隨著社會(huì)的變革，市場(chǎng)對(duì)鑄鐵材料的需求逐漸增大，鑄鐵件成為當(dāng)今金屬材料市場(chǎng)中應(yīng)用較為廣泛的基礎(chǔ)材料，在鑄造合金材料中具有一定的影響力。由于受多種因素和環(huán)境的影響，西方工業(yè)的鑄件產(chǎn)量逐漸減少，轉(zhuǎn)向發(fā)展中國(guó)家采購(gòu)質(zhì)量一般的陜西鑄鐵件，但同時(shí)也會(huì)向發(fā)展中國(guó)家出口高附加值、高技術(shù)含量的優(yōu)質(zhì)鑄件，這是市場(chǎng)的規(guī)律，低價(jià)采購(gòu)低質(zhì)量鐵鑄件，高價(jià)售出高質(zhì)量鐵鑄件。今天小編帶大家一起了解一下中國(guó)鑄鐵件的生產(chǎn)發(fā)展?fàn)顩r和趨勢(shì)分析。

經(jīng)濟(jì)全球化的進(jìn)程帶動(dòng)了我國(guó)鑄造業(yè)的發(fā)展，國(guó)際和國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)鑄鐵件需求的增長(zhǎng)。而鑄鐵作為一種傳統(tǒng)的金屬材料，與國(guó)外相比，它在其質(zhì)量、性能和價(jià)格等方面正面臨著嚴(yán)酷的挑戰(zhàn)。陜西鑄鐵件的結(jié)構(gòu)調(diào)整和技術(shù)改造勢(shì)在必行；努力提高鑄鐵件定制的檔次，減少對(duì)環(huán)境的污染，提供鑄鐵材料的高附加值，以應(yīng)付未來更加激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。

一、我國(guó)鑄鐵的生產(chǎn)水平及差距

1．鑄造工藝材料及輔料

我國(guó)鑄造工藝材料如原砂、粘土、煤粉、粘結(jié)劑和涂料在品種、性能、質(zhì)量等方面與工業(yè)先進(jìn)國(guó)家之間的差距較大，以致我國(guó)的鑄件尺寸精度和表面粗糙度比國(guó)外差一到兩個(gè)等級(jí)，鑄件表面缺陷造成的廢品率比國(guó)外高幾倍。鑄造用工藝原料的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和商品化仍是一個(gè)亟待解決的問題。

2．鑄造工藝過程及鑄件質(zhì)量的檢測(cè)與控制

我國(guó)在鑄造工藝過程和鑄件質(zhì)量的檢測(cè)與控制方面與工業(yè)先進(jìn)國(guó)家還存在比較大的差距，主要反映在以下方面：鑄造工藝過程的優(yōu)化和控制；鑄造工藝過程的檢測(cè)；鑄件質(zhì)量的檢測(cè)。而上述檢測(cè)和控制手段的完善是提升我國(guó)鑄鐵鑄造生產(chǎn)水平的一個(gè)主要內(nèi)容。

3．鑄造工藝裝備

對(duì)于鑄造生產(chǎn)，國(guó)外廣泛采用流水線大量生產(chǎn)；高壓造型、射壓造型、靜壓造型和氣沖造型；造芯全部用殼芯和冷、熱芯盒工藝。國(guó)內(nèi)除汽車等行業(yè)中少數(shù)廠家采用半自動(dòng)、自動(dòng)化流水線大量生產(chǎn)外，多數(shù)廠家仍采用較落后的鑄造工藝裝備。

二、鑄鐵件的生產(chǎn)狀況和趨勢(shì)

1．鑄鐵合金

世界鑄鐵件的生產(chǎn)狀況和趨勢(shì)是，灰鑄鐵件的比例明顯下降，但仍占優(yōu)勢(shì)。球墨鑄鐵件的產(chǎn)量持續(xù)增長(zhǎng)，蠕墨鑄鐵和特種鑄鐵也有了較大的發(fā)展。

全球的灰鑄鐵產(chǎn)量逐年下降，但從鑄鐵中的高強(qiáng)度鑄鐵所占的比重越來越大，加強(qiáng)高強(qiáng)度灰鑄鐵的試驗(yàn)研究無疑是我國(guó)灰鑄鐵的發(fā)展方向。

我國(guó)可鍛鑄鐵總產(chǎn)量在世界上名列前茅，但需求量還將有所增大。所以，今后我國(guó)可鍛鑄鐵還將有一個(gè)大的發(fā)展。目前，我國(guó)可鍛鑄鐵的生產(chǎn)與國(guó)外的主要差距是：品種少，有黑心可鍛鑄鐵；質(zhì)量差；鍍鋅工藝落后；缺少耗能低、保溫性好、污染小的理想退火爐。

在鑄鐵產(chǎn)量縮減的情況下，球墨鑄鐵在鑄鐵件中所占的比率依然在增大。在西方發(fā)達(dá)國(guó)家，通常用球墨鑄鐵件取代部分灰鑄鐵件和可鍛鑄鐵件。我國(guó)球墨鑄鐵鑄件產(chǎn)量比較低，占鑄鐵件的比例遠(yuǎn)小于發(fā)達(dá)國(guó)家。此外，我國(guó)球墨鑄鐵件在質(zhì)量和生產(chǎn)穩(wěn)定性方面的差距也較大。我國(guó)球墨鑄鐵生產(chǎn)較突出的問題是材質(zhì)強(qiáng)韌性上、缺陷多，其原因除爐料、球化處理方法和球化劑等因素外，主要是球化處理前對(duì)鐵液含硫量要求過松。因此，為使我國(guó)球墨鑄鐵生產(chǎn)能有大幅度的增長(zhǎng)，必須大力實(shí)施能穩(wěn)定提供質(zhì)量可靠的優(yōu)質(zhì)球墨鑄鐵件的配套技術(shù)。

國(guó)內(nèi)外有蠕化工藝和蠕化劑的研究方面都達(dá)到了很高的水平，所研制的蠕化劑種類繁多，已達(dá)近百種。目前，在生產(chǎn)中應(yīng)用的蠕化劑主要是稀土用鐵鎂合金、稀土硅鈣合金和稀土鎂鈦合金。國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的蠕化處理工藝主要有沖入法、隨流法、氣動(dòng)法和型內(nèi)法等。蠕墨鑄鐵已用于大量生產(chǎn)，建有生產(chǎn)線（用感應(yīng)電爐熔化），質(zhì)量基本穩(wěn)定。

隨著現(xiàn)代化工業(yè)的發(fā)展，對(duì)具有特殊性能的材料的需求量不斷增長(zhǎng)，向我國(guó)特種鑄鐵（抗磨、耐蝕和耐熱鑄鐵）的發(fā)展速度較緩慢，技術(shù)水平和國(guó)外差距較大。為了適應(yīng)新形勢(shì)下國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，特種鑄鐵的研究今后將成為我國(guó)鑄鐵發(fā)展的一個(gè)重要方向。

2．鑄鐵合金的發(fā)展

（1）高強(qiáng)化、薄壁化是我國(guó)灰鑄鐵的發(fā)展方向鑄鐵薄壁化、輕量化、強(qiáng)韌化是為了滿足工程界對(duì)工程材料節(jié)能性、回用性兩方面的要求，適應(yīng)“人類可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略”的需要。鑄件的“薄壁高強(qiáng)化”正在工程界成為一種趨勢(shì)，其技術(shù)應(yīng)用也將日益成熟并迅速拓展，在可以預(yù)見的將來，3～5mm的高強(qiáng)度薄壁球墨鑄鐵件將會(huì)大量出現(xiàn)在一般機(jī)電產(chǎn)品中。

與鋁合金鑄件相比，低成本和良好的鑄造性能是灰鑄鐵件的一個(gè)主要優(yōu)勢(shì)。目前，制約灰鑄鐵件增長(zhǎng)和發(fā)展的主要因素之一是輕量化，鑄鐵輕量化必將為鑄鐵工業(yè)注入新的活力。因此，高強(qiáng)度薄壁灰鑄鐵件的生產(chǎn)技術(shù)開發(fā)成為問題的關(guān)鍵。

薄壁鑄件生產(chǎn)技術(shù)涉及鑄鐵性能、充型過程。精密造型、機(jī)加工、模樣、工藝設(shè)計(jì)和市場(chǎng)等方面。許多研究和實(shí)踐表明，開發(fā)薄壁鑄鐵件的首要任務(wù)是開發(fā)高碳當(dāng)量。高強(qiáng)度灰鑄鐵及其強(qiáng)化工藝。鑄造出高強(qiáng)度、薄壁及復(fù)雜內(nèi)腔鑄件，必須從材質(zhì)、工藝和裝備等整體上采取綜合措施加以解決。國(guó)外在柴油機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)缸體缸蓋的鑄造和薄壁高強(qiáng)度灰鑄鐵的孕育處理方面達(dá)到較高水平。

我國(guó)高強(qiáng)度灰鑄鐵研究的重點(diǎn)是：

①提高鐵液溫度，改善鑄鐵冶金質(zhì)量，采用合成鑄鐵熔煉工藝。

②加強(qiáng)孕育處理技術(shù)。尤其是強(qiáng)化孕育鑄件的研究和推廣。

③研究和推廣低合金化孕育鑄鐵。

④調(diào)整化學(xué)成分、控制鑄鐵的Si/C比，以獲得高強(qiáng)度低應(yīng)力鑄鐵。實(shí)踐證明，合使St/C比值在0 .5～0.9，再加以適當(dāng)?shù)脑杏秃辖鸹?，可獲得綜合力學(xué)性能良好的高強(qiáng)度灰鑄鐵。另外，調(diào)整Mn、Si含量，使錳含量比硅含量高0.2%～1.3%，可以得到高強(qiáng)度低應(yīng)力鑄鐵。目前，我國(guó)的工廠大多無爐前快速測(cè)定C、Si含量的儀器，因而不能及時(shí)掌握碳、硅的波動(dòng)及變化情況，致使鑄件質(zhì)量難以穩(wěn)定，這是今后應(yīng)急需解決的一個(gè)問題。

（2）發(fā)展球墨鑄鐵新品種，采用新工藝

①加強(qiáng)薄壁大斷面鑄態(tài)球墨鑄鐵技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用。要保證鑄件的強(qiáng)度和切削加工等性能不致因壁厚減小而降低，其基本途徑就是使球墨鑄鐵的力學(xué)性能得到改良。重要的有兩個(gè)方面：一是白口化傾向的減低和抑制，二是石墨組織的改善。球化劑的合理選用和稀土（RE）元素的加入是實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度薄壁球墨鑄鐵鑄造的關(guān)鍵。該技術(shù)的核心是在鑄造（熔煉）工藝中要保證RE/Sk=2～2.5。球化劑要選用Fe-Si-Mg-RE-Ca系材料，其中稀土元素（Ce、La、Pr）的加入并使之與硫保持一定比例是球化技術(shù)的關(guān)鍵。試驗(yàn)證實(shí)，當(dāng)RE/S＜2時(shí)，出現(xiàn)球化不良；RE/S＞2.5、Mg/S＞5時(shí)，易出現(xiàn)白口，同時(shí)嚴(yán)格控wp＜0.04%、wBi=0.003%～0.007%。

②繼續(xù)開發(fā)和應(yīng)用奧-貝球墨鑄鐵，奧-貝球墨鑄鐵是近幾十年來鑄鐵冶金研究的重大成就之一，它是迄今為止具有較好綜合性能的一種球墨鑄鐵，尤其是高的彎曲疲勞性能和良好的耐磨性，因而獲得廣泛的注目和開發(fā)應(yīng)用。

③發(fā)展奧氏體球墨鑄鐵。這種球墨鑄鐵在石油、化工、海洋與船舶、儀器儀表以及核工程等許多領(lǐng)域都具有廣闊的應(yīng)用前景，因而成為近年來球墨鑄鐵領(lǐng)域中一個(gè)新的研究重點(diǎn)。

④采用新的球墨鑄鐵生產(chǎn)工藝。在熔煉方面，建議采用感應(yīng)電爐或沖天爐－－電爐雙聯(lián)熔煉，特別是沖天爐－－爐外脫硫－－電爐保溫的工藝流程能提供優(yōu)質(zhì)的高溫低硫原鐵液。在球化處理方面，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外已有的方法達(dá)8種以上，國(guó)外廣泛采用GF轉(zhuǎn)包法和包蓋法，我國(guó)也正在推廣使用。此外，近年來發(fā)展的鐵液過濾凈化技術(shù)也已得到廣泛應(yīng)用，成為提高球墨鑄鐵質(zhì)量的一種很好的措施。

（3）發(fā)展合金鑄鐵 合金化是提高鑄鐵性能的重要手段之一，隨著技術(shù)的日益發(fā)展，鑄鐵合金或微合金化必將發(fā)揮重要的作用。必須結(jié)合當(dāng)?shù)刭Y源不斷開拓合金鑄鐵新品種，利用先進(jìn)手段不斷加深對(duì)現(xiàn)用合金鑄鐵的認(rèn)識(shí)。發(fā)展鑄鐵件表面強(qiáng)化技術(shù)對(duì)于特殊應(yīng)用場(chǎng)合，對(duì)于希望鑄件表層具有特殊的性能。鑄鐵件表面層激光強(qiáng)化處理和鑄件表面合金化技術(shù)可以在普通鑄件表面形成冶金結(jié)合的合金層，使鑄件具有復(fù)合性能。上述技術(shù)已經(jīng)逐步應(yīng)用于耐磨零件的生產(chǎn)，并取得了明顯的成效。

當(dāng)務(wù)之急是融合鑄鐵鑄造領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)。借助和學(xué)習(xí)國(guó)外的技能，了解鑄鐵件的較新工藝和技術(shù)，來改善鑄造生產(chǎn)中的控制系統(tǒng)。而預(yù)測(cè)以及質(zhì)量保證體系的建立，對(duì)于鑄造行業(yè)改善操作條件，降低成本將起到一定的作用。生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)以強(qiáng)韌化、輕量化、精密化和高效化為特點(diǎn)，開展鑄鐵新材料，開展鑄造過程自動(dòng)化、柔性生產(chǎn)單元和系統(tǒng)及集成制造技術(shù)的研究。同時(shí)發(fā)展綠色集約化鑄造，加大治理鑄造過程對(duì)環(huán)境污染的力度，加強(qiáng)對(duì)鑄造材料的再生和回用。