ภาพรวมเหล็กแม่พิมพ์และทิศทางการพัฒนา

วัสดุแม่พิมพ์เป็นพื้นฐานทางวัตถุและเทคโนโลยีของอุตสาหกรรมการผลิตแม่พิมพ์ โดยเหล็กแม่พิมพ์เป็นวัสดุแม่พิมพ์แบบดั้งเดิม ชนิด ขนาด และคุณภาพของเหล็กแม่พิมพ์มีบทบาทชี้ขาดต่อสมบัติ อายุการใช้งาน และรอบการผลิตของแม่พิมพ์ 

การพัฒนาเหล็กแม่พิมพ์ยังผลักดันให้ผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมก้าวไปสู่ความเป็นระดับสูง ความเป็นเฉพาะบุคคล และการมีมูลค่าเพิ่มสูงขึ้น 

1. การจำแนกประเภทแม่พิมพ์ 

แม่พิมพ์มีการใช้งานกว้างมาก สภาพการทำงานของแม่พิมพ์แต่ละชนิดแตกต่างกันอย่างมาก วัสดุที่ใช้ทำแม่พิมพ์จึงมีขอบเขตกว้าง ในบรรดาวัสดุแม่พิมพ์ เหล็กแม่พิมพ์เป็นวัสดุที่ใช้แพร่หลายที่สุด ตั้งแต่เหล็กโครงสร้างคาร์บอนทั่วไป เหล็กเครื่องมือคาร์บอน เหล็กโครงสร้างอัลลอย เหล็กเครื่องมืออัลลอย เหล็กสปริง เหล็กเครื่องมือความเร็วสูง เหล็กสแตนเลสทนความร้อน ไปจนถึงเหล็กมาร์เทนซิติก Aging ที่ตอบสนองความต้องการของแม่พิมพ์พิเศษ รวมทั้งเหล็กความเร็วสูงแบบผงและเหล็กแม่พิมพ์อัลลอยสูงแบบผง 

เหล็กแม่พิมพ์แบ่งตามการใช้งานโดยทั่วไปได้เป็น 3 ประเภทใหญ่ คือ เหล็กแม่พิมพ์งานเย็น เหล็กแม่พิมพ์งานร้อน และเหล็กแม่พิมพ์สำหรับขึ้นรูปพลาสติก 

1.1 เหล็กแม่พิมพ์งานเย็น 

เหล็กแม่พิมพ์งานเย็นใช้หลักในการผลิตแม่พิมพ์ที่ใช้กดขึ้นรูปชิ้นงานในสภาวะเย็น เช่น แม่พิมพ์ตัดเย็น แม่พิมพ์ปั๊มเย็น แม่พิมพ์รีดลึกเย็น แม่พิมพ์อัดลาย แม่พิมพ์อัดรีดเย็น แม่พิมพ์รีดเกลียว และแม่พิมพ์อัดผง เป็นต้น ขอบเขตของเหล็กแม่พิมพ์งานเย็นกว้างมาก ตั้งแต่เหล็กเครื่องมือคาร์บอนชนิดต่างๆ เหล็กเครื่องมืออัลลอย เหล็กเครื่องมือความเร็วสูง ไปจนถึงเหล็กเครื่องมือความเร็วสูงแบบผงและเหล็กแม่พิมพ์อัลลอยสูงแบบผง 

1.2 เหล็กแม่พิมพ์งานร้อน 

เหล็กแม่พิมพ์งานร้อนใช้หลักในการผลิตแม่พิมพ์สำหรับแปรรูปชิ้นงานด้วยแรงอัดในสภาวะอุณหภูมิสูง เช่น แม่พิมพ์ตีขึ้นรูปร้อน แม่พิมพ์อัดรีดร้อน แม่พิมพ์ดายคาสติ้ง แม่พิมพ์อัดขึ้นรูปร้อน เป็นต้น เหล็กแม่พิมพ์งานร้อนที่ใช้บ่อย ได้แก่ เหล็กแม่พิมพ์อัลลอยที่เติมธาตุผสม เช่น Cr, W, Mo, V ในปริมาณคาร์บอนปานกลางถึงสูง สำหรับเหล็กแม่พิมพ์งานร้อนที่มีข้อกำหนดพิเศษ บางครั้งใช้เหล็กแม่พิมพ์ทนความร้อนออสเทนนิติกอัลลอยสูงในการผลิต 

1.3 เหล็กสำหรับแม่พิมพ์พลาสติก 

เนื่องจากพลาสติกมีหลายชนิดมาก ข้อกำหนดต่อผลิตภัณฑ์พลาสติกก็แตกต่างกันมากเช่นกัน จึงมีการกำหนดข้อกำหนดสมบัติที่แตกต่างกันออกไปสำหรับวัสดุที่ใช้ทำแม่พิมพ์พลาสติก ดังนั้นในหลายประเทศอุตสาหกรรมที่พัฒนาแล้วจึงเกิดซีรีส์เหล็กสำหรับแม่พิมพ์พลาสติกที่มีขอบเขตกว้างขึ้น ได้แก่ เหล็กโครงสร้างคาร์บอน เหล็กแม่พิมพ์พลาสติกชนิดคาร์บูไรซ์ เหล็กแม่พิมพ์พลาสติกชนิดชุบแข็งล่วงหน้า เหล็กแม่พิมพ์พลาสติกชนิดชุบแข็งโดยการ Aging เหล็กแม่พิมพ์พลาสติกทนการกัดกร่อน เหล็กแม่พิมพ์พลาสติกที่ตัดเฉือนง่าย เหล็กแม่พิมพ์พลาสติกชนิดชุบแข็งทั้งชิ้น เหล็กมาร์เทนซิติก Aging รวมถึงเหล็กแม่พิมพ์พลาสติกสำหรับขัดเงาระดับกระจก เป็นต้น 

2. การเลือกวัสดุเหล็กแม่พิมพ์ 

2.1 หลักการพื้นฐานในการเลือกวัสดุเหล็กแม่พิมพ์ 

อาศัยเงื่อนไขการผลิตและสภาพการทำงานของแม่พิมพ์ ผนวกกับสมบัติพื้นฐานของวัสดุเหล็กแม่พิมพ์และปัจจัยที่เกี่ยวข้อง เพื่อเลือกเหล็กแม่พิมพ์ที่เหมาะสมกับความต้องการของแม่พิมพ์ มีความสมเหตุสมผลทางเศรษฐกิจและทันสมัยทางเทคโนโลยี สำหรับแม่พิมพ์หนึ่งชุด หากพิจารณาเฉพาะสมบัติพื้นฐานของวัสดุ วัสดุแม่พิมพ์หลายชนิดอาจตรงตามข้อกำหนด แต่จำเป็นต้องพิจารณาปัจจัยต่างๆ อย่างรอบด้าน เช่น อายุการใช้งานแม่พิมพ์ ความยากง่ายของกระบวนการผลิตแม่พิมพ์ ต้นทุนการผลิตแม่พิมพ์ และต้นทุนแม่พิมพ์ที่เฉลี่ยต่อชิ้นงานหนึ่งชิ้น แล้วจึงวิเคราะห์และประเมินอย่างครอบคลุม จึงจะได้ข้อสรุปที่ถูกต้องและสอดคล้องกับความเป็นจริง 

2.2 ตัวชี้วัดหลักในการเลือกเหล็กแม่พิมพ์ 

ตัวชี้วัดหลักในการเลือกเหล็กแม่พิมพ์ ประกอบด้วย 3 ด้าน ได้แก่ สมบัติพื้นฐานของเหล็กแม่พิมพ์ สมบัติทางกระบวนการของเหล็กแม่พิมพ์ และคุณภาพทางโลหะวิทยาของเหล็กแม่พิมพ์ 

2.2.1 สมบัติพื้นฐานของเหล็กแม่พิมพ์ 

โดยทั่วไปหมายถึง ความต้านทานการสึกหรอ ความเหนียว ความแข็ง และความแข็งที่อุณหภูมิสูงของเหล็กแม่พิมพ์ สมบัติดังกล่าวสามารถสะท้อนสมบัติโดยรวมของเหล็กแม่พิมพ์ได้ค่อนข้างครบถ้วน 

(1) ความต้านทานการสึกหรอ เมื่อแม่พิมพ์ทำงาน พื้นผิวมักเกิดแรงเสียดทานรุนแรงกับชิ้นงานหลายครั้ง วัสดุที่ใช้ทำแม่พิมพ์จึงต้องทนต่อการสึกหรอเชิงกล แม้อยู่ภายใต้ภาระหนักและแรงเสียดทานความเร็วสูง ก็ไม่เกิดการยึดติดหรือเชื่อมติดกับพื้นผิวชิ้นงานจนทำให้พื้นผิวชิ้นงานเป็นรอยขีดข่วน และแม่พิมพ์ยังคงรักษาความแม่นยำของขนาดและความหยาบผิวไว้ได้ 

(2) ความเหนียวของเหล็กแม่พิมพ์ สำหรับแม่พิมพ์ที่รับภาระกระแทกรุนแรง เช่น พันช์ของแม่พิมพ์งานเย็น แม่พิมพ์ตีขึ้นรูปร้อนแบบใช้ค้อน แม่พิมพ์อัดเย็น แม่พิมพ์ตีขึ้นรูปร้อน ความเหนียวของเหล็กแม่พิมพ์เป็นปัจจัยที่ต้องพิจารณาอย่างสำคัญยิ่ง สำหรับแม่พิมพ์ที่ทำงานที่อุณหภูมิสูง ยังต้องพิจารณาความเหนียวที่อุณหภูมิสูงด้วย สำหรับแม่พิมพ์ที่รับภาระกระแทกจากหลายทิศทาง ยังต้องพิจารณาความสม่ำเสมอของสมบัติในแต่ละทิศทางอีกด้วย 

(3) ความแข็งและความแข็งที่อุณหภูมิสูง ความแข็งเป็นตัวชี้วัดสมบัติทางเทคนิคหลักของเหล็กแม่พิมพ์ เมื่อทำงานแม่พิมพ์ต้องมีความแข็งและความแข็งแรงสูง จึงจะรักษารูปร่างและขนาดเดิมไว้ได้ โดยทั่วไปเหล็กแม่พิมพ์งานเย็นต้องการความแข็งหลังชุบแข็งและอบคืนตัวประมาณ HRC60 ส่วนเหล็กแม่พิมพ์งานร้อนต้องการประมาณ HRC45-50 

ความแข็งที่อุณหภูมิสูงหมายถึงความสามารถของวัสดุในการรักษาความแข็งและความเสถียรของโครงสร้าง ต้านทานการอ่อนตัวที่อุณหภูมิหนึ่ง สำหรับเหล็กแม่พิมพ์งานร้อนและเหล็กแม่พิมพ์งานเย็นรับภาระหนักบางชนิด ถือเป็นตัวชี้วัดสมบัติที่สำคัญ 

2.2.2 สมบัติทางกระบวนการของเหล็กแม่พิมพ์ 

โดยทั่วไปหมายถึง ความสามารถในการแปรรูป ช่วงอุณหภูมิชุบแข็งและระดับการบิดตัวจากการชุบแข็ง ความสามารถในการชุบแข็งลึกและความสามารถในการชุบแข็ง และความไวต่อการออกซิไดซ์และการลดคาร์บอน 

(1) ความสามารถในการแปรรูป รวมถึงสมบัติการแปรรูปเย็น เช่น การตัดเฉือน การเจียร การขัดเงา การอัดรีดเย็น การดึงเย็น และสมบัติการแปรรูปร้อน ได้แก่ ความเป็นพลาสติกเมื่อร้อนและช่วงอุณหภูมิการแปรรูปร้อน เป็นต้น 

(2) ช่วงอุณหภูมิชุบแข็งและการบิดตัวจากการชุบแข็ง ต้องการให้เหล็กแม่พิมพ์มีช่วงอุณหภูมิชุบแข็งกว้างและมีการบิดตัวจากการชุบแข็งน้อย 

(3) ความสามารถในการชุบแข็งลึกและความสามารถในการชุบแข็ง ความสามารถในการชุบแข็งขึ้นอยู่กับปริมาณคาร์บอนของเหล็ก ส่วนความสามารถในการชุบแข็งลึกขึ้นอยู่กับองค์ประกอบทางเคมีของเหล็ก ปริมาณธาตุผสม และสภาวะโครงสร้างก่อนการชุบแข็ง สำหรับแม่พิมพ์งานเย็นที่ต้องการความแข็งสูงส่วนใหญ่ ต้องการความสามารถในการชุบแข็งสูง สำหรับแม่พิมพ์งานร้อนและแม่พิมพ์พลาสติกส่วนใหญ่ ข้อกำหนดด้านความแข็งไม่สูงนัก มักพิจารณาความสามารถในการชุบแข็งลึกมากกว่า โดยเฉพาะแม่พิมพ์ที่มีภาคตัดขนาดใหญ่และโพรงลึก เพื่อให้ใจกลางแม่พิมพ์มีโครงสร้างที่ดีและความแข็งสม่ำเสมอ จึงต้องเลือกเหล็กแม่พิมพ์ที่มีความสามารถในการชุบแข็งลึกดี 

(4) ความไวต่อการออกซิไดซ์และการลดคาร์บอน ในระหว่างการให้ความร้อน หากเกิดการออกซิไดซ์และการลดคาร์บอน จะทำให้รูปร่างและสมบัติของแม่พิมพ์เปลี่ยนไป ส่งผลต่อความแข็ง ความต้านทานการสึกหรอ และอายุการใช้งานของแม่พิมพ์ ทำให้แม่พิมพ์เสียสภาพก่อนกำหนด การอบชุบด้วยความร้อนแบบพิเศษ เช่น การอบชุบสุญญากาศ สามารถหลีกเลี่ยงการออกซิไดซ์และการลดคาร์บอนได้ 

2.2.3 คุณภาพทางโลหะวิทยาของเหล็กแม่พิมพ์ 

คุณภาพทางโลหะวิทยายังส่งผลอย่างมากต่อสมบัติของเหล็กแม่พิมพ์ เฉพาะเมื่อมีคุณภาพทางโลหะวิทยาที่ดีเยี่ยมเท่านั้น จึงจะแสดงสมบัติต่างๆ ของเหล็กแม่พิมพ์ได้อย่างเต็มที่ คุณภาพทางโลหะวิทยาโดยทั่วไปประกอบด้วยด้านต่างๆ ดังนี้ คุณภาพการถลุง สมบัติทางกระบวนการตีขึ้นรูปและรีด สมบัติการอบชุบและการแปรรูปเก็บผิวละเอียด การนำความร้อน และระดับการแปรรูปเป็นวัสดุสำเร็จรูป 

นอกจากข้อกำหนดด้านสมบัติข้างต้นแล้ว ความเป็นสากลของเหล็กแม่พิมพ์ก็เป็นปัจจัยที่ต้องพิจารณาเมื่อเลือกใช้เหล็กแม่พิมพ์ ปกติปริมาณการใช้เหล็กแม่พิมพ์แต่ละชนิดไม่มากแต่มีชนิดและขนาดหลากหลาย เพื่อความสะดวกในการจัดซื้อและสำรองวัสดุในตลาด ควรพิจารณาความเป็นสากลของวัสดุ ยกเว้นข้อกำหนดพิเศษ ควรใช้เหล็กแม่พิมพ์อเนกประสงค์ที่ใช้กันมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ เนื่องจากเทคโนโลยีของเหล็กแม่พิมพ์อเนกประสงค์ค่อนข้างเจริญเต็มที่ ข้อมูลสมบัติครบถ้วน สะดวกต่อการอ้างอิงในขั้นตอนการออกแบบและการผลิต นอกจากนี้ การเลือกใช้เหล็กแม่พิมพ์อเนกประสงค์ยังสะดวกต่อการจัดซื้อ การสำรองวัสดุ และการบริหารวัสดุ โดยสรุป การเลือกใช้เหล็กแม่พิมพ์คุณภาพสูง สมบัติสูง ความแม่นยำสูง ในรูปแบบวัสดุสำเร็จรูปและผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป เพื่อผลิตแม่พิมพ์คุณภาพสูงอย่างมีประสิทธิภาพ รวดเร็ว และต้นทุนต่ำ ได้กลายเป็นแนวโน้มหลักของอุตสาหกรรมการผลิตแม่พิมพ์ในประเทศอุตสาหกรรมที่พัฒนาแล้วในปัจจุบัน ประเทศจีนก็กำลังมุ่งสู่ทิศทางนี้เช่นกัน 

3. ภาพรวมและทิศทางการพัฒนาเหล็กแม่พิมพ์ทั้งในและต่างประเทศ 

3.1 การพัฒนาเทคโนโลยีการผลิตเหล็กแม่พิมพ์ 

แม่พิมพ์เป็นรากฐานของการพัฒนาอุตสาหกรรม เพื่อลดต้นทุนผลิตภัณฑ์ เพิ่มคุณภาพและประสิทธิภาพการผลิต ปรับปรุงอัตราการใช้วัสดุ และประหยัดพลังงาน ผู้ผลิตในประเทศต่างๆ ทั่วโลกจึงนำการขึ้นรูปด้วยแม่พิมพ์รูปแบบต่างๆ มาใช้อย่างกว้างขวางแทนกระบวนการตัดเฉือนแบบดั้งเดิม ปัจจุบันในภาคอุตสาหกรรม เช่น การผลิตเครื่องจักร อุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ และอุตสาหกรรมเบา มีชิ้นงานประมาณ 60%-80% ที่ขึ้นรูปด้วยแม่พิมพ์ คุณภาพ ความแม่นยำของขนาด ความหยาบผิว ความเร็วในการเปลี่ยนรุ่น และต้นทุนของผลิตภัณฑ์หลายชนิด ขึ้นอยู่กับคุณภาพ อายุการใช้งาน และรอบการผลิตของแม่พิมพ์เป็นอย่างมาก เหล็กแม่พิมพ์ซึ่งเป็นวัสดุแม่พิมพ์หลักจึงเป็นรากฐานของการผลิตแม่พิมพ์ เมื่ออุตสาหกรรมแม่พิมพ์พัฒนาอย่างรวดเร็ว จึงมีการยื่นข้อกำหนดที่สูงขึ้นและใหม่ขึ้นอย่างต่อเนื่องต่อปริมาณ คุณภาพ ชนิด ขนาด และสมบัติของเหล็กแม่พิมพ์ ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา ปริมาณการผลิต เทคโนโลยีการผลิต อุปกรณ์และเครื่องมือกระบวนการ คุณภาพ และชนิดของเหล็กแม่พิมพ์ทั้งในและต่างประเทศได้พัฒนาอย่างรวดเร็ว 

3.1.1 การพัฒนาปริมาณการผลิตเหล็กแม่พิมพ์ 

ปริมาณการผลิตเหล็กแม่พิมพ์เติบโตอย่างรวดเร็วในช่วง 20 ปีที่ผ่านมา นำหน้าเหล็กประเภทอื่นๆ โดยปริมาณการผลิตเหล็กแม่พิมพ์คิดเป็นประมาณ 80% ของเหล็กเครื่องมืออัลลอย ปริมาณการผลิตเหล็กแม่พิมพ์ของจีนอยู่ในระดับแนวหน้าของโลกมาเป็นเวลานานแล้ว 

3.1.2 การพัฒนาชนิดเหล็กแม่พิมพ์ 

เมื่อสภาพการทำงานของแม่พิมพ์ทวีความเข้มงวดขึ้นเรื่อยๆ ประเทศต่างๆ จึงได้พัฒนาชนิดเหล็กใหม่ๆ ที่ตอบสนองข้อกำหนดใหม่ขึ้นมาหลายชนิด ต่อยอดจาก 3 ประเภทใหญ่เดิม คือ เหล็กแม่พิมพ์งานเย็น เหล็กแม่พิมพ์งานร้อน และเหล็กแม่พิมพ์พลาสติก 

1) ในกลุ่มเหล็กแม่พิมพ์งานเย็น วัสดุที่ได้รับการพัฒนามีดังนี้: 

(1) เหล็กแม่พิมพ์ที่มีความเหนียวสูงและความต้านทานการสึกหรอสูง เหล็กกลุ่มนี้มีปริมาณ C และ Cr ต่ำกว่าเหล็กแม่พิมพ์ชนิด Cr12 แบบดั้งเดิม เพิ่มปริมาณธาตุผสม Mo และ V ความต้านทานการสึกหรอดีกว่าเหล็ก Cr12Mo1V1 ส่วนความเหนียวและความสามารถในการต้านการอ่อนตัวเมื่ออบคืนตัวสูงกว่า Cr12 เช่น VascoDie (8Cr8Mo2V2Si) ที่บริษัท Vanadium Alloys Steel ของสหรัฐฯ เปิดตัวในยุคแรก DC53 (Cr8Mo2VSi) ของบริษัท Daido Steel ญี่ปุ่น และชนิดที่จีนพัฒนาขึ้นเอง เช่น 7Cr7Mo2V2Si (เหล็ก LD), 9CrW3Mo2V2 (เหล็ก GM) เป็นต้น ซึ่งใช้สำหรับแม่พิมพ์อัดรีดเย็น แม่พิมพ์ปั๊มเย็น และแม่พิมพ์รีดเกลียวสลักเกลียวกำลังสูง ตามลำดับ 

(2) เหล็กผสมต่ำชุบแข็งในอากาศบิดตัวน้อย ลักษณะเด่นของเหล็กกลุ่มนี้คือ ปริมาณธาตุผสมต่ำ (≤5%) มีความสามารถในการชุบแข็งลึกและชุบแข็งดี ชิ้นงานขนาด Φ100 มม. สามารถชุบแข็งได้ด้วยการเย็นตัวในอากาศ การบิดตัวจากการชุบแข็งน้อย สมบัติทางกระบวนการดี ใช้หลักในการผลิตแม่พิมพ์ที่มีความแม่นยำและซับซ้อน เช่น เลขเหล็กมาตรฐาน ASTM ของสหรัฐฯ A4 (Mn2CrMo), A6 (7Mn2CrMo) และ G04 ของบริษัท Daido Steel ญี่ปุ่น เหล็กที่จีนพัฒนาขึ้นเอง เช่น Cr2Mn2SiWMoV และ 8Cr2MnMoWVS ก็จัดอยู่ในกลุ่มนี้ โดยชนิดหลังยังมีความสามารถในการตัดเฉือนที่ดีเยี่ยมอีกด้วย 

(3) เหล็กแม่พิมพ์ชุบแข็งด้วยเปลวไฟ ลักษณะเด่นคือช่วงอุณหภูมิชุบแข็งกว้างและมีความสามารถในการชุบแข็งลึกดี เนื่องจากกระบวนการชุบแข็งเฉพาะจุดด้วยเปลวไฟนั้นทำได้ง่าย ช่วยย่อรอบการผลิตแม่พิมพ์และลดต้นทุนการผลิต จึงถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางในการผลิตแม่พิมพ์งานเย็น เช่น แม่พิมพ์ตัด แม่พิมพ์ตัดวัสดุ แม่พิมพ์ปั๊ม แม่พิมพ์อัดเย็น โดยเฉพาะแม่พิมพ์แบบอินเสิร์ตขนาดใหญ่ ตัวอย่างเช่น บริษัท Dongfeng Motor ใช้เหล็กชุบแข็งด้วยเปลวไฟ 7CrSiMnMoV ที่จีนพัฒนาขึ้น ผลิตวัสดุคมตัดของแม่พิมพ์ปั๊มอินเสิร์ตชิ้นส่วนปิดผิวรถยนต์ขนาดใหญ่ ได้ผลการใช้งานที่ดี เลขเหล็กตัวแทนของกลุ่มนี้ ได้แก่ SX5 (Cr8MoV) ของบริษัท Aichi Steel ญี่ปุ่น, G05 ของ Daido Steel และ HMD1 ของ Hitachi Metals ญี่ปุ่น 

(4) เหล็กแม่พิมพ์งานเย็นแบบโลหะผสมผง เหล็กคาร์บอนสูงอัลลอยสูงที่ผลิตด้วยกระบวนการโลหะผสมผง เนื่องจากผงเหล็กละเอียดที่เกิดจากการพ่นละอองเหล็กหลอมเหลวแข็งตัวเร็วมาก จึงสามารถหลีกเลี่ยงข้อบกพร่อง เช่น คาร์ไบด์หยาบและการแยกตัว ซึ่งเกิดจากการแข็งตัวช้าเมื่อหล่อเหล็กคาร์บอนสูงอัลลอยสูงด้วยกระบวนการทั่วไปได้อย่างสมบูรณ์ ลักษณะเด่น: เจียรง่าย ความเหนียวดี สมบัติสม่ำเสมอทุกทิศทาง สมบัติทางกระบวนการอบชุบดี เลขเหล็กงานเย็นแบบผงที่ประกาศแล้ว ได้แก่ CPM9V, CPM10V ของ Crucible Steel สหรัฐฯ และ HAP40 ของ Hitachi Metals ญี่ปุ่น เป็นต้น 

2) ในกลุ่มเหล็กแม่พิมพ์งานร้อน วัสดุที่พัฒนาขึ้นใหม่มีดังนี้: 

1) เหล็กแม่พิมพ์งานร้อนอเนกประสงค์ เหล็กแม่พิมพ์งานร้อนผสมต่ำที่มี 5Cr5NiCrMoV6 เป็นตัวแทน เหล็กแม่พิมพ์งานร้อนผสมกลางที่มี H13 (4Cr5MoSiV1) เป็นตัวแทน และเหล็กแม่พิมพ์งานร้อนกลุ่มทังสเตน-โมลิบดีนัมที่มี H10 (3Cr3Mo3VSi) เป็นตัวแทน ปัจจุบันในจีน 4Cr5MoSiV1 เป็นเหล็กแม่พิมพ์งานร้อนที่มีปริมาณการผลิตสูงที่สุด 

2) เหล็กสำหรับบล็อกตีขึ้นรูปขนาดใหญ่พิเศษที่ต้องการความสามารถในการชุบแข็งลึกสูง มีความสามารถในการชุบแข็งลึกดี ใจกลางแม่พิมพ์ขนาดใหญ่จึงได้สมบัติที่สม่ำเสมอ เช่น 40NiCrMoV ในมาตรฐาน ISO 4957, 40NCD16 ในมาตรฐาน NF-35-590 ของฝรั่งเศส, 4Cr2MoVNi และ 3Cr2MoWVNi ของจีน เป็นต้น 

3) เหล็กแม่พิมพ์ที่มีความแข็งแรงที่อุณหภูมิสูงสูง แบ่งได้เป็น 4 ประเภทดังนี้ 

a. เหล็กแม่พิมพ์ผสมกลางที่มีความแข็งแรงที่อุณหภูมิสูงสูง โดยทั่วไปพัฒนาจากเหล็ก 3Cr3Mo3SiV (H10) และ 4Cr5MoSiV1 (H13) โดยการเพิ่มธาตุ W, Mo, Co, Nb เพื่อเพิ่มสมบัติที่อุณหภูมิสูง เช่น เลขเหล็กมาตรฐาน ASTM ของสหรัฐฯ H10A และ 3Cr3Mo3W2V ที่จีนพัฒนา เป็นต้น 

b. เหล็กแม่พิมพ์งานร้อนชนิดชุบแข็งแบบตกตะกอน เหล็กกลุ่มนี้มีปริมาณคาร์บอนต่ำ โดยทั่วไปประมาณ 0.2% มีธาตุผสมที่ทำให้เกิดการตกตะกอนแข็ง เช่น V, Nb, Ni, Al, Mo หลังการชุบแข็งใช้การอบคืนตัวที่อุณหภูมิต่ำ (ประมาณ 400 องศาเซลเซียส) จะได้ความแข็งประมาณ 40HRC เนื่องจากคาร์บอนต่ำ โครงสร้างหลังอบคืนตัวที่อุณหภูมิปานกลางจึงเป็นมาร์เทนไซต์คาร์บอนต่ำแบบแลท มีความเหนียวดีและตัดเฉือนได้ดี สามารถแปรรูปโพรงแม่พิมพ์ได้ ในระหว่างการใช้งาน พื้นผิวที่สัมผัสกับชิ้นงานอุณหภูมิสูงจะถูกให้ความร้อนจนถึงอุณหภูมิตกตะกอนแข็งของเหล็ก (500-600 องศาเซลเซียส) เนื่องจากการตกตะกอนของคาร์ไบด์อัลลอยและสารประกอบระหว่างโลหะ ความแข็งของพื้นผิวที่ทำงานจึงเพิ่มขึ้นเป็น 45-48HRC ช่วยเพิ่มความต้านทานการสึกหรอของผิวโพรงแม่พิมพ์ ขณะที่ใจกลางแม่พิมพ์ยังคงโครงสร้างเดิมและความเหนียวสูง จึงยืดอายุการใช้งานแม่พิมพ์ เช่น YHD3 ของ Hitachi Metals ญี่ปุ่น และ DH76 ของ Daido Steel เป็นต้น 

c. เหล็กความเร็วสูงคาร์บอนต่ำและเหล็กฐาน เหล็กเครื่องมือความเร็วสูงมีความสามารถในการต้านการอ่อนตัวเมื่ออบคืนตัวและความแข็งที่อุณหภูมิสูงดี แต่ความเหนียวและความต้านทานความล้าจากความร้อนเย็นค่อนข้างต่ำ เหล็กความเร็วสูงคาร์บอนต่ำคือการลดปริมาณคาร์บอนของเหล็กความเร็วสูงจากประมาณ 1% เหลือ 0.3%-0.6% เพื่อแลกกับการลดความแข็งที่อุณหภูมิสูงและความต้านทานการสึกหรอบางส่วน แลกกับความเหนียวและความต้านทานความล้าจากความร้อนเย็นที่ดีขึ้น เช่น H42 ในมาตรฐาน ASTM ของสหรัฐฯ และ 6W6Mo5Cr4V ในมาตรฐานจีน องค์ประกอบทางเคมีของเหล็กฐานเทียบเท่ากับองค์ประกอบโครงสร้างฐานของเหล็กความเร็วสูงหลังการชุบแข็ง คาร์ไบด์ส่วนเกินหลังการชุบแข็งจึงมีจำนวนน้อย ละเอียดและสม่ำเสมอ ทำให้ความเหนียวและความต้านทานความล้าจากความร้อนเย็นของเหล็กดีขึ้นอีก เช่น Vasco MA (5Cr4W3Mo2V) ของบริษัท Vanadium Alloys Steel สหรัฐฯ และ 6Cr4Mo3W2VNb ของจีน เนื่องจากสมบัติโดยรวมดี เหล็กชนิดนี้จึงใช้ได้ทั้งกับแม่พิมพ์งานร้อนและแม่พิมพ์งานเย็นสมรรถนะสูง 

d. เหล็กแม่พิมพ์งานร้อนชนิดออสเทนนิติก เหล็กกลุ่มนี้หลังการอบละลายของแข็งและ Aging ยังคงมีความแข็งแรงที่ดีที่ 700-800 องศาเซลเซียส เช่น 5Mn18Cr10V2 ของ Hitachi Metals ญี่ปุ่น และ 7Mn10Cr8Ni10Mo3V2 ของจีน เป็นต้น 

3) เหล็กแม่พิมพ์พลาสติก พัฒนาจากเลขเหล็กเดียวคือ 3Cr2Mo (P20) ในมาตรฐานแห่งชาติเดิม เป็นซีรีส์เหล็กสำหรับแม่พิมพ์พลาสติกที่ประกอบด้วย 7 ประเภทใหญ่ดังนี้: 

1) เหล็กแม่พิมพ์พลาสติกชนิดไม่ผสมอัลลอย ใช้หลักในการผลิตแม่พิมพ์สำหรับผลิตภัณฑ์พลาสติกเทอร์โมพลาสติกอเนกประสงค์ที่มีปริมาณการผลิตไม่มากและข้อกำหนดทางเทคนิคไม่เข้มงวดนัก เช่น เหล็กโครงสร้างคาร์บอน 20, 45 และเหล็กเครื่องมือคาร์บอน T8, T10 เป็นต้น 

2) เหล็กแม่พิมพ์พลาสติกชนิดชุบแข็งล่วงหน้า ใช้เหล็กผสมคาร์บอนปานกลางที่ผ่านการชุบแข็งและอบคืนตัวที่อุณหภูมิสูงล่วงหน้า (ความแข็ง 30-40HRC) ในการส่งมอบ เลขเหล็กตัวแทน เช่น P20 ของสหรัฐฯ, 718 (3Cr2MnNiMo) ของ ASSAB สวีเดน, PDS5 ของ Daido Steel ญี่ปุ่น และ 3Cr2Mo ของจีน เป็นต้น 

3) เหล็กแม่พิมพ์พลาสติกชนิดชุบแข็งโดยการ Aging เนื่องจากอุณหภูมิ Aging ต่ำ การบิดตัวน้อยและเป็นไปอย่างมีระเบียบ จึงเหมาะสำหรับผลิตแม่พิมพ์ที่มีรูปร่างซับซ้อนและต้องการความแม่นยำของขนาดสูง เช่น P21 ในมาตรฐาน ASTM ของสหรัฐฯ, NAK55 (2Ni2AlCuMoS) และ NAK80 ของ Daido Steel ญี่ปุ่น, 25CrNi3MoAl ของจีน เป็นต้น 

4) เหล็กแม่พิมพ์พลาสติกชนิดคาร์บูไรซ์ โดยทั่วไปเป็นเหล็กคาร์บอนต่ำหรือเหล็กผสมคาร์บอนต่ำที่มีปริมาณ C และ Si ต่ำมาก เพื่อให้แน่ใจว่าเหล็กมีความเป็นพลาสติกสูงและต้านทานการบิดตัวได้ดีที่อุณหภูมิปกติ สำหรับการอัดรีดเย็นโพรงแม่พิมพ์ หลังการขึ้นรูปโพรงแล้วจึงทำการคาร์บูไรซ์ ชุบแข็ง และอบคืนตัว เพื่อให้พื้นผิวแม่พิมพ์มีความแข็งและความต้านทานการสึกหรอสูง โดยทั่วไปใช้ผลิตแม่พิมพ์พลาสติกเทอร์โมเซตที่ต้องการความต้านทานการสึกหรอสูง และแม่พิมพ์พลาสติกเสริมแรง เช่น P2 (10CrMo), P3 (10CrNi) ในมาตรฐาน ASTM ของสหรัฐฯ และ 20Cr, 12CrNi2 ของจีน เป็นต้น 

5) เหล็กแม่พิมพ์ชนิดชุบแข็งทั้งชิ้น โดยทั่วไปยืมเหล็กแม่พิมพ์งานเย็นที่มีความต้านทานการสึกหรอสูงและเหล็กแม่พิมพ์งานร้อน เช่น เหล็กแม่พิมพ์งานเย็น Cr5Mo1V (A2) และ Cr12Mo1V1 (D2) และเหล็กแม่พิมพ์งานร้อน 4Cr5MoSiV1 

6) เหล็กแม่พิมพ์พลาสติกทนการกัดกร่อน ผลิตภัณฑ์พลาสติกบางชนิด เช่น พอลิไวนิลคลอไรด์ พลาสติกฟลูออรีน พลาสติกหน่วงไฟ มีฤทธิ์กัดกร่อนแม่พิมพ์ในระหว่างการอัดขึ้นรูป ดังนั้นแม่พิมพ์พลาสติกประเภทนี้จึงมักใช้สแตนเลสมาร์เทนซิติกและสแตนเลสชนิดชุบแข็งแบบตกตะกอน เช่น STAVAX (4Cr13) ของ ASSAB สวีเดน และ PCR (0Cr16Ni4Cu3Nb) ที่จีนพัฒนา เป็นต้น 

7) เหล็กแม่พิมพ์พลาสติกไม่เป็นแม่เหล็ก เพื่อตอบสนองการผลิตผลิตภัณฑ์พลาสติกที่มีสมบัติแม่เหล็ก ทั้งในและต่างประเทศได้พัฒนาเหล็กแม่พิมพ์พลาสติกไม่เป็นแม่เหล็กขึ้น โดยนำเหล็กแม่พิมพ์ชนิดออสเทนนิติกมาผ่านการชุบแข็งแบบ Aging เพื่อให้ได้ความแข็ง ความแข็งแรง และความซึมซับแม่เหล็กต่ำตามต้องการ เช่น HPM7 ของ Hitachi Metals ญี่ปุ่น และ 7Mn15Cr2Al3V2WMo ของจีน เป็นต้น 

นอกจากนี้ เพื่อตอบสนองข้อกำหนดพิเศษบางประการต่อสมบัติทางกระบวนการของเหล็กในกระบวนการผลิตแม่พิมพ์พลาสติก จึงได้พัฒนาชนิดเหล็กแม่พิมพ์พลาสติกเฉพาะทาง 4 ประเภทดังนี้ 

1) เหล็กแม่พิมพ์พลาสติกสำหรับการเจียรผิวกระจก มีความบริสุทธิ์และความแน่นสูง วัสดุสม่ำเสมอดี และมีความแข็งหลังชุบแข็งและอบคืนตัวสูง เหมาะสำหรับทำผลิตภัณฑ์ใสของเครื่องมือทางแสงและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เช่น วัสดุ S136 ของสวีเดน และ S-STAR ของ Daido Steel ญี่ปุ่น เป็นต้น 

2) เหล็กแม่พิมพ์พลาสติกชนิดชุบแข็งล่วงหน้าแบบไม่ต้องอบชุบ หลังการตีขึ้นรูป (รีด) ได้ความแข็งตามต้องการโดยตรง โดยทั่วไป 30-40HRC เช่น เหล็ก 3Cr2MnMoVS ของจีน เป็นต้น 

3) เหล็กแม่พิมพ์พลาสติกที่มีความสามารถในการเชื่อมสูง เหล็กกลุ่มนี้มีความสามารถในการเชื่อมดีมาก สามารถหลีกเลี่ยงหรือลดขั้นตอนการอุ่นก่อนเชื่อมหรือการอบชุบหลังเชื่อม เพื่อความสะดวกในการซ่อมแซมแม่พิมพ์ด้วยการเชื่อมทับ เช่น PXZ, PX5 และ NAK55 ที่ Daido Steel ญี่ปุ่นพัฒนา เป็นต้น 

4) เหล็กแม่พิมพ์พลาสติกที่ตัดเฉือนง่าย เหล็กกลุ่มนี้เติมธาตุที่ทำให้ตัดเฉือนง่าย เช่น S พร้อมทั้งเติมธาตุปรับสภาพ เช่น Ca จึงช่วยปรับปรุงความสามารถในการตัดเฉือนของเหล็ก และยับยั้งผลเสียของกำมะถันต่อสมบัติทางกลและสมบัติการแปรรูปร้อนของเหล็ก เช่น NAK55 และ DHA2F ของ Daido Steel ญี่ปุ่น และ 5NiCaS ของจีน เป็นต้น 

3.1.3 การพัฒนาชนิดและขนาดของเหล็กแม่พิมพ์ 

อุตสาหกรรมการผลิตแม่พิมพ์กำลังพัฒนาไปสู่ความเป็นสากล มาตรฐาน อนุกรม ประสิทธิภาพสูง และรอบการผลิตที่สั้นลง เพื่อตอบสนองการพัฒนาดังกล่าว เหล็กแม่พิมพ์ซึ่งเป็นวัสดุแม่พิมพ์ที่ใช้บ่อยที่สุดก็กำลังพัฒนาอย่างรวดเร็วไปสู่การมีชนิดหลากหลาย การเป็นวัสดุสำเร็จรูป และการเป็นผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป เช่น การนำเครื่องรีดแบนแบบต่อเนื่องรุ่นใหม่มาใช้อย่างต่อเนื่องและการปรับปรุงทางเทคนิคของเครื่องรีดแผ่นหนากว้างที่สมบูรณ์ขึ้นเรื่อยๆ ทำให้ชนิดและขนาดของเหล็กแม่พิมพ์หลากหลายขึ้น 

3.1.4 การพัฒนากระบวนการผลิตและอุปกรณ์กระบวนการผลิตเหล็กแม่พิมพ์ 

สภาพการทำงานของแม่พิมพ์เข้มงวดขึ้นเรื่อยๆ จึงมีข้อกำหนดสูงขึ้นต่อระดับคุณภาพของวัสดุแม่พิมพ์ โดยเฉพาะความบริสุทธิ์และความเป็น isotropic ของเหล็กแม่พิมพ์ เนื่องจากต้นทุนการแปรรูปแม่พิมพ์สูง จึงต้องเพิ่มความแม่นยำของขนาดเหล็ก ลดพิกัดความเผื่อการแปรรูป และปรับปรุงความสามารถในการตัดเฉือน เพื่อลดต้นทุนการผลิตแม่พิมพ์ ผู้ผลิตเหล็กกล้าพิเศษทั้งในและต่างประเทศได้ทำงานอย่างมากในด้านอุปกรณ์กระบวนการผลิตเหล็กแม่พิมพ์เพื่อตอบสนองข้อกำหนดข้างต้น และประสบความสำเร็จอย่างชัดเจน 

ซึ่งแสดงให้เห็นในด้านต่างๆ ดังนี้: 

1. ปรับปรุงกระบวนการถลุงและอุปกรณ์อย่างต่อเนื่อง ใช้เตาไฟฟ้าร่วมกับการถลุงนอกเตาเพื่อผลิตเหล็กแม่พิมพ์ที่มีความบริสุทธิ์สูง 
2. เลือกใช้กระบวนการให้ความร้อนที่สมเหตุสมผลยิ่งขึ้น ใช้กระบวนการรีดและตีขึ้นรูปที่ทันสมัย เพื่อเพิ่มอัตราการได้ผลผลิตของเหล็ก 
3. ใช้วิธีการอบชุบที่สามารถทำให้โครงสร้างเหล็กละเอียดขึ้น เพื่อเพิ่มความสม่ำเสมอและความเป็น isotropic ของเหล็ก 
4. ติดตั้งอุปกรณ์กระบวนการแปรรูปเชิงลึกที่สามารถผลิตเหล็กแม่พิมพ์มูลค่าเพิ่มสูง เพื่อผลิตแผ่นแม่พิมพ์ บล็อกแม่พิมพ์ โครงแม่พิมพ์ และชิ้นส่วนมาตรฐานแม่พิมพ์ที่มีมูลค่าเพิ่มสูง 
5. รวมการผลิตเหล็กแม่พิมพ์จากการกระจัดกระจายให้เป็นศูนย์รวม เพื่อให้เกิดฐานการผลิตเหล็กแม่พิมพ์ขนาดใหญ่และครบวงจร 

3.2 สถานะปัจจุบันและแนวโน้มของเทคโนโลยีการผลิตแม่พิมพ์ของจีน 

นับตั้งแต่ก่อตั้งประเทศจีน เทคโนโลยีการผลิตเหล็กแม่พิมพ์ของจีนพัฒนาอย่างรวดเร็ว จากไม่มีเป็นมี จากการลอกแบบเป็นการพัฒนาเอง ปัจจุบันปริมาณการผลิตเหล็กแม่พิมพ์ของจีนอยู่ในระดับแนวหน้าของโลก เลขเหล็กมาตรฐานต่างประเทศและเลขเหล็กทดลองส่วนใหญ่ จีนก็ได้ทำการผลิตหรือทดลองผลิตแล้ว ผ่านการปรับปรุงชนิดเหล็กและการแก้ไขมาตรฐานหลายครั้ง จึงได้ก่อตัวเป็นซีรีส์เหล็กแม่พิมพ์ของจีนขึ้นในเบื้องต้น และมีความคืบหน้าหลายด้านในด้านเทคโนโลยีการผลิต คุณภาพชนิดผลิตภัณฑ์ อุปกรณ์กระบวนการ การวิจัยและพัฒนา และการประยุกต์ใช้วัสดุ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากประวัติการพัฒนาเหล็กแม่พิมพ์ของจีนยังสั้น เมื่อเทียบกับต่างประเทศยังมีปัญหาและช่องว่างอยู่ไม่น้อย 

1. ซีรีส์ชนิดเหล็กยังไม่สมบูรณ์เพียงพอ บางชนิดเหล็ก (เช่น เหล็กแม่พิมพ์อัลลอยสูงแบบโลหะผสมผง) ยังเป็นช่องว่าง 

2. โครงสร้างผลิตภัณฑ์และการเลือกใช้ชนิดเหล็กไม่สมเหตุสมผล เหล็กแม่พิมพ์หลายชนิดยังใช้เลขเก่าดั้งเดิมเพียงไม่กี่ชนิด ไม่สามารถตอบสนองความต้องการของผลิตภัณฑ์แม่พิมพ์ที่เพิ่มขึ้นได้ ทำให้อายุการใช้งานแม่พิมพ์ไม่สูง ความแม่นยำผลิตภัณฑ์ต่ำ และคุณภาพผิวไม่ดี 

3. ชนิดและขนาดของเหล็กมีน้อย ปัจจุบันผลิตภัณฑ์เหล็กแม่พิมพ์ในตลาดจีนยังคงเป็นเหล็กแท่งกลมผิวไม่แปรรูปเป็นหลัก ชนิดค่อนข้างจำกัด สัดส่วนวัสดุสำเร็จรูปและผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปต่ำ เนื่องจากวัตถุดิบมีเนื้อเผื่อการแปรรูปมาก อัตราการใช้วัสดุต่ำ จึงทำให้รอบการผลิตแม่พิมพ์ยาวนานขึ้น 

4. ด้านกระบวนการผลิตและอุปกรณ์ 

การควบคุมคุณภาพและวิธีการตรวจสอบของเหล็กกล้าพิเศษล้าหลัง ขาดอุปกรณ์อบชุบแปรรูปเชิงลึกและการตรวจสอบคุณภาพระหว่างสายการผลิต ขาดอุปกรณ์สำหรับผลิตเหล็กแม่พิมพ์โลหะผสมผงสมรรถนะสูง ขาดสายการผลิตเหล็กแม่พิมพ์เฉพาะทางและศูนย์พัฒนาเหล็กแม่พิมพ์ จากปัญหาข้างต้น เมื่อมองไปข้างหน้า จำเป็นต้องดำเนินงานดังต่อไปนี้โดยเร่งด่วน: 

1) ขยายชนิดและขนาดของเหล็กแม่พิมพ์ 

ใช้ศักยภาพของอุปกรณ์ที่มีอยู่ให้เต็มที่ โดยเฉพาะอุปกรณ์ที่นำเข้าใหม่ พัฒนาการผลิตเหล็กแม่พิมพ์แบนความแม่นยำสูงคุณภาพสูงและแผ่นเหล็กแม่พิมพ์หนาปานกลางอย่างจริงจัง อย่างน้อยควรมีสัดส่วนประมาณ 3% ของปริมาณการผลิตเหล็กแม่พิมพ์ ขยายการผลิตวัสดุสำเร็จรูป จัดหาการผลิตเหล็กปอกผิว เหล็กดึงเย็น และเหล็กผิวมันเงาตามความต้องการ พัฒนาบล็อกแม่พิมพ์และผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปที่ผ่านการแปรรูปทางกลและการอบชุบอย่างค่อยเป็นค่อยไป เพื่อเพิ่มมูลค่าเพิ่มของผลิตภัณฑ์ 

2) ปรับปรุงซีรีส์วัสดุแม่พิมพ์ให้สมบูรณ์ และใช้วัสดุอย่างสมเหตุสมผล 

เชื่อมโยงกับการพัฒนาอุตสาหกรรมแม่พิมพ์ ก่อตัวเป็นซีรีส์เหล็กแม่พิมพ์ชุดใหม่ของจีน ปัจจุบันควรให้ความสำคัญกับการวิจัยและพัฒนาเหล็กแม่พิมพ์โลหะผสมผงสมรรถนะสูงเป็นพิเศษ เพื่อตอบสนองความต้องการผลิตแม่พิมพ์สมรรถนะสูงอายุการใช้งานยาวนาน พร้อมกันนั้นควรศึกษากลไกการเสริมความแข็งแรงและความเหนียวของเหล็กแม่พิมพ์และกลไกการเสียสภาพของแม่พิมพ์ เพื่อชี้นำการวิจัยวัสดุ และพัฒนาวิธีการและเทคโนโลยีการทดสอบที่สอดคล้องกัน 

3) สร้างสายการผลิตวัสดุแม่พิมพ์ที่ทันสมัยทางเทคโนโลยีหลายสาย 

จัดตั้งฐานวิจัยและทดลองและศูนย์ข้อมูลทางเทคนิคที่สมบูรณ์อย่างมีแผน สร้างสายการผลิตเหล็กแม่พิมพ์ที่ทันสมัยทางเทคโนโลยีและมีเอกลักษณ์แตกต่างกันหลายสายทั่วประเทศ ใช้อุปกรณ์กระบวนการและเทคโนโลยีที่ทันสมัย ผลิตเหล็กแม่พิมพ์และผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปที่มีความบริสุทธิ์สูง ความเป็น isotropic สูง ชนิดและขนาดครบถ้วน ความแม่นยำสูงและคุณภาพสูง เพื่อให้เทคโนโลยีการผลิตและคุณภาพผลิตภัณฑ์เหล็กแม่พิมพ์ของจีนก้าวสู่ระดับแนวหน้าของโลกอย่างรวดเร็วและรอบด้าน 

4) ขยายตลาดต่างประเทศของเหล็กแม่พิมพ์อย่างจริงจัง 

ใช้ศักยภาพด้านทรัพยากรของจีนให้เต็มที่ วิจัยผลิตภัณฑ์เหล็กแม่พิมพ์คุณภาพสูงที่เป็นที่ต้องการของตลาดต่างประเทศโดยเร็ว ใช้การผลิตในประเทศทดแทนการนำเข้า เปลี่ยนจากการส่งออกทรัพยากรและวัตถุดิบเป็นการส่งออกผลิตภัณฑ์แม่พิมพ์ เพื่อสร้างผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจและสังคมที่สูงขึ้น