生产铸钢件用造型材料概述

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1、生产铸钢件用造型材料概述中国铸造协会李传栻近年来，我国在铸钢件生产方面的发展和进步是举世瞩目的。2008年，我国生产各类铸钢件460万吨，多于俄、美、印、日、德、加、法、英等8国产量的总和，约占世界各国铸钢件总产量的44%（参见表1）。表12008年主要铸钢件生产国家的产量（按产量排序）国别中国俄国美国印度日本德国加拿大法国英国铸钢件产量（万吨）460130117.291.629.822.011.211.07.2在大型铸钢件的生产方面，我国铸钢业界早就刷新了世界纪录：l2004年，我国第二重型机器厂制造了重470吨的轧钢机架铸件，当时是世界上最大的铸钢件，迄今为止，尚未见其他国家生产比

2、这更大的铸钢件；l2006年，我国第一重型机器厂制造了重480吨的铸钢件（5m轧机机架），刷新了二重所创立的记录；l2008年，洛阳中信重工又制造了重520吨的大型液压机横梁，再一次刷新了世界上最大铸钢件的记录。生产大型铸件，早就不是问题了，但是，几年前，在高、精、尖方面我们与工业发达国家的差距还相当大，一些高端铸钢件的生产技术我们还没有掌握好，生产中有不少难点，有些铸件还不得不依赖进口。最近几年，在高端铸钢件的生产方面，我们也有了许多可喜的进展。1、超超临界汽轮机用铸钢件的生产工艺日臻完善我们为1000MW超超临界汽轮机生产的铸钢件，产品质量可以认为是上乘的，而且有资质生产这类产品的

3、厂家已经不少。2、大型水电机组所用的铸钢件自己可以生产大型水电机组的上冠、下环、叶片等重要不锈钢铸件，过去主要依靠进口，现在，鞍钢重工、二重、一重、共享铸钢、福鞍等铸造厂都已开始生产这类铸件。3、定向凝固叶片和单晶叶片的研制航空用燃气轮机的定向凝固叶片和单晶叶片的研制已初见成效，虽然工艺仍有待逐步优化，但已有产品推出。4、已经开始为节能、减排的汽车发动机生产耐热钢排气管为适应节能、减排的要求，汽车用汽油发动机的排气温度不断提高。执行欧4标准以后，排气温度达1050℃，排气管不得不用高镍奥氏体耐热钢铸造。虽然我还不知道我国哪种汽车的发动机已采用耐热钢排气管，但是，就我所知，我国目前至少已

4、有三家铸造企业开始生产耐热钢排气管。即使这类产品主要是供出口的，也应该为我国铸造行业顺应时势之快而感到欣慰。我国熔模精密铸件的产量较高，但是，在铸钢件的总量中所占的比重仍然不到10%，绝大部分铸钢件都是砂型铸造的。因此，进一步优化砂型的制造工艺，对于提高铸件质量、节约资源、节能、减排都是至关重要的。在这里，想简略地评述各种砂型在铸钢件生产方面的应用，供铸钢业界的同仁参考，希望我抛起的这块小砖，能引出纷至沓来的“美玉”。一、不要简单地摒弃粘土湿型砂粘土湿型砂是历史最悠久的造型材料，具有生产成本低、造型周期短、可循环使用、对环境的污染少等许多优点，这是众所周知的，就不必细说了。22采用粘土

5、湿型砂，最大的制约是砂型的强度不高，只适用于生产小型、乃至中型偏小的铸件，而且当前主要还是用于生产铸铁件。尽管如此，在目前各种粘结剂竞相发展的条件下，世界各国铸造行业中，粘土湿型砂仍然是应用面最广、用量最大的造型材料，但主要是用于生产铸铁件。铸钢件的需求量本来就远低于铸铁件，我国铸钢件的产量是非常可观的，但也还不到各类铸铁件产量的20%。而且，对铸钢件的需求，以中、大型铸件居多，要求批量生产的、小型和中型偏小的铸件相对又比较少。因此，从世界各国的情况看来，用粘土湿型砂生产的铸钢件不是很多，用自动造型生产线生产的更少。这种客观条件，很容易给人以“铸钢件不宜采用粘土湿型砂”的印象，从而，又

6、进一步制约了粘土湿型砂的应用。实际上，小型铸钢件采用粘土湿型砂造型是非常合适的，不仅可以保证铸件质量、降低生产成本，而且在环保方面的好处尤其值得注意。1、比用粘土湿型砂生产铸铁件更符合环保要求粘土湿型砂中不含有害物质，在砂处理、造型、合箱等工位都不散发有害气体，与用其他化学粘结剂的型砂相比，真可以说是“绿色型砂（greensand）。英文中的‘green’有多种含义：既可以是‘绿色的、新鲜的’；也可以是‘不经烘干的、不经处理的’。早年，英国人因为用粘土湿型砂制成的砂型不必烘干、直接浇注，因而称之为‘greensand’。现在却可以因其符合环保要求而称之为‘greensand’，这确实是

7、他们始料未及的。用于铸铁件的粘土湿型砂，其中需要加入相当数量的煤粉，浇注后就会因煤粉热解而释放CO2、CO、H2、甲烷、乙炔、和氨等气体，是有害的，这是粘土湿型砂美中不足之处，当前已成为各国铸铁行业普遍关注的重要问题，各工业国家都设立有寻求煤粉替代材料的研究课题，但是，迄今为止，尚未得到令人满意的解决方案。国外有人无可奈何地说：“唉，煤粉是铸造行业甩不掉的冤家！”生产铸钢件用的粘土湿型砂，其中不必加入煤粉，只需配加少量淀粉或其他辅料，基本上不存