从铸造大国走向铸造强国应从点滴做起
连载
（三）铸件功能质量标准
铸件材料特性决定其功能和使用条件。所谓功能质量是指在特定环境条件（高温、受压且以力学指标为考核依据）下工作可满足技术标准要求的特性总和，或满足一般强度要求适用程度的质量指标。前者如不锈耐酸钢铸件标准（GB2100—80）规定出化学成分、热处理和验收条件。后者如球墨铸铁件标准（GB1348—88）规定出按强度分等的方法和检验规则。灰铸铁同样以应力强度为验收依据和功能指标。近年来出现一些综合指标评定铸件金属材料的质量水平。例如以品质系数（GZ）作为灰铸铁件质量的综合指标
GZ值在0.7~1.4范围内，其值越大，表明灰铸铁质量越好，生产技术水平亦越高。
适合一般工程用铸造碳钢件标准（GB11352—89）是通过规定力学性能（屈服强度σ0.2、抗拉强度σb）间接地限定化学成分。工厂应通过多元线性回归，找到以σb，σ0.2和延伸率δ为目的变数；碳、锰、硅及硫、磷为独立变数的回归方程，使硫、磷成分一定（0.04%），便可找到对应于σb与σ0.2的最佳碳、锰与硅元素搭配。或者在这些主要元素上限规定的条件下，获得要求强度下成分的变动范围。化学成分与性能之间关系通过重回归分析，有利于进行过程控制。
高合金钢铸件，由于其特殊性能主要决定于化学成分，它成为决定铸件功能特性和使用条件主因，在标准中规定了核对分析和产品分析对炉次分析的允许偏差。
二、铸件缺陷
在JB/JQ82001—90中，将铸件分为“合格品”，“一等品”，“优等品”三个等级。对合格品要求“质量达到标准规定，铸件生产过程质量稳定，用户评价铸件能满足使用性能”。有一项不达标则为不合格。广义的铸件缺陷是指铸件质量特性没有达到分等标准，铸件生产厂质量管理差，产品质量得不到有效保证。铸件上存在的缺陷是多方面的，是铸件质量差的根本原因。
狭义的铸件缺陷是铸件上可检测出的、包括在GB5611—85铸造名词术语标准中的全部名目：有尺寸与重量超差，外观质量低，内部质量不健全，材质不符合验收技术条件及其他疵病等。狭义的铸件缺陷是通常意义的缺陷，人们还可细分为显著和微观缺陷，后者在商品铸件上规定出允许出现缺陷的尺寸、深度、数量及分布情况。有时还附有极限状况的样块（临界缺陷）或照片，以便于比较评定。
分析广义的铸件缺陷实际上是全面评定铸件质量，除对铸件实物质量进行检测外，还要评定其技术管理（表1-2）和售后服务（1-3）。
会议预告
“以创新·务实”为会议宗旨的中国铸造科工贸大会第8届会议将于2008年5月23—26日在安徽黄山召开。在铸造原辅材料大涨价的情况下，如何低成本地生产优质铸件，使铸造企业得到持续发展？不少铸造企业为了降低炉料成本，全面使用“以钢代铁”技术而产生的铁水净化和铸件力学性能不能达标的问题如何解决？这些问题将成为会议主要议题，引起与会代表的高度重视。届时，金星钢研所所长蒋祖滨先生将与关心此类问题的参会代表面对面地进行交流和讨论，从而使参会代表有所收获，满载而归。
都江堰市金星钢铁助剂研究所
二０00八年四月二十八日
铁水净化剂在球铁生产中的应用体会
田书全 袁新禄 陈勇 重庆驰宇机械制造有限责任公司
摘 要：从事常规铸造生产，或多或少都会遇到一些铸造质量问题，而铁水本身质量是最棘手的问题。尤其是长时间从事批量球 墨铸铁的生产，在其他工艺都相对稳定的前提下，铁水质量的好坏显得格外重要。选用适宜的铁水净化剂，可提升铁水质量，从而提高铸件合格率。
关键词：球铁生产 铁水质量 棘手 铁水净化剂 提高 合格率
我司从事铸造生产已多年，碰上的质量问题千奇百怪，影响质量的因素也五花八门。其中，生产球墨铸铁产品时，碰上的问题最多且棘手。主要表现在铁水纯净度方面。我司现在主要采用熔模精密铸造、铁型覆砂铸造等工艺生产球墨铸铁产品。其中生产的产品主要牌号有QT400-18、 QT450-10、 QT500-7、 QT700-2、 QT800-2等 。
以铁型覆砂生产工艺为例，简要介绍应用铁水净化剂后的体会。
适宜的铁水净化剂可细化基体组织，提高产品机械性能。
我司一直批量生产QT450-10的汽车产品，属于安全件类产品。我司在金相组织及机械性能方面的质量把关甚严。占90%炉次的产品能满足石墨在6-8级、球化等级在1-3级、抗拉强度（Rm）在450-530MPa、延伸率在10%-22%。按常理论，生产工艺比较稳定、产品质量效果也该比较理想了。可仍有部份炉次的产品在国标或顾客要求的下限值徘徊。如石墨在4-5级、球化等级在4-5级、抗拉强度（Rm）在430-450MPa、延伸率（A）在8%-10%。据03年度统计，约占3%左右的炉次产品，只能眼睁睁的被判为了不合格类。
那3%的边缘产品若能变成合格品该多好呀！作为工程技术人员而言，有些心不甘，难道生产球铁就该有这么个炉次报废率吗？这确实也是该我们思考的一个课题！其实，仔细对比那3%的边缘产品的试样检验结果，不难发现：机械性能不达标，是因为石墨过粗大造成，也就是“组织决定了性能”。若能将组织中始末细化，问题就迎刃而解了。经过生产和技术协作分析讨论后，决定在铁水处理过程加入适宜的铁水净化剂，是解决问题的最直接、简单的方法。经过仔细对市场上的铁水净化剂筛选、试制、再筛选，选择出适合自己、满足自己需要的净化剂。生产使用后，终于石墨球径变小了，能达到6-8级的要求；再检测Rm和A，全能达到国家要求标准。（石墨细化前后图片对比，如图一所示）据04年度统计：其他工艺不变的条件前提下，自使用净化剂后，原3%的“边缘产品”已减少到1%，炉次合格率提升到99%！
适宜的铁水净化剂还可以去除铁水中部份气体和非金属氧化夹杂物。
在生产常规产品时，由于需要考虑成本，大多企业还是采用的非真空炉作为冶炼炉。废钢和回炉料是属于重熔性的非精料，生铁比较锈蚀、合金相对较潮湿 。
非精料的锈蚀、潮湿、合金未经烘烤彻底，并且铁水出炉和处理时本身容易吸气，再加上铁型覆砂工艺的铁型本身排气效果不畅（远不如砂型透气，如图二），铸件就难免会有气孔产生。
在铁水球化、孕育处理包中，加入适宜、适量的净化剂，在浇注时引火排气，就可以基本排除铁水中的气体。铁水净化剂加入前，铸件难免会出现细小的气孔；加入净化剂后，可基本消除铁水中气体，减少气孔产生的倾向。（如图三）
原材料的潮湿、锈蚀、合金未烘烤彻底，加上大气、炉渣、坩埚均可能带有氧化物入铁水，成为夹杂物、气体。如何才能有效的去除这些有害东西呢？先了解一下他们的特点。
如非金属夹杂物的性质和特点。⒈夹杂物的塑性：有脆性不变形的（如AL2O3、CeS、TiN）、半塑性的（如FeO、Re2O2S）、塑性的（MnS、 FeO·MnO、MnO·SiO2）；⒉夹杂物的形状：有带状的、链状的、块状的、点状的、多角形的、网状的；⒊夹杂物的大小：一般都是以微米（um）计，﹤15um的一般影响不大。
想必我们都知道夹杂物存在铸件中的危害和影响。单纯的脱氧的方法很多，不作列举。能综合除夹杂物，那简单的又该如何呢？我司也反复试制过多次，选择到适宜的铁水净化剂也同样能够收到较好的效果。
可以想象，从事球铁生产的问题繁多。尤其是现在面临诸多材料价格的上涨，产品本身又涨不了价的情况下，企业要生存，就要参与多种挑战和竞争，多方面的挖掘企业内部潜力。作为工程技术人员而言，在现有基础上，提高产品合格率也是一个方面。若与我司有同样生产景况的同行，不妨试一试铁水净化剂。
参考文献
⒈铸造工程师手册；
⒉周泽衡老师熔炼课培训讲义。
编者按：近年来，本所关于“铁水洁净度是影响铸件质量的主要矛盾”的观点逐渐为铸造界接受，越来越多的铸造工作者深刻地认识到了铁水净化在优质铸件生产中的重要性。但是，使用什么方法对铁水进行净化精炼，获得高洁净度的优质铁水，尚未得到彻底解决。为此，我们在征得作者同意后，转载了由2008年重庆铸造年会论文集收录的“铁水净化剂在铁生产中的应用体会”一文，希望对于解决“用什么方法对铁水进行净化精炼”这样一个困惑铸造界的问题有所帮助。
摘自2008重庆铸造年会论文集104-105
