在（zài）科（kē）学技术迅猛发展的今天，由于铸造成形工艺的特殊优势，有些复杂结构件目前尚无其（qí）他制造工艺可替代。铸造工艺仍是最经济且便（biàn）捷的金属成形工艺。随着全球经济一体化，在国际间（jiān）的合作日益（yì）密切、竞争日趋激烈之时，中国汽车铸造业应更充分地发挥铸造资源优势（shì），发展自己的铸造工业。

   1. 中国铸（zhù）造业（yè）现状

    中国是（shì）当今世界上最大的铸件生产国家，据资料介绍，我国铸造产品的产值在国民经济中约占1%左右。最近几（jǐ）年，铸件（jiàn）进出口贸易增长较快，铸件的产量已达到（dào）9%左右。我国铸造厂点多达2万多个，铸造行业（yè）从（cóng）业人员（yuán）达120万之（zhī）多。“长三（sān）角”地区的铸件（jiàn）产量占全（quán）国的1/3，该地区主要以（yǐ）民营企业为（wéi）主，汽车和汽车零部件行业的发展有力地（dì）拉动（dòng）了铸造行业的发展。万丰奥特是亚洲最大的铝合金车轮企业，年产值超过10亿（yì）元（yuán），出口额达6 000美元。昆山富士和机械有限公司生产汽（qì）车发动机和制动（dòng）系统的铸件，年产量（liàng）达4万t，销售收入5.5亿元。华东泰克西是一个（gè）先进的现代化气（qì）缸体铸（zhù）件（jiàn）生产企业，具有年产1 00万件

    轿车气缸体铸件能力。山西（xī）是铸造（zào）资源大省（shěng），有丰（fēng）富的生铁、煤炭、铝镁、电力、劳力资源、使山西的铸造产业有得天独厚的优（yōu）势，具有（yǒu）500个铸（zhù）造企业，80%为民营企业（yè）。山西（xī）国际、河津山联、山西华翔年产量分别达4万t、2万t、12万t。“东三省”有一汽集团、哈飞集团等骨干汽车企业带动了汽车铸件产量的增长。一汽集团铸造公司，已经形成40万t铸件的生产能力。辽宁北方曲轴有限公（gōng）司，到“十一五”末将形成年产15万台（tái）发（fā）动机、100万件曲轴、产值20亿的曲轴生产基地。“珠江三角洲”压铸行业发达，有（yǒu）700多个压铸企业（yè），年产量达20万t。东风（fēng）日产、广州本田、广州丰田和零部件企业有力带（dài）动（dòng）了压铸业的发展，轿车气缸（gāng）体、气缸盖的压铸（zhù）件（jiàn）产量逐年增长。

    2. 国外铸造业现（xiàn）状（zhuàng）

    近几年来，全球铸造业持续增长，2004年铸件产量比上一年度增长8.4%，中国生产（chǎn）铸件2242万（wàn）t，全（quán）球排名第一，比上一年增长23.6%。全球（qiú）十大铸件生产国的产量与增长率见表1。从表1可见（jiàn），2004年中国的（de）铸件产量约占全球铸件产量的1/4。巴西铸件产量（liàng）增长最快，达到25.8%。增（zēng）长率超过2位数的国家有巴西、中（zhōng）国、墨西哥、印度（dù），都是发展中（zhōng）国家。而发达国家的铸件增长率普遍较低。美国铸件产量自2000年以来，已经退居到第2位。2004年美国铸件总产量为1231万t，其（qí）中灰铁件占35%、球铁件占33%、铸钢件占8.4%、铝合金件占16%。从需求上（shàng）看，球铁铸件和铝铸件的需（xū）求在增长。2003年进口铸件占总需求的（de）1 5%，进口铸件的价（jià）格比美国国内低20%～50%。近年来因铸造环（huán）保要求高、能源（yuán）消耗（hào）大、劳动（dòng）力昂贵等原因，美国（guó）大型汽车公司生产（chǎn）普通汽车铸（zhù）件的铸造厂纷（fēn）纷关闭，逐（zhú）步将铸件（jiàn）的生产转向中国、印度、墨西哥、巴西等发展中国家（jiā）。日本的铸（zhù）造业不景气，其从业人员在减少。2004年日本铸件总产量为（wéi）639万t，其中灰（huī）铁件占42%、球铁件占30%、铸（zhù）钢件占4%、铝合金件占21%。从需求上看，球铁铸件和铝铸（zhù）件的需求（qiú）在增长。日本铸造界（jiè）在技术（shù）创新方面作了大量工作，开发了球型低膨胀（zhàng）铸造砂、高减振铸铁材料、中硅耐热球铁等材料。其真空压铸的铸件能焊接和热处理，半固态铸造生产用于（yú）汽车铝轮毂，提高（gāo）了强度和伸长率。镁合金压铸进（jìn）一步发展，并取（qǔ）代重力（lì）铸造，其（qí）性能提（tí）高，成本降低。

    3. 汽车铸造技术的发展方向

    汽车技术正向轻量化、数值（zhí）化、环保化方面发展。据（jù）有关资料（liào）报道，汽车自重（chóng）每（měi）减少10%，油耗可减少5.5%，燃料经济性（xìng）可提高3%-5%，同时降（jiàng）低（dī）排放10%左右。铸件轻（qīng）量（liàng）化主要（yào）有两个途径。一是采用铝、镁等非铁（tiě）合金铸件，美国2003年统计有2/3的铝铸（zhù）件用于汽车上（shàng），每车达到107 kg。二是减小铸件壁厚、设计多零件组（zǔ）合铸件，生（shēng）产薄壁高（gāo）强度复合铸件，并减少加工余量，生产近终形铸件。随着汽车技术的快速（sù）发展，为缩短铸件生产（chǎn）准备周期和降低新产品开发的风险，要求采用快速制（zhì）模技术（shù）、计算机仿真模拟、三维建模、数控技术。而（ér）清洁（jié）生产、废物再生是铸造（zào）业的发展趋势，降低能（néng）耗是其持续发展的主题。我国汽车铸造业必须走高效、节能、节材、环保和（hé）绿色铸造之路（lù），因为国家和社会要求严厉管控汽车（chē）铸造业的（de）能（néng）源消耗大户和污染大户，以利改善铸造（zào）业热、脏、累的劳动（dòng）密集型行业员工的劳动环境。

    4. 汽车铸造技（jì）术（shù）发展趋势

    国内外汽车铸造技术（shù）发展趋势很多（duō），现仅简介一（yī）些（xiē）在汽车行业大量流水线生产中的铸件技术及发展趋势。

    4.1 砂型铸造成形技术

    潮模造型经过手工（gōng）紧实一（yī）震（zhèn）击+压实紧实→高压+微震紧实→气冲紧实→静压紧实几个发（fā）展阶段。静压造型技术（shù）的实质是“气中预紧实+压实”，其（qí）有以（yǐ）下（xià）优点：铸型轮廓清晰，表面硬度高且均匀，拔模斜度小，型板利用率高，工艺装备磨损小，铸型表（biǎo）面粗糙度低，铸型型（xíng）废率低。因此，是目前最（zuì）新、最先进的造型工艺，并已成为当今的主流紧实工艺。目（mù）前，高压造型和单一气冲造型已逐渐被静压造型（xíng）所替代，原先高压造（zào）型线和气冲造型线的主机已逐渐更新为静压造型主机，新建（jiàn）铸造厂（chǎng）均首选采用静压造型技术。当前，国外比较有名的制造静压造型（xíng）设备的厂家有德国（guó）的KW公司、HWS公司和（hé）意大利萨威力公司。国内汽车（chē）铸造厂家大都选用 HWS公司或KW公司制造的设备，如一汽铸造公司、东风汽车铸造厂、上海圣德曼铸造公司（sī）、华东泰克西、山西三联、广西玉柴（chái）、无（wú）锡柴油机厂等。

    4.2 近净（jìng）形（xíng）技术

    （1）消失模铸造成形工艺

    消失模铸造也称气（qì）化模（mó）铸（zhù）造、实型铸（zhù）造、无型腔铸造。该工艺尺寸精度高达0.2 mm以内，表面粗糙度可（kě）达Ra5μm～Ra6μm，被铸造界誉之为（wéi）“21世纪的铸造新技术”、“铸造的绿色工程”。该（gāi）工艺方法是采用无粘结剂干砂加抽真（zhēn）空技术。据2003年统计，我（wǒ）国有（yǒu）150家企业用该工艺生产箱体类、管件阀体类、耐热耐磨合（hé）金钢类等三大类（lèi）铸件，总产（chǎn）量超过10万t。国内（nèi）汽车铸造（zào）厂，有（yǒu）的采用国产铸造生产线：有的采用简易生产线或（huò）单机（jī）生产；有的采用国外引进铸造（zào）生产线生产。一汽集团公司1993年从美国福康公司引进造型用（yòng）振动台，生产 EPS模的预发泡机和成型机等设备，生产汽车进（jìn）气管。长沙发动机总厂从意大利引进自动化铸造线生产铝合金气（qì）缸体、气缸盖铸件。合肥叉车集团用4段泡沫模片粘结成整体的工艺生（shēng）产复（fù）杂箱体铸件，尺寸精（jīng）度可达到 CT7-CT8级，产品出口美国。成都成工（gōng）集团，用8块泡（pào）沫模片粘结成整体（tǐ）的工艺（yì）生（shēng）产装载机变速器，铸件质量达320 kg，与砂型铸造比较（jiào），毛坯减重15%，成品率达95%以上。消失模工艺近几年在美国有（yǒu）较大的发（fā）展，通用汽车公司投资建造了6条消失模铸造生产线，大批量生产（chǎn）铝合金气缸体、气（qì）缸盖铸件。今后，该工艺将（jiāng）大量采用快速制（zhì）模技术和模（mó）拟仿真技术（shù），以缩短生产准备周期，实现铸件的快（kuài）捷（jié）生产。未来的发展方向必定是质量好、复杂（zá）、精密、寿命长的高档模具。提高该技（jì）术的模具材料、成形工艺、涂料技术、工装设备的技术水平，使EPS铸件获得更广阔的发展前景。

    （2）熔模精密铸造成形工艺

    我国汽车熔（róng）模精密（mì）铸造技术有了长足的发展，采用近净形技术可（kě）以生（shēng）产出无余量的铸造产品。熔模精密铸造工艺有水玻璃制壳工艺、复合制壳工艺、硅溶（róng）胶制壳工艺。汽车（chē）产品材料有碳素钢（gāng）、合金钢、有色合金与球墨铸铁。国外有高合金钢、超合金（jīn）材料。熔炼设（shè）备国内采用普通、快速中频炉；国外采用真空炉、翻转（zhuǎn）炉、高频炉技术。采用硅溶胶制壳工艺的零件表面粗糙度可达Ra1.6μm、尺寸精度可达CT4级，最小壁（bì）厚（hòu）可达0.5～1.5mm。欧、美、日等国家开始关注（zhù）精铸件在汽车（chē）业的应用与拓展。我（wǒ）国汽车用精铸件的市场需求量也在不断快速增长和发展，2003年精铸件（jiàn）的产量为60万t，产值达到110亿（yì）元。东（dōng）风汽（qì）车精密铸造有限公（gōng）司采用硅溶胶（jiāo）+水玻璃复合型制壳工艺，生产高（gāo）技术含量、高附加值产品，将原来铸件、锻件、机加工及多件组装结（jié）构设（shè）计制造成一个整体精密铸件，显著降低了制造成本。

    熔模精密铸（zhù）造成形工艺将来的发展趋势是铸（zhù）件产品越来越接近（jìn）零（líng）部（bù）件（jiàn）产品，传统的精铸件只作为毛坯，已经不适应市场的（de）快速（sù）应变。零部件产品的复杂程度和（hé）质量档次越（yuè）来越高，研发手（shǒu）段（duàn）越来越强，专业化协（xié）作（zuò）开始显现，CAD、CAM、 CAE的应用成为零部（bù）件产品开发的主要技术（shù）。东风（fēng）汽车公司、一汽集团公司的精铸企业作为中国精（jīng）铸行业的领军者，一定能凭强大的研发实（shí）力和（hé）先（xiān）进的技术快速发展。

    4.3 制芯（xīn）技术 

    目前，国内（nèi）外汽车铸造制芯有3种制芯工艺（yì），在现代汽车铸造中常并行（háng）采用的主要工艺有热芯盒制芯、壳芯制芯、冷芯盒制芯等，传统的合（hé）脂或油砂制芯（xīn）已被淘汰。冷芯盒技术工艺（yì）有两个特（tè）点：一是硬化速度快，初始强度高，生产率高；二是砂芯（xīn）尺寸精（jīng）度高（gāo），可（kě）满足生产薄壁高强度铸件的砂芯（xīn）。因此，制芯工艺技术有以冷芯盒技术为主的发展趋势。一汽（qì）铸造（zào）公司、东风汽车铸（zhù）造厂、上海圣德曼（màn）铸造公司、华东泰克西、山西国际铸造（zào）公司等均采用冷芯盒制芯技术（shù）。当代（dài）先进的110L冷芯盒制芯机见图1。

    最先进的制芯工艺是结合锁芯（Key Core）和冷芯盒等技术（shù）的制芯中心（xīn），整（zhěng）个射芯（xīn）、取芯、修整毛刺、多个（gè）芯子定位组合成一体、上涂（tú）料、烘干（gàn）等工序，全部用一台或多台制芯机与机械手自动化完成。国外（wài）比较有名的制芯中心生产厂有西班牙LORMENDl公司（sī）、德国（guó） Laempe公司和Hottinger公司、意大利的FA公司等。东风汽车铸造（zào）厂、一汽铸造公司、上海（hǎi）圣德曼铸造公司、华东泰（tài）克西、上海柴油机、洛拖二铁、潍柴、江西五（wǔ）十（shí）铃等均采用冷芯盒（hé）制芯中心技术。

    4.4 铸（zhù）铁熔炼技（jì）术

    目前，国内外铸铁熔炼技术有两（liǎng）种主要方式：一是采用大型热风除尘冲天炉与工频保温炉双联熔炼工艺；二是采用中频感应电（diàn）炉熔炼工艺技术。美国因达（dá）公司和彼乐公司生产的中频（pín）炉技术开（kāi）始越来越受到重视，该技（jì）术日益成熟，其（qí）清洁、环保、节能、高效、安全的（de）优势突（tū）出，是今后发展的方向。

    因此，铸铁则由过去用工（gōng）频炉熔炼逐步过渡到用高效省电的中频电炉熔化。一（yī）、汽铸造公司、东（dōng）风汽车公（gōng）司采用因达公司和彼乐公司生产的中频炉和保（bǎo）温炉技术，已经开发应用（yòng）球（qiú）化剂、孕育剂、蠕（rú）化剂和其他各种添（tiān）加剂产品，形（xíng）成商品化、标准化、规格化、系列化（huà）。铸铁孕（yùn）育多用带光电控制（zhì）的随流孕育机（jī）。新开发出的喂丝（sī）球化方法及其与

    现代化检测技术相结合的SINTER CASTZ艺是铸铁球化（huà）及蠕化处理的一（yī）种很有优势的工（gōng）艺，应用者日益增多。国（guó）外金属炉料（liào）经过破碎、净化、称量（liàng），大大提高熔化效率和铁水质量。国内的天（tiān）津丰田、天津勤美（měi）达（dá）、苏州勤美达等铸造厂已对炉料（liào）采用（yòng）破碎处理（lǐ）工（gōng）艺。

    4.5 铝合金气缸体、气缸盖压铸成形技术

    铝合金是汽车上应用最快（kuài）和（hé）最广的轻金属（shǔ），因为铝合金本身的性能已（yǐ）经达到质量轻、强度高（gāo）、耐腐蚀的要（yào）求。最初，铝合金仅用于一些不受冲击的部件。后来，通过强化合金元素，铝合金的强度大大提高，由于质轻、散热性好等特性，可以满足发动机活塞、气缸体、气缸盖在恶劣环境下工（gōng）作的要求。铝合金气缸体（tǐ）、气（qì）缸盖压铸成形核心技术可以提高（gāo）净化、精炼、细化、变质（zhì）等材质质量（liàng）控制，使（shǐ）得铝铸件质量达到（dào）一致性和稳定性。随着（zhe）我国（guó）汽车（chē）业的发（fā）展，特别是（shì）家用轿车的快速增加和汽车零（líng）部件出口量的增大（dà），汽车（chē）铝铸件（jiàn）将有很大的增长。我（wǒ）国2003年铸（zhù）件总产量为1 987万t，其中铝镁合金为117万t，占（zhàn）总产量的（de）5.8%。丰（fēng）田汽车希望在近（jìn）两年将铝制气缸（gāng）体由现在的（de）35%提高到50%。日产汽车计划在2010年以前，70%的汽油（yóu）机轿车（chē）的气缸体采（cǎi）用铝制材（cái）料，近100%的气缸盖及变速器壳体采（cǎi）用铝（lǚ）制（zhì）材料。本田汽车公司早在（zài）1994年，将汽油发动机气缸体全部换成铝制气缸体（tǐ）。铝合金气缸体（tǐ）、气缸盖等有色金属则多（duō）采用压铸（zhù）（包括（kuò）真空压铸）、低压（yā）压铸、高（gāo）压（yā）压铸、金属型重力铸造以及很有发展前途的半固态压铸成形技术。东（dōng）风本田发动机公（gōng）司、东风日产（chǎn）发动机分公司铝压铸车间采（cǎi）用2500t压铸机生产铝气缸体，并实现了（le）国产化。铝气缸盖成形工艺主要有两种（zhǒng），一是以欧美为代表的重力铸造成形工艺，上海皮尔博格、南京（jīng）泰克西等（děng）公司（sī）选（xuǎn）用意大利（lì）法（fǎ）塔公司重力铸造机生产铝（lǚ）气（qì）缸盖；二是以日（rì）韩为代表的低压（yā）铸造（zào）成形工艺，东风日产发动机分（fèn）公司铝压（yā）铸车间、广东肇庆铸造公司、天津丰田铸造公（gōng）司都选用日本新东等公司的（de）低压铸造机生产铝气缸盖。

    4.6 镁合金成形技术

    镁（měi）合金的比强度和比刚度高（gāo）i优于钢和铝合金，远大（dà）于工程塑料。镁合金还具有耐高温、抗腐（fǔ）蚀（shí）和抗（kàng）蠕变性能。镁是目前汽车工（gōng）业中应用的最（zuì）轻的金属，它比铝轻1/3，比钢铁轻3/4，比非金（jīn）属的塑料（liào）还轻1/5。因此，镁合金是汽车减轻质量的理想（xiǎng）材料，镁合金（jīn）压铸件可以代替一些复杂的结（jié）构件，如仪表板骨架几十（shí）个钢部件经冲（chōng）压、焊接而成，一质量约10 kg，若改为镁合金压铸件，一次压铸成形，质量仅为4 kg，生产成本大（dà）大降低（dī）。随（suí）着、镁合金新材（cái）料的不断开发（fā）和加工技术的完（wán）善，镁合金在汽（qì）车市场中将不断拓宽和持续稳定增长。镁合金（jīn）生产以压铸为主的成形技术，一直（zhí）是（shì）汽车工（gōng）业（yè）关注的焦（jiāo）点，镁合金压铸（zhù）件需求量（liàng）占到汽车工业对镁合金（jīn）需求量的（de）80%，汽车用镁合金压铸材料，除满足耐高温和抗蠕变性能外，还必须充分考（kǎo）虑设计、加（jiā）工、表面处理（lǐ）及相关（guān）压铸成形工艺。由于压铸镁合金有可（kě）铸造性的突出优势.铸（zhù）造（zào）壁厚可（kě）以达到1～1.5 mm，拔模斜度1°-2°尽管镁合金铸造的重点仍放在压力压铸方面，但仍面临压铸镁合金的性能与成本问题。因此（cǐ），一种新型工艺——镁合金的（de）半固态加工技术出现。该技术工艺已经主要用于生产一体化（huà）的镁、铝合（hé）金铸件。国外镁合金在汽车上应用前景（jǐng）广阔，欧、美国家镁合金压铸件产量以每年25%的速度（dù）增长。 Audi A6轿车变速器壳体为镁合金压铸件，质量仅为14.2 kg，奥迪公司最早将镁铸件用于仪表板骨架。福特汽（qì）车公司用（yòng）镁合金（jīn）生产座（zuò）椅骨架，取代钢制（zhì）骨架，使座椅质量从4 kg减为1 kg。福（fú）特公司正在研究用镁合金生产气缸体。日本三菱公司与澳大利亚科技部合作开发一种质量仅为7.5 kg的超轻（qīng）质（zhì）量的镁合金发动机。宝马（mǎ）公（gōng）司直列（liè）六缸镁合金气（qì）缸（gāng）体已经批量投产。美国通用生产镁压（yā）铸件进气岐管。雷诺（nuò）公司已生产出镁合金车轮铸件。东风汽车铸造厂已经（jīng）批量生产镁合金压铸件，目前东风汽（qì）车公司和一汽（qì）铸造公司（sī）正在开（kāi）发承担国家科技部的重点科技攻关项目、，如变速器壳、齿轮室罩盖、气门室罩盖、转向盘骨架等镁合金压铸件（jiàn）。上海乾通汽车附件有限（xiàn）公司率先生产出轿车镁合金变（biàn）速器外壳压铸件。近几年，国内还相继建立了一些大（dà）型的外资镁压铸企业（yè），如上海（hǎi）镁镁、苏州GF等公司。

    4.7 半固态压铸成形技术

    半固态技术（shù）发源于美国（guó），在美国这一技术已经（jīng）基本成熟并（bìng）处（chù）于全球领先地位。此技（jì）术被称之为21世纪（jì）最有前途的材料成（chéng）形技术。Alumax公司率先将该技术转化为生产力，生产的铝合金汽车制动总（zǒng）泵体毛坯尺寸接近零件（jiàn）尺寸，加工量占铸件质量的13%，同样的金属型铸件的加工余量则占铸件质量的40%。20世纪80年代以来，欧洲等国在（zài）半固态应用方面作了大量（liàng）研究和应用工作。意大利是半固态加工技术应用最早的国（guó）家之一，Stampal-saa公司用该技术为（wéi） Ford汽车公（gōng）司生产齿轮箱（xiāng）盖（gài）和摇臂零件。目前，日本的Speed Star Wheel公司已经利用该技术（shù）生产重约5 kg的（de）铝合金轮毂铸（zhù）件。我（wǒ）国半固态金属（shǔ）加工技术起步较晚，始于20世纪70年代后期。与国外相（xiàng）比，我国在半固态金（jīn）属成形技术（shù）领域的研究还很落后。就目前我国的研究现状来看（kàn），该技术（shù）发展（zhǎn）动向是金属触变成形技术（shù）已经基本成熟，而流变成形（xíng）技（jì）术的发展缓慢（màn）。因此，今后将有更多的研究人员转向流变成形理论和应用方面的研究。目前，半（bàn）固态金属成形技术主要应用于铝、镁、铅等低熔（róng）点金属的成形，对高熔点黑色金属的应用较少（shǎo），这是今后研究的方向。目前，国内外学（xué）者已经开发出了半固态成形过程数值模拟软件，但是还有不足，需要加强应用计算机技术。

    4.8 铸铁（tiě）材质

    （1）薄壁高强度灰铸铁件技术

    我国2003年铸件总产量为1987万t，其（qí）中灰铸铁件为1049万t，占总（zǒng）产量的53%。灰铸（zhù）铁件（jiàn）在汽车上的大量应用是由于该材料具有较低的成本和良好的铸（zhù）造性能优势。随着汽车技术轻量化（huà）要求，灰铸铁的增长和发展将受到一定的影响（xiǎng），因此其发展趋势是加强薄壁高强度气缸体、气（qì）缸盖铸件技术的开发与应用。薄（báo）壁高强度气缸体、气缸盖铸件技术的难点是使最（zuì）薄壁厚仅为3-5 mm的本体断面（miàn）硬度差<40HBS，组织细密均匀。轿车气缸体和大（dà）功率柴油机气缸体、气缸盖铸件的硬度、珠光体量、碳化物含量、石墨形态等（děng）金（jīn）相组织（zhī）的技（jì）术（shù）要求高。如大功率柴油机气缸体、气缸盖要求本体硬度分别为1 70～228 HBS、179～235HBS，强度和尺（chǐ）寸要求高，表面粗（cū）糙度Ra<50 pm。灰铸铁的材质牌号（hào）在不断提高，HT300已用于气缸体、气缸盖的生产，有的产品（pǐn）可能要达到（dào）HT350。国内汽车铸造厂在材料工（gōng）艺、熔炼工艺、造型工艺、制芯（xīn）工（gōng）艺、模具制（zhì）造工（gōng）艺、检测技术等方面作了大量（liàng）工作，并将这些技术应用在轿车气缸体和大功率柴油（yóu）机气缸体、气缸盖等铸件上。

    （2）蠕墨铸铁技术

    蠕墨铸铁具有球墨铸铁（tiě）的强度，与灰铸铁相比又有类似的防振、导热能（néng）力及铸造性能.有好的塑性和耐热疲（pí）劳性能，可以（yǐ）解决大功率气缸盖的（de）热疲劳裂纹问题。铁（tiě）素体机体蠕铁的工作温（wēn）度可（kě）达到700℃；高硅钼蠕铁的工作温度可（kě）达870℃。蠕墨铸铁不会取代球墨铸（zhù）铁，也不（bú）会取（qǔ）代灰铸铁。蠕墨铸铁广泛应用的巨大潜（qián）在市场是汽车业，其主要产品则是发动机气缸体（tǐ）和大功率柴油机气缸盖。随着汽车轻量化和比功率（功率/排量）的提高，气（qì）缸体（tǐ）和（hé）气缸盖的工作温度越来越高，许（xǔ）多部位（wèi）的工作温度超过（guò）200℃，在此温度下，铝合金的强度（dù）大（dà）幅度下（xià）降，而蠕铁则具有很（hěn）大的优势。它将成为唯一能满足技（jì）术、环保和性能（néng）要（yào）求的先进的汽车发动机材料。因为蠕墨铸铁具有强度高、壁薄的（de）特点，可以减轻质量。欧宝公司的研究表（biǎo）明，同样（yàng）功率的发动机气缸体如果（guǒ）采用蠕铁，壁厚可以由原来（lái）的7 mm减为3 mm，铸件质量可减轻25%。

    蠕墨铸铁的蠕化处理范围很窄，核心技术是采用合适的生产技术与相应的（de）蠕化剂。国外宝（bǎo）马汽车公司、戴姆（mǔ）勒一克莱斯（sī）勒汽车公司、达夫公司的发动机气缸体用蠕墨铸铁生产。福特（tè）（Ford）公司与辛特（Sinter）合作，于1999年在巴西每年生产10万件气缸体。德国Halberg铸造厂，从1 991年开始为奥迪生产V8蠕铁气缸体（tǐ），壁厚3.5 mm，147 kW的气缸体（tǐ）质量仅74 kg。东风汽车公司铸造厂，于1 984年（nián）5月正式在流水线上批量生产蠕墨铸铁排气管，成为我国第一家在流水线上（shàng）批量生产蠕墨铸（zhù）铁件的工厂。在20世纪90年代初，又先后成功开发了蠕铁（tiě）变速器壳体（tǐ）和上海大众桑塔纳轿车排（pái）气管。一汽铸造公司无锡柴油机分（fèn）公司于20世纪80年代（dài）开始大批量生产蠕铁气缸（gāng）盖。上海（hǎi）圣德曼铸造有限公司为上海（hǎi）大众（zhòng）生产中硅钼蠕（rú）铁排气管。

    （3）球墨铸铁技术

    球墨铸铁由于具有高强度、高韧性和低价格.所以在汽车市场（chǎng）上仍有很大发展。我国（guó）球铁产量也在持续增长，2003年产（chǎn）量占总产量的24%，同时制定许（xǔ）多球铁标准（zhǔn），研究开发了适应球铁在流水线上（shàng）大量生产的先进工艺，如摇包、气动（dòng）脱硫，型内、盖（gài）包（bāo）球化，多种瞬时孕育，音频、超声、热分析检（jiǎn）测技术。当前（qián），在工业发达国家中，球墨铸铁件的产（chǎn）量在铸（zhù）件总产（chǎn）量中占25%以上，美国2003年球铁产量占铸件总产量的33%。汽车铸造业球铁产（chǎn）品技术（shù）工艺（yì）的发展趋势有以下4个方面。

    一是铸态珠光体、高（gāo）强度（QT700-2、QT740-3）的载货车和轿车曲轴，铸态铁素（sù）体、高伸长（zhǎng）率（QT400—18、QT440-10）的汽车排气（qì）管和桥壳底盘类铸件。更高牌号QT800-2、QT900-2也在开发应用之中。

    二（èr）是保安类（lèi）铸件，铸态生产轿车转向节的材质技术条件十分（fèn）严格，要求铸件零缺点，100%的无损检测，目前（qián）已有3项自动（dòng）检测技术用于生产。

    三是耐热球铁件，即高硅（guī）钼、中硅（guī）钼、高镍球铁，该材质生产的排气管件，有很好（hǎo）的抗高温性（xìng）能（néng）：目前国内汽（qì）车公司铸造厂已经生产出铸态中硅钼铁（tiě）素（sù）体球铁排气管件。

    四是奥贝球铁，该材料特（tè）有的材质性能成为铸造业的焦点，这是一种很有开发应用潜力的材料，主要用于生产曲（qǔ）轴等产（chǎn）品。

    除上述外（wài），汽车铸造（zào）厂已经生产出铸态球铁冷激凸轮轴。

    4.9 铸造过程计算机应用技（jì）术

    随着汽车铸造技术的快速发展，为缩短铸件生产准备（bèi）周期和降低新产品开（kāi）发的风险，采用快速原型技术、计算机仿真模拟（nǐ）、三维建模、数控技术的应用越来越广。快速原型技术在铸造生（shēng）产中的应用有了很大的（de）发展。它除了应用开（kāi）发新（xīn）产品（pǐn）试（shì）制用的模具及熔模铸造的蜡模外，还可（kě）以制做酚醛树脂壳型、壳芯，可以直接用来装配成砂型（xíng）。国外公司在接到客户提供三维CAD数据后，根据（jù）不同的产品结构，最（zuì）快可在3周时间内（nèi）为客户提（tí）供铸件。模拟造型过程正在成为国（guó）际汽车铸造关注的前（qián）沿领域之一，清华大学、日本新东工业等对湿型砂紧实过程进行模（mó）拟。值得注意的是，德（dé）国亚（yà）琛工业大学、清华大学正在对射芯过程进行数据模拟。国内（nèi）汽车铸造业CAD-CAM-CAE一体化设计开发得到充分应用，特别是CAE凝固模拟虚拟技术，应用Magma、华铸软件对新产品的铸件（jiàn）充型、凝固的温度场（chǎng）和流（liú）动场（chǎng）模拟分析处理，预测和（hé）分析铸件（jiàn）的缺点。铸造专家（jiā）系统得到进一步应用，如型砂质量管理、铸造缺点分析、压铸工艺参数设计及缺点（diǎn）诊断。

    4.10 铸造检测技术

    铸造检测技术是（shì）保证（zhèng）铸件（jiàn）质量的关（guān）键手段。铸件尺寸检（jiǎn）查，有常用的检查卡具、卡板，有专用的检测夹具。对于气缸体、气缸盖等复杂件（jiàn），采用三坐标（biāo）仪自动测量铸件尺寸和超声波仪检测铸件的壁厚。无损检测技术的应用越来越（yuè）广（guǎng），对重要件时常采用荧（yíng）光磁粉（fěn）检测表面裂纹；采（cǎi）用超声波或音频检测球铁的球化率；采用涡流检（jiǎn）测铸件（jiàn）的基体组织（珠光体含量）。为满足重（chóng）要件的检测要求，可将上述3项检测仪器（qì）组合成（chéng）一条自动检测线。采用X射线（xiàn）检测铸件内部的缩孔与缩松缺（quē）点，日本本田对球铁转向节铸件100%用X射线探伤：采（cǎi）用工业（yè）内（nèi）窥镜（jìng）检（jiǎn）测铸件内腔质量，气密性渗漏（lòu）检测。化（huà）学成分检测，真空直读光谱（pǔ）仪和碳（tàn）硫测定仪在炉前、炉后铁水质量上得到普遍应用.微量元素和气体元素N、O、H的分析（xī）得到重视：炉前快速热分析得到推广（guǎng）应用，快速预报铸铁的碳硅（guī）当量、孕（yùn）育效果、基（jī）体组（zǔ）织和力学性能。

    4.11 绿色（sè）铸造技术

    “绿色铸造”是使铸造产品从设计、制造、包（bāo）装、运输、使用到报废处理整个产（chǎn）品的生命周期中，对环（huán）境的负面影响最小，资源效（xiào）率最高。铸造行业历来（lái）被认为是高能耗、高污（wū）染的行业（yè），要不断开（kāi）发新（xīn）的节能、清洁、低排放、低污（wū）染的铸造材料（liào）以投入（rù）生产（chǎn）使用。对于树脂，要想办法降低游离甲醛和游离酚等有（yǒu）害物质的含量（liàng）；逐（zhú）步加大（dà）冷芯盒（hé）技术应用，以减（jiǎn）少树（shù）脂（zhī）砂（shā）对环境的影响，实现达标排放：降低热芯盒、壳芯砂的固化温度，制芯工艺（yì）由热芯盒法向温芯盒法转变，以节约（yuē）能源。我国汽车铸造厂（chǎng）每年消耗新（xīn）砂近千万吨，旧砂排放的污染，以及新砂（shā）资源大量的耗费，不堪重负，因此旧（jiù）砂的再生利用技术势在必行。先进工业国家废（fèi）砂排放量降到10%以下，在欧（ōu）洲、日本等地区旧砂的再生利用技术得到广泛应用。哈尔滨东安汽车发动机公司（sī）引进意大利的热法再生设备，已在生产中应（yīng）用。一汽铸造公司引进日本技术，热法再生和机械再生结合，处理（lǐ）芯（xīn）砂和型、芯砂混合砂已在生产中得到应用。目前，东风汽车公司也（yě）正在（zài）加速旧（jiù）砂再生技术开（kāi）发应用工作。加大（dà）废钢及回炉料的利用，以减少新生铁（tiě）和（hé）铝资源的（de）耗（hào）费。汽车铸造业面（miàn）向循（xún）环经济的铸造技（jì）术，要（yào）以（yǐ）循环经济3R为行业准则，即以减量化（Reduce）、再利用（Reuse）、再循环（Recycle）来开展工作。

    5. 我国（guó）汽车（chē）铸（zhù）造业面临的（de）问题

    我国汽车（chē）铸造业在经过“计划经济”转入“市场经济”的过程中，经历了起步、稳定、发展、成熟4个阶段，取得了（le）令（lìng）世人瞩目的成绩。但是，我们必须（xū）清醒地认识汽车铸造业的历史重任及与发达国家的现实差距（jù），牢牢（láo）把（bǎ）握国内外铸造技术（shù）的发（fā）展趋势，适时适宜地采用先（xiān）进的铸造技术，实施铸（zhù）造业的可持续发展战（zhàn）略，目前汽车铸造（zào）业主（zhǔ）要有以（yǐ）下问题。

    铸造企（qǐ）业（yè）平均规模与经济规模和国外比有较大差距。我国的铸件产量虽然已经连续5年（nián）位居世（shì）界首位，有一（yī）批产量较高的大中型企业（yè），但（dàn）大多数铸造企业规模偏小。就整个铸造行业而言.其现状仍然是厂点（diǎn）散（铸造厂点达2万多个），从业人员多（达120万人之多），效益低下（厂均铸件（jiàn）仅为（wéi）500 t/年），只相当于美、日、德、法、意（yì）等工业发达国家的1/9-1/4。

    铸造企业整体技术装备水平和国外（wài）比有（yǒu）较大差距。企业间技术装备水平差距较大，少数企业的个别生（shēng）产（chǎn）车间的技术装备水平，已（yǐ）接近或达到国际先进（jìn）水平，但是整体水平不高。据统计，我国已从国外（wài）进口自动造型（xíng）线210多条，还有国产造型（xíng）生产线250多条，这（zhè）些生产线主要集中在汽（qì）车内燃机件的大批量生产企业中。

    我国铸（zhù）造企业的研发与创新（xīn）能力和国外比差距较大（dà），从整体来看，铸件的技术含量和附加值较低。据统计，全球有30多项重大的铸造发明中没有一项是中国的。我国生产高技术含（hán）量、高（gāo）附（fù）加值、具有自主知（zhī）识产权、享有国际声（shēng）誉的（de）铸件产品寥寥无几，而每年都要（yào）花费一定（dìng）费用（yòng）进口工业生产中技术要求高的铸件产品。

    我（wǒ）国铸造企业普遍存在劳动强度高、能耗高、资源消耗高、环境污染程度高现象。铸造是一（yī）个劳动力密集的行业，国内一些企业在（zài）生（shēng）产过程中，如熔化过程中加料、浇注过程中人工浇注、铸件落砂清（qīng）理过程中的搬（bān）运都不用设（shè）备，因而人工操作劳动强度很大。铸造是耗能大户，铸件制造成本高的原因之一就是铸造的能耗过高，我国平均水（shuǐ）平的能耗约（yuē）是工业发达国家的2倍或更多一些。铸造行业也是环境污染大户，据测算，每年的SO，等废气排（pái）放量约（yuē）165m3，粉尘90万t，废砂1 800万（wàn）～2250万t，废渣530万t。

    铸（zhù）造企业工程技术（shù）人员和技术工人严重断（duàn）层，研发人员匮乏。由于铸造行业的环境差、劳动强度高、人员待遇低等原因，使得一些工（gōng）程技术人员和技术工（gōng）人流失（shī）。而在铸造生产线上工作的相关人员许多是没有（yǒu）经过系统培训，满足不（bú）了现代化（huà）生产的要求。随着（zhe）我国（guó）高校铸造专业减少，今后的铸造技术人才，特别是（shì）具有创新能力的高级技术人才缺乏的状况（kuàng）将（jiāng）更加严重。

    6. 我（wǒ）国汽车铸（zhù）造行业的对策和建议

    汽车铸造行业面（miàn）临一些新的机遇和挑战。国外工业发（fā）达国家将铸件产品逐步向发展（zhǎn）中国家转移，为（wéi）我们提供了机遇。但同时汽车技术的要求、顾客对铸件产品（pǐn）的要求、国家对环保法律法规的要（yào）求、铸造企业自身的（de）要求等越来越严格。这些又给铸造企业提出了更高的挑战。面对机遇和挑战，中国如何将铸造大（dà）国转变为铸造强国，其对策和建议如下。

    铸造企业应向专业化方向发展，进一步（bù）提升企业利于市场竞争（zhēng）的专业化水平。要大力发展商品化、专业化生产。进一（yī）步提高扩大优势企业的专业化发展，要尽量生产同（tóng）类大（dà）小、壁厚、材质、复杂程度的铸（zhù）件，这样可增大生产批（pī）量，进一步提高规模效益，同时降低（dī）原材料、生（shēng）产过程的管理（lǐ）难度，产品的（de）质量保证能力得到提高，企业的效益（yì）相应得到提高。专业化不是（shì）简单的集中整合，也不是建大（dà）厂。专业化的原则是组建大批人员精干（gàn）、运转自如、决策速度快和应变能（néng）力强等优势的专业化（huà）小型铸造企（qǐ）业。

   铸造企业（yè）应把提高（gāo）铸件产品质量、降低生产成（chéng）本（běn）作为永恒的主题（tí）。我们的铸件品质（zhì）与（yǔ）国外比差距较大，如铸件的尺寸精度、表面（miàn）粗糙度（dù）比国外差1～2级；铸（zhù）件的稳定性和一致性差异大；我国复杂铸件的不良品率在1O%左右，国外复杂铸件的不良品率≤5%。这样（yàng）浪费了（le）大（dà）量主辅（fǔ）原（yuán）材料、能耗、人工成本，使得铸件生产成本提（tí）高。因此，企业必须大力降低能耗和原材料消耗（hào），努力（lì）抓好环境保护和劳（láo）动保障工作。铸造（zào）企业应突出质量管理这条主线，建立质量保证体（tǐ）系，不断（duàn）提高运行质量。同（tóng）时，企业要建立健全高水平的产品质量标准。要把质（zhì）量的观点从铸件实物的各种指标扩展为用户的实物质量、服务质量（liàng）、价格和交付期的综合体现。

    铸造（zào）企业应抓（zhuā）紧技术开发和技术结构调整工作。企业在技术开发的方式上要充分利（lì）用（yòng）国内各方面的资源，采用联合攻关，利益（yì）共（gòng）享的方式进行技（jì）术开发。企业与企业（yè）之间，既是竞争对手，又是合作伙伴，因此企业（yè）要想得到更快（kuài）发展就必须加强技术开发合作（zuò）。企（qǐ）业要把自己的技术力量充分调动起（qǐ）来，建立起以企业为中心的产（chǎn）、学、研相结合的关系平（píng）台。要用高新技术改造（zào）传统的铸造技术，适（shì）时适宜地采用先进技术，把提高技（jì）术与效益结（jié）合起来。如采（cǎi）用高效、节能、环保、安全的熔炼、造型（xíng）、制芯、清理（lǐ）、配（pèi）砂等设备（bèi）；采用先进的并行（háng）开发技术、计算（suàn）机辅助（zhù）设计、工艺（yì）模拟优化技术、快（kuài）速样件（jiàn）试制技术等。

    铸造企业应加速市场和产品的（de）结构调整。汽（qì）车铸造企（qǐ）业不能再依附于大汽车（chē）厂，要成（chéng）为独立的铸件产品制（zhì）造商、供应商.不仅要面向国内市场，而且（qiě）要面向全球市场。成为真（zhēn）正的国际、国内OEM供应商。国外的大汽（qì）车制造公（gōng）司实行全球采购，原来依附于大汽车厂的铸造厂已变成独立的、专业化的铸造（zào）企业。要提高复杂铸件、高（gāo）技术含量、高附加值铸（zhù）件的比（bǐ）例，提高企业效（xiào）益。应大力发展铸件毛坯的（de）深加工（gōng），进一步提高铸件的附加值。发展和培育本企业的特色产品，使其成为名牌产品，为（wéi）企业增加无形资产。

    铸造企业要继续加强教育培训工作。要大力培养铸造方面的（de）专业人才，企业要建立（lì）感情留人、事业留人、待遇留人的（de）激励机制，调动科技人员积极性，为本企（qǐ）业技术进步（bù）发展多做贡献。加强职（zhí）工队伍的技术和职业道德培训，提高全行业职工队伍（wǔ）的技术与劳动素（sù）质。