關鍵詞：消失模 鑄鋼 發(fā)展現(xiàn)狀

　　全國消失模鑄造技術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委員會中鑄鋼企業(yè)會員的年產(chǎn)量進行統(tǒng)計，結(jié)果表明，目前我國有2家年產(chǎn)量達5000噸，另有3家年產(chǎn)量可達3000噸，6家年產(chǎn)量可達2000噸，9家年產(chǎn)量可達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)展空間和較強的發(fā)展基礎。

　　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、江西豐遠鑄鋼有限公司、江岸機車車輛廠豪晟機械責任有限公司以及十堰飛遠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，江西豐遠鑄鋼有限公司所生產(chǎn)的鑄鋼單件最大重量已達1.5噸。江西豐遠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 5000噸，遠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)機械性能要求高的零部件方向探索，消失模鑄鋼技術應用范圍逐漸擴大。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的應用范圍，尤其是對機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。江岸機車車輛廠豪晟機械責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的挑戰(zhàn)。

　　三、鑄造技術特點

　　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都是采用高溫澆注，配合真空負壓使得泡沫模樣氣化后透過鑄型排出型腔，達到泡沫模樣“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。在“全國第四屆消失模鑄造企業(yè)技術交流研討會”上，江西豐遠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壓作用下能順利進入型腔，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，因而這種鑄造技術能有效地減少因碳氫化合物泡沫引起的增碳、增氫等缺陷。

　　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，被其稱之為“消失模EPS負壓燃燒空殼鑄造技術”。技術過程簡圖如下圖13～圖16所示：

　　據(jù)介紹，此鑄造技術其旨亦在減少碳氫化合物泡沫對鑄件質(zhì)量的影響。而且此鑄造技術已在廣東、廣西、湖南、黑龍江、重慶等地方的廠家生產(chǎn)中得到了應用，并取得了明顯的效果。而據(jù)河南省洛陽市萬開機械有限公司符秀玲經(jīng)理介紹，目前這種鑄造技術還僅限于生產(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、氣孔以及機械性能等典型缺陷問題。

　　如圖17所示為江岸機車車輛廠豪晟機械責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50%，后續(xù)消耗大量焊補工時。圖18是十堰某廠的某型號缸套，零件機械加工后出現(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)機械加工后發(fā)現(xiàn)大量氣孔缺陷。圖20是十堰飛遠汽車零部件公司對后橋殼試件剖析并進行機械性能測試，結(jié)果發(fā)現(xiàn)試件金相組織不均勻，屈服強度略低，更嚴重的是延伸率不到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、中大型鋼件和機械性能要求高的鑄鋼零部件等方向探索；

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

　　4.鑄件仍然存在很多缺陷問題。