{一}、球墨鑄鐵熱處理工藝

　　球墨鑄鐵(簡(jiǎn)稱球鐵)自上世紀(jì)四十年代問(wèn)世并投入生產(chǎn)以來(lái)以其耐磨、減振和生產(chǎn)成本低廉等優(yōu)點(diǎn)得到了迅猛的發(fā)展。迄今為止，球鐵在汽車、機(jī)車車輛、機(jī)械機(jī)床及配件、鑄鐵管等生產(chǎn)中獲得了廣泛的應(yīng)用。我國(guó)球鐵在2006年的產(chǎn)量己增長(zhǎng)為680多萬(wàn)噸，約占當(dāng)年世界球鐵總產(chǎn)量的31.6%，在鑄鐵件中所占的比重也由1997年的14.1%增至24一25%，僅球鐵曲軸年產(chǎn)量就達(dá)到約20萬(wàn)噸，1000萬(wàn)根以上。球鐵鑄件除了產(chǎn)量大，種類多之外，目前厚大球鐵件也在不斷研發(fā)和生產(chǎn)。球鐵依然是本世紀(jì)最為重要的工程結(jié)構(gòu)材料之一。

　　隨著現(xiàn)代裝備向輕量化、節(jié)能、高效的方向發(fā)展，人們對(duì)球鐵的強(qiáng)度和使用性能的要求也不斷提高。因此，鑄造和冶金工作者通常采用鑄造合金化，抑或通過(guò)熱處理工藝來(lái)達(dá)到提高球鐵機(jī)械性能的目的。但是，前者因在球鐵鑄造過(guò)程中需添加昂貴的合金元素(如Ti、Cu等)，使球鐵件的生產(chǎn)成本大大增加，這極大地削弱了球鐵件廉價(jià)的市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)；后者耗時(shí)、耗能的弊端使球鐵生產(chǎn)失去了市場(chǎng)開發(fā)的競(jìng)爭(zhēng)力。而且，球鐵較合金鋼韌性差，目前球鐵強(qiáng)化手段對(duì)沖擊韌性的提高非常有限。

　　金屬塑性加工理論經(jīng)上世紀(jì)四十年代發(fā)展成為一門單獨(dú)的應(yīng)用學(xué)科以來(lái)，涌現(xiàn)出大量的新設(shè)備和新工藝。它是金屬材料在外力作用下成形的同時(shí)改善和提高其內(nèi)部組織、性能，尤其是鑄造組織的一種加工方法。通過(guò)金屬在塑性狀態(tài)下的體積轉(zhuǎn)移，充分提高了制件的材料利用率，提高了制件的強(qiáng)度和工件的精度。而在高溫塑性變形過(guò)程中，將金屬的形變和相變結(jié)合在一起的熱機(jī)處理過(guò)程不僅能提高材料的強(qiáng)度，改善金屬微觀組織，還可以大大提高生產(chǎn)效率，節(jié)省了不必要的能源消耗，典型的塑性加工工藝有連鑄連軋、鍛造余熱淬火、控制軋制、超塑性成型等。

　　由于塑性變形不僅可以合理消除球鐵中縮孔、縮松等收縮類鑄造缺陷，提高球墨鑄鐵強(qiáng)度和綜合使用性能，還可以減少甚至替代現(xiàn)有的一些合金化和熱處理工藝，達(dá)到減低成本，增加生產(chǎn)效率，降低能源消耗的目的。因此，將塑性成形工藝應(yīng)用在球鐵材料上勢(shì)在必行。通過(guò)塑性變形提高球鐵的強(qiáng)度和沖擊韌性，將最大限度地發(fā)揮球鐵自身優(yōu)良的耐磨性、減震性以及低廉的生產(chǎn)成本等特點(diǎn)，也為球鐵齒輪、軸承甚至曲軸類工件的應(yīng)用開辟更廣闊的空間。

　　但是，目前國(guó)內(nèi)外對(duì)球鐵可塑性的研究非常匾乏，尤其是系統(tǒng)地分析球鐵在高溫下的塑性行為，以及變形對(duì)球鐵微觀組織變化的影響規(guī)律尚不多見。這嚴(yán)重影響了塑性加工工藝在球鐵中的應(yīng)用，也阻礙了球鐵產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步擴(kuò)大發(fā)展。

　　{二}、消失模技術(shù)用于發(fā)動(dòng)機(jī)缸體生產(chǎn)

　　1980年初消失模技術(shù)引起發(fā)達(dá)國(guó)家各汽車廠家的關(guān)注和興趣，美國(guó)、口本和歐洲各國(guó)相繼投入資金研究與開發(fā)，并在汽車鑄件的大批量生產(chǎn)上成功應(yīng)用。消失模鑄造技術(shù)特別適合于缸體、缸蓋、進(jìn)排氣歧管等形狀復(fù)雜、需要砂芯成型的汽車鑄件。在運(yùn)用傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)這類鑄件時(shí)，制芯和清理都需要花費(fèi)時(shí)間與成本，然而消失模鑄造可以不要砂芯就能夠鑄造出所需鑄件，同時(shí)也簡(jiǎn)化了清理，降低企業(yè)負(fù)擔(dān)。目前最為成熟的消失模鑄造工藝是用于汽車鑄件的批量生產(chǎn)，所生產(chǎn)的產(chǎn)品有鋁合金鑄件(如進(jìn)氣歧管、缸體、缸蓋等)和鑄鐵件、球墨鑄鐵件(如曲軸、缸體、缸蓋、變速器殼體、排氣管等)。

　　美國(guó)是消失模鑄造技術(shù)在缸體中應(yīng)用比較廣泛和成熟的國(guó)家。美國(guó)通用汽車公司在1985年試制了2L、4L型鋁合金發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋并取得成功。1990年通用汽車公司在Saturn建成生產(chǎn)鋁合金4缸缸體全自動(dòng)EPC生產(chǎn)線。2001年美國(guó)通用汽車公司所屬的用于生產(chǎn)6缸缸體的SMCO消失模生產(chǎn)線正式投產(chǎn)，標(biāo)志著美國(guó)EPC技術(shù)得到鞏固和發(fā)展。歐洲在1979年前后開始了EPC技術(shù)的研究，法國(guó)雪鐵龍公司開發(fā)了一條運(yùn)用消失模鑄造方法每小時(shí)生產(chǎn)120個(gè)鑄鐵發(fā)動(dòng)機(jī)缸體自動(dòng)化生產(chǎn)線。德國(guó)大眾公司投資2000萬(wàn)美元建造了4缸鋁合金缸體生產(chǎn)線。我國(guó)的EPC技術(shù)在近10年獲得較快發(fā)展。如長(zhǎng)沙發(fā)動(dòng)機(jī)總廠1996年引進(jìn)意大利法塔公司全套制模和造型澆注生產(chǎn)線，生產(chǎn)鋁合金缸體、缸蓋鑄件。目前國(guó)內(nèi)受制于消失模鑄造工藝的關(guān)鍵技術(shù)，大批量生產(chǎn)汽車鑄件的廠家還很少，與國(guó)外的差距顯而易見。