關(guān)鍵詞：消失模 鑄鋼 發(fā)展現(xiàn)狀

　　全國消失模鑄造技術(shù)委員會和中國消失模鑄造網(wǎng)站資料表明，全國消失模鑄造會員283名，包括鑄造企業(yè)、模具公司、設(shè)備公司、輔助材料公司以及個人會員。其中，從事鑄鋼件生產(chǎn)的廠家有60家，從事鑄鐵的有50家，可見消失模鑄鋼市場十分活躍，成為中國消失模鑄造的特色之一。本文將從消失模鑄鋼企業(yè)規(guī)模、產(chǎn)品類型、工藝特點以及典型缺陷問題等四個方面介紹我國消失模鑄鋼技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀和存在的問題。

　　一、企業(yè)規(guī)模

　　本文僅以企業(yè)年產(chǎn)量來說明企業(yè)的發(fā)展規(guī)模。對全國消失模鑄造技術(shù)委員會中鑄鋼企業(yè)會員的年產(chǎn)量進(jìn)行統(tǒng)計，結(jié)果表明，目前我國有2家年產(chǎn)量達(dá)5000噸，另有3家年產(chǎn)量可達(dá)3000噸，6家年產(chǎn)量可達(dá)2000噸，9家年產(chǎn)量可達(dá)1000噸。如下表1列出了我國消失模鑄鋼企業(yè)中具有代表性的單位。

　　表1只列出了部分鑄鋼企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模，一方面是因為其他鑄鋼會員單位的生產(chǎn)能力相對較小，年產(chǎn)量不及1000噸；另一方面是由于一部分鑄鋼會員單位所提供的信息不全，無法得知其生產(chǎn)能力。就生產(chǎn)規(guī)模而言，對全國消失模鑄造技術(shù)委員會會員企業(yè)總年產(chǎn)量統(tǒng)計，鑄鋼總年產(chǎn)量為50000噸，鑄鐵總年產(chǎn)量為 86000噸。雖然以上統(tǒng)計數(shù)據(jù)均為不完全統(tǒng)計，但在一定程度上說明了：我國消失模鑄鋼行業(yè)，相對于鑄鐵和鑄鋁，有較大的發(fā)展空間和較強(qiáng)的發(fā)展基礎(chǔ)。

　　二、產(chǎn)品類型

　　筆者先后調(diào)研了湘潭縣瑞利消失模鑄造有限公司、三一重工婁底市中源新材料有限公司、江西豐遠(yuǎn)鑄鋼有限公司、江岸機(jī)車車輛廠豪晟機(jī)械責(zé)任有限公司以及十堰飛遠(yuǎn)汽車零部件公司等消失模鑄鋼企業(yè)，這些企業(yè)的產(chǎn)品類型反映了我國消失模鑄鋼行業(yè)的幾個特點：

　　1、以耐磨、耐熱、耐腐蝕等鑄鋼件為主，逐漸向普通碳鋼尤其是低碳鋼鑄件探索。從表1可以看出，年產(chǎn)量達(dá)到1000噸的這16家會員企業(yè)中，有7家從事 “三耐”鑄鋼件生產(chǎn)，約占總數(shù)的50%。也就是說，在消失模鑄鋼行業(yè)中，“三耐”鑄鋼件相對于其他材質(zhì)鑄鋼件更容易獲得合格產(chǎn)品。三一重工婁底市中源新材料有限公司以Mn13合金鋼彎管為主要產(chǎn)品（如圖1、圖2），其產(chǎn)品種類固定，常年大批量生產(chǎn)。憑借多年的生產(chǎn)經(jīng)驗，該公司2008年年初的產(chǎn)品產(chǎn)品合格率已達(dá)93%。

　　2、中大型件的生產(chǎn)能力逐漸提高，鑄鋼單件的最大重量達(dá)1.5噸。相對于砂型鑄造來說，由于采用了干砂造型，消失模鑄造產(chǎn)品的最大重量會受到限制。然而隨著消失模鑄造技術(shù)的不斷發(fā)展，這種限制也在不斷地被突破。據(jù)筆者所掌握的信息，江西豐遠(yuǎn)鑄鋼有限公司所生產(chǎn)的鑄鋼單件最大重量已達(dá)1.5噸。江西豐遠(yuǎn)鑄鋼有限公司是多品種，小批量的生產(chǎn)模式，其產(chǎn)品以中大型鑄鋼件為主（如圖3、圖4），泡沫模樣均由泡沫板材手工制作。上文提及該公司2007年產(chǎn)量達(dá) 5000噸，遠(yuǎn)超過其他鑄鋼會員企業(yè)，這一方面是由于該公司選擇中大型件為主要產(chǎn)品；而更重要的是由于該公司生產(chǎn)中大型件的能力在逐漸提高。

　　3、向生產(chǎn)機(jī)械性能要求高的零部件方向探索，消失模鑄鋼技術(shù)應(yīng)用范圍逐漸擴(kuò)大。鑄鋼件的增碳、增氫等問題是我國消失模鑄鋼企業(yè)面臨的共同難題，這在很大程度上限制了我國消失模鑄鋼技術(shù)的應(yīng)用范圍，尤其是對機(jī)械性能要求高的鑄鋼件。但我國一直都沒有停止對這類零部件的探索。江岸機(jī)車車輛廠豪晟機(jī)械責(zé)任有限公司是一家從事火車配件生產(chǎn)的消失模鑄鋼企業(yè)（部分產(chǎn)品如圖5、圖6所示）。十堰飛遠(yuǎn)汽車零部件公司是今年3月份才開始從事消失模鑄鋼件生產(chǎn)的企業(yè)，專一生產(chǎn)汽車后橋殼鑄鋼件（如圖7、圖8）。這類產(chǎn)品均涉及人事安全，因而要求鑄件的增碳、增氫等缺陷控制在更小的范圍內(nèi)，這不僅是對這些企業(yè)的挑戰(zhàn)，也是對我國消失模鑄鋼技術(shù)的挑戰(zhàn)。

　　三、鑄造技術(shù)特點

　　與砂型鑄造的“空型”鑄造不同，消失模鑄造是采用了泡沫模樣的“實型”鑄造。長期以來，我國消失模鑄鋼技術(shù)都是采用高溫澆注，配合真空負(fù)壓使得泡沫模樣氣化后透過鑄型排出型腔，達(dá)到泡沫模樣“消失”的目的。而在今年4月召開的“全國第四屆消失模鑄造企業(yè)技術(shù)交流研討會”和5月召開的“2008（第8屆）中國黃山？鑄造科工貿(mào)大會”上分別介紹了一種鑄造技術(shù)。在“全國第四屆消失模鑄造企業(yè)技術(shù)交流研討會”上，江西豐遠(yuǎn)鑄鋼有限公司的趙光總經(jīng)理介紹了該公司的生產(chǎn)方法，這種方法被劉立中先生稱之為“排碳法”。從前面介紹該公司產(chǎn)品時可以看出，其產(chǎn)品生產(chǎn)采用以大冒口代替澆注系統(tǒng)，配合高真空負(fù)壓，頂注方式澆注（如圖9、圖10）。

　　由于冒口較大，澆注時空氣在鑄型真空負(fù)壓作用下能順利進(jìn)入型腔，加速泡沫模樣燃燒。同時泡沫模樣燃燒產(chǎn)品在氣流的作用下上浮，通過冒口排出型腔。因此，在澆注的整個過程中都能看到有大量黑煙從冒口逸出（如圖11、圖12）。

　　據(jù)介紹，由于澆注過程中泡沫通過燃燒“消失”且其燃燒產(chǎn)品有效地排出鑄型，因而這種鑄造技術(shù)能有效地減少因碳?xì)浠衔锱菽鸬脑鎏?、增氫等缺陷?/P>

　　在“2008（第8屆）中國黃山？鑄造科工貿(mào)大會”上，中南鑄冶材料研究所劉玉滿教授介紹了另一種鑄造技術(shù)，被其稱之為“消失模EPS負(fù)壓燃燒空殼鑄造技術(shù)”。技術(shù)過程簡圖如下圖13～圖16所示：

　　據(jù)介紹，此鑄造技術(shù)其旨亦在減少碳?xì)浠衔锱菽瓕﹁T件質(zhì)量的影響。而且此鑄造技術(shù)已在廣東、廣西、湖南、黑龍江、重慶等地方的廠家生產(chǎn)中得到了應(yīng)用，并取得了明顯的效果。而據(jù)河南省洛陽市萬開機(jī)械有限公司符秀玲經(jīng)理介紹，目前這種鑄造技術(shù)還僅限于生產(chǎn)簡單厚大零部件，對其他類型零部件的效果還不明顯，且還需要增加其他輔助工藝條件。

　　四、典型缺陷問題

　　消失模鑄鋼件除了前文所提及的增碳、增氫等缺陷問題外，對于某類特定零部件來說，還存在鑄造裂紋、渣孔、氣孔以及機(jī)械性能等典型缺陷問題。

　　如圖17所示為江岸機(jī)車車輛廠豪晟機(jī)械責(zé)任有限公司的沖擊座出現(xiàn)鑄造裂紋缺陷。據(jù)統(tǒng)計，近期該缺陷發(fā)生幾率高達(dá)50%，后續(xù)消耗大量焊補(bǔ)工時。圖18是十堰某廠的某型號缸套，零件機(jī)械加工后出現(xiàn)大量渣孔缺陷。圖19是山西臨汾一消失模鑄鋼公司的某產(chǎn)品，零件經(jīng)機(jī)械加工后發(fā)現(xiàn)大量氣孔缺陷。圖20是十堰飛遠(yuǎn)汽車零部件公司對后橋殼試件剖析并進(jìn)行機(jī)械性能測試，結(jié)果發(fā)現(xiàn)試件金相組織不均勻，屈服強(qiáng)度略低，更嚴(yán)重的是延伸率不到10%（要求為15%）。

　　引起消失模鑄鋼缺陷問題的原因很多，既有技術(shù)方面的原因，也有操作技巧方面的原因，具體原因還得根據(jù)企業(yè)和產(chǎn)品的具體條件來分析。

　　五、結(jié)論：

　　1.消失模鑄鋼在我國消失模鑄造行業(yè)中相對比較活躍，且具有較大發(fā)展空間；

　　2.鑄鋼件以“三耐”鑄件為主，逐漸向低碳鋼件、中大型鋼件和機(jī)械性能要求高的鑄鋼零部件等方向探索；

　　3.在生產(chǎn)技術(shù)方面出現(xiàn)了“排碳法”和“空殼法”兩種新的鑄造技術(shù)；

　　4.鑄件仍然存在很多缺陷問題。