表2.1-15抗磨白口鑄鐵牌號(hào)及化學(xué)成分(摘自GB/T8263-1999)

表2.1-16抗磨白口鑄鐵力學(xué)性能及應(yīng)用舉例(摘自GB/T8263-1999)

注：

1.牌號(hào)中的"DT"和" GT"，分別為“低碳”和“高碳”的拼音字母的字母，表示含碳全的高低。

2.鑄鐵的熱處理規(guī)范和金相組織，參見(jiàn)GB/T8263-1999。

3.鑄件在清理鑄件或處理鑄件缺陷過(guò)程中，不能采用火焰切割、電弧切割、電焊切割和補(bǔ)焊。耐熱鋼鑄造因而它們要有足夠的能力承受高溫氧化、腐蝕及其磨損，要是工件的材質(zhì)或質(zhì)量有誤差的話，這些肯定是沒(méi)法做到的。現(xiàn)在主要強(qiáng)調(diào)的是耐熱鋼鑄件的預(yù)熱、加熱和冷卻環(huán)節(jié)，其中預(yù)熱通常都是針對(duì)形狀復(fù)雜或截面有急劇變化工件而進(jìn)行的一項(xiàng)作業(yè)了，目的是為了減少后期應(yīng)力的殘留。

耐熱鋼鑄造加熱的話要注意加熱的方式，要是工件上有凹槽不通孔的話，通常不可在鹽浴爐中加熱，同時(shí)還需有足夠的保溫時(shí)間。冷卻耐熱鋼鑄造也是如此，冷卻的地點(diǎn)、時(shí)間等都需要控制合理。那耐熱鋼鑄造有哪些優(yōu)點(diǎn)呢？接下來(lái)我為大家介紹一下耐熱鋼鑄造的幾大優(yōu)勢(shì)。
一、生產(chǎn)中空鑄件時(shí)可不用型芯，故在生產(chǎn)長(zhǎng)管形鑄件時(shí)可很大程度上地改善金屬充型能力，降低鑄件壁厚對(duì)長(zhǎng)度或直徑的比值，簡(jiǎn)化套筒和管類鑄件的生產(chǎn)過(guò)程；
二、鑄件致密度高，氣孔、夾渣等缺陷少，力學(xué)性能高；
三、幾乎不存在澆注系統(tǒng)和冒口系統(tǒng)的金屬消耗，提高工藝出品率；
四、有利于制造筒、套類復(fù)合金屬鑄件，如鋼背銅套、雙金屬軋輥等；成形鑄件時(shí)，可借離心力提高金屬的充型能力，故可生產(chǎn)薄壁鑄件。

以上四點(diǎn)就是耐熱鋼鑄造的優(yōu)勢(shì)。希望對(duì)各位會(huì)有幫助。(1)工藝水平低，鑄件質(zhì)量差

①鑄件加工余量大。由于缺乏科學(xué)的設(shè)計(jì)指導(dǎo)，工藝設(shè)計(jì)人員憑經(jīng)驗(yàn)難以控制變形問(wèn)題，鑄造的加工余量一般比國(guó)外大1—3倍。加工余量大，鑄件的能耗和原材料消耗嚴(yán)重，加工周期長(zhǎng)，生產(chǎn)效率低，已成為制約行業(yè)發(fā)展的瓶頸。

②大型鑄件偏析和夾雜物缺陷嚴(yán)重。大型鑄鋼件和大型鋼錠在凝固結(jié)束后，在冒口根部、鑄件的厚大斷面存在宏觀偏析、晶粒粗大問(wèn)題。

③鑄件裂紋問(wèn)題嚴(yán)重。

④澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理。由于設(shè)計(jì)不當(dāng)，存在卷氣、夾雜等缺陷，導(dǎo)致鑄件出品率和合格率低。

⑤模擬軟件應(yīng)用不普及。鑄造過(guò)程模擬是鑄件生產(chǎn)的一個(gè)必要環(huán)節(jié)，在國(guó)外，如果沒(méi)有計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)，就拿不到訂單。我國(guó)的鑄造業(yè)計(jì)算機(jī)模擬起步較早，雖然核心計(jì)算部分開(kāi)發(fā)能力較強(qiáng)，但整體軟件包裝能力較差，導(dǎo)致成熟的商業(yè)化軟件開(kāi)發(fā)遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國(guó)家，相當(dāng)一部分鑄造企業(yè)對(duì)計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)望而卻步，缺乏信任。目前這種局面雖有所好轉(zhuǎn)，但在購(gòu)買了鑄造模擬軟件的企業(yè)中，能夠發(fā)揮其作用的還不多見(jiàn)，急需對(duì)企業(yè)員工進(jìn)行軟件應(yīng)用培訓(xùn)。

⑥普通鑄件的生產(chǎn)能力過(guò)剩，高精密鑄件的制造依然困難，核心技術(shù)和關(guān)鍵產(chǎn)品仍依賴進(jìn)口。

(2)能耗和原材料消耗高

我國(guó)鑄造行業(yè)的能耗占機(jī)械工業(yè)總耗能的25%—30%，能源平均利用率為17%，能耗約為鑄造發(fā)達(dá)國(guó)家的2倍。我國(guó)每生產(chǎn)1噸合格鑄鐵件的能耗為550—700公斤標(biāo)準(zhǔn)煤，國(guó)外為300—400公斤標(biāo)準(zhǔn)煤，我國(guó)每生產(chǎn)1噸合格鑄鋼件的能耗為800—1000公斤標(biāo)準(zhǔn)煤，國(guó)外為500—800公斤標(biāo)準(zhǔn)煤。據(jù)統(tǒng)計(jì)，鑄件生產(chǎn)過(guò)程中材料和能源的投入約占產(chǎn)值的55%—70%。中國(guó)鑄件毛重比國(guó)外平均高出10%—20%，鑄鋼件工藝出品率平均為55%，國(guó)外可達(dá)70%。

(3)環(huán)境污染嚴(yán)重、作業(yè)環(huán)境惡劣

我國(guó)除少數(shù)大型企業(yè)如一汽、二汽、大起大重、沈陽(yáng)黎明公司等生產(chǎn)設(shè)備精良、鑄造技術(shù)、環(huán)保措施基本到位以外，多數(shù)鑄造廠點(diǎn)生產(chǎn)設(shè)備陳舊、技術(shù)落后、一般很少顧及環(huán)保問(wèn)題。上世紀(jì)80年代，政府對(duì)規(guī)模小、技術(shù)水平低、污染嚴(yán)重的企業(yè)進(jìn)行了專業(yè)化調(diào)整，提高了企業(yè)的集約化程度，但鑄造生產(chǎn)的粗放型特征沒(méi)有得到根本改變。生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境惡劣、作業(yè)條件差、技術(shù)落后、粗放式生產(chǎn)的鑄造企業(yè)占90%以上；1998年在匈牙利舉辦的第63屆世界鑄造會(huì)議上頒發(fā)了環(huán)境保護(hù)獎(jiǎng)，獲獎(jiǎng)鑄造廠中沒(méi)有一個(gè)在中國(guó)，這與中國(guó)的鑄造大國(guó)地位極不相稱。我國(guó)鑄造業(yè)的環(huán)境問(wèn)題還表現(xiàn)在對(duì)自然資源的超量消耗上。

鑄造生產(chǎn)中爐料主要是生鐵、廢鋼、焦炭、石灰石等、型砂、芯砂。主要是原砂、粘土、煤粉、樹(shù)脂等粘結(jié)劑、固化劑、舊砂等的運(yùn)輸、混砂、造型、制芯、烘烤、熔化、澆注、冷卻、落砂、清理和后處理等工序，就其作業(yè)內(nèi)容來(lái)講是在機(jī)械振動(dòng)和噪聲中進(jìn)行，有的還在高溫?如熔化、澆注中作業(yè)，有的產(chǎn)生刺激性氣味，粉塵作業(yè)環(huán)境更是惡劣。在我國(guó)鑄造車間每生產(chǎn)1噸鑄件，約散發(fā)50公斤粉塵，熔煉和澆注工序排放廢渣200公斤、廢氣20立方米，造型和清理排廢砂約13—15噸。以年產(chǎn)2200萬(wàn)噸鑄件計(jì)，每年排污物總量為：廢渣440萬(wàn)噸、廢砂近1650萬(wàn)噸、廢氣4億立方米。這些數(shù)據(jù)足以說(shuō)明我國(guó)鑄造行業(yè)環(huán)境問(wèn)題的嚴(yán)峻程度，采用高技術(shù)實(shí)現(xiàn)綠色鑄造是當(dāng)前需要重點(diǎn)解決的關(guān)鍵問(wèn)題?！?4)人才短缺

鑄造技術(shù)人才嚴(yán)重短缺是制約我國(guó)鑄造技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵。主要表現(xiàn)在：①技術(shù)及管理人員數(shù)量偏少，分布不均，最少的工廠技術(shù)及管理僅占總職工人數(shù)的12%，最多的工廠占到323%，相差27倍之多，國(guó)企尤其是企業(yè)比例高。②高級(jí)人才數(shù)量少。鑄造企業(yè)技術(shù)管理人才基本以中專、大專和本科生為主，特別是中專、大專生數(shù)量為多，研究生很少。③新人才來(lái)源困難。很多高校在上世紀(jì)90年代后不再設(shè)置鑄造專業(yè)，一些大中企業(yè)的廠辦學(xué)校也有下降趨勢(shì)，新人才的來(lái)源日益困難。

鑄造人才缺乏的根本原因在于企業(yè)待遇低、工作環(huán)境差。國(guó)有企業(yè)在崗職工年齡40歲以上的占80%，20—40歲的人員很少，出現(xiàn)斷檔。民營(yíng)企業(yè)從事鑄造的專業(yè)技術(shù)人才，從年齡上看，大部分也在60歲以上，絕大多數(shù)工人更是極少經(jīng)過(guò)專業(yè)培訓(xùn)，許多是農(nóng)民工從事鑄造生產(chǎn)。整個(gè)行業(yè)的技術(shù)水平尤其是質(zhì)量意識(shí)和質(zhì)量控制水平不適應(yīng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的要求。

三、我國(guó)鑄造業(yè)發(fā)展的對(duì)策

我國(guó)鑄造業(yè)正處在從鑄造大國(guó)向鑄造強(qiáng)國(guó)起步的新階段。必須克服現(xiàn)實(shí)的能源、資源、人才瓶頸和環(huán)境問(wèn)題的困擾。因此，必須抓住機(jī)遇，利用高技術(shù)提升鑄件質(zhì)量，扭轉(zhuǎn)中國(guó)鑄件在國(guó)際市場(chǎng)上技術(shù)含量不高、價(jià)格低廉的形象。要扶持一批具有優(yōu)勢(shì)的鑄造企業(yè)使之成為具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的帶動(dòng)中國(guó)鑄件出口的。

(1)加強(qiáng)對(duì)鑄造新工藝、新材料、新設(shè)備的研究

加強(qiáng)鑄造業(yè)的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究，鑄造行業(yè)中許多金屬材料都是通用的和關(guān)鍵的，因而應(yīng)注重工藝研究和改進(jìn)，同時(shí)又要加強(qiáng)材料工藝及計(jì)算機(jī)模擬等技術(shù)的采用以穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量。實(shí)際上，國(guó)內(nèi)過(guò)分強(qiáng)調(diào)發(fā)展新材料而忽視通用關(guān)鍵材料的工藝設(shè)計(jì)和質(zhì)量穩(wěn)定等方面研究，而生產(chǎn)設(shè)備上許多問(wèn)題卻都出在這里，如三峽使用的水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪材料。　逐步減少和小沖天爐，發(fā)展10噸/小時(shí)以上大型沖天爐，并根據(jù)需要采用外熱送風(fēng)、水冷無(wú)爐襯連續(xù)作業(yè)沖天爐；推行沖天爐?感應(yīng)爐雙聯(lián)熔煉工藝；推廣沖天爐送風(fēng)技術(shù)，沖天爐變頻控制技術(shù)，增加除塵裝置，減少電力耗費(fèi)。

深入開(kāi)展大型鑄鋼件的冶煉和澆注工藝研究。采用精煉技術(shù)、氣體保護(hù)澆注技術(shù)，AOD精煉技術(shù)和選擇合適的耐火材料提高鑄件的純凈度，提升鑄件質(zhì)量。采用新型澆注系統(tǒng)和冒口設(shè)計(jì)原則，提高鑄件質(zhì)量和工藝出品率。以可視化鑄造技術(shù)發(fā)展起來(lái)的新型無(wú)氣隙澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)是鑄造工藝的一項(xiàng)重大創(chuàng)新，金屬所與一重集團(tuán)利用此技術(shù)已能夠制造大型鑄鋼支承輥。

(2)開(kāi)發(fā)環(huán)保型鑄造原輔材料

建立新的與高密度粘土型砂相適應(yīng)的原輔材料體系，根據(jù)不同合金、鑄件特點(diǎn)、生產(chǎn)環(huán)境、開(kāi)發(fā)不同品種的原砂、無(wú)污染的優(yōu)質(zhì)殼芯砂；抓緊我國(guó)原砂資源的調(diào)研與開(kāi)發(fā)，開(kāi)展取代特種砂的研究和開(kāi)發(fā)人造鑄造用砂；研究并推廣使用清潔的原輔材料，使用無(wú)味的變質(zhì)劑、精煉劑、粘結(jié)劑，開(kāi)發(fā)環(huán)保型砂芯無(wú)機(jī)粘結(jié)劑；用濕型砂無(wú)污染粉料光潔劑代替煤粉等；采用高潰散性型砂工藝，如樹(shù)脂砂、改性酯硬化水玻璃砂工藝、新型酯固化水玻璃，納米改性水玻璃；加強(qiáng)對(duì)水玻璃砂吸濕性、潰散性研究，尤其應(yīng)大力開(kāi)發(fā)舊砂回用新技術(shù)，環(huán)保型砂處理及再生技術(shù)；盡可能再生回用鑄造舊砂，研究鑄造用后的舊砂用于高速公路路基材料，特別是鉻鐵礦砂的回收利用。發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，以“減量化?REDUCE、再利用(REUSE)、再循環(huán)(RECYCLE)”為行業(yè)準(zhǔn)則(3R原則)，走集約化清潔生產(chǎn)之路，合理使用資源，使用可再生材料和能源，確保鑄造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。