，既缩短开模时间，提高模具寿命，又提高生产效率和产品质量。现在TS4铜合金模材已成功地应用于不锈钢板材拉伸模、铝合金压铸模、塑料注射模、铜合金重力铸造及低压铸造模、玻璃瓶制造模等，即将取代传统的模具钢和铸铁，堪称模具材料领域的一次革命。

    金属材料激光表面强化技术可用于金属材料的表面强化，解决整体强化和其他表面强化手段难以克服的矛盾；也可用于金属材料的表面改性，获得低等级材料的高性能表层。激光表面强化技术引发的模具材料替代技术为降低模具制造成本开辟新途径。

    1、冷作模具的材料替代技术

    冷作模具要求材料具有强度、韧性、耐磨、抗疲劳和咬合抗力性能。冷作模具采用中高碳碳素钢、低合金钢或铸铁经激光相变强化后代替用传统工艺的高等级材料，存在广泛的技术应用空间。虽然冷作模具广泛采用的高合金钢具有合金碳化物的独特耐磨效果，但是激光相变强化因其弥散强化、畸变强化、加工过程和热处理过程无氧化无脱碳和具有等强工作层，可以弥补高合金钢具有的合金碳化物的耐磨效果。因而激光强化的工艺灵活优势在材料替代技术领域可得到更广泛应用。塑料模具的工作温度在350℃以下时具有冷作模具相同