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1、定義

 

利用球鐵材料采用鑄造方法獲得的有一定形狀、組織和性能的金屬件。

 

2.、發(fā)展歷程

 

1947年英國(guó)H.Morrogh發(fā)現(xiàn)，在過共晶灰口鑄鐵中附加鈰，使其含量在0.02wt%以上時(shí)，石墨呈球狀。1948年美國(guó)A.P.Ganganebin等人研究指出，在鑄鐵中添加鎂，隨后用硅鐵孕育，當(dāng)殘余鎂量大于0.04wt%時(shí)，得到球狀石墨。從此以后，球墨鑄鐵開始了大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)。球墨鑄鐵作為新型工程材料的發(fā)展速度是令人驚異的。球墨鑄鐵的生產(chǎn)發(fā)展速度在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家特別快。世界球墨鑄鐵產(chǎn)量的75%是由美國(guó)、日本、德國(guó)、意大利、英國(guó)、法國(guó)六國(guó)生產(chǎn)的。

 

中國(guó)球墨鑄鐵生產(chǎn)起步很早，1950年就研制成功并投入生產(chǎn)，中國(guó)的球墨鑄鐵年產(chǎn)量位于美國(guó)、日本之后，居世界第三位。適合中國(guó)國(guó)情的稀土鎂球化劑的研制成功，鑄態(tài)球墨鑄鐵以及奧氏體-貝氏體球墨鑄鐵等各個(gè)領(lǐng)域的生產(chǎn)技術(shù)和研究工作均達(dá)到了很高的技術(shù)水平。球墨鑄鐵以其優(yōu)良的性能，在使用中有時(shí)可以代替昂貴的鑄鋼和鍛鋼，在機(jī)械制造工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。

 

國(guó)際冶金行業(yè)過去一直認(rèn)為球墨鑄鐵是英國(guó)人于1947年發(fā)明的。西方某些學(xué)者甚至聲稱，沒有現(xiàn)代科技手段，發(fā)明球墨鑄鐵是不可想象的。1981年，我國(guó)球鐵專家采用現(xiàn)代科學(xué)手段，對(duì)出土的513件古漢魏鐵器進(jìn)行研究，通過大量的數(shù)據(jù)斷定漢代我國(guó)就出現(xiàn)了球狀石墨鑄鐵。古代中國(guó)已經(jīng)摸索到了用鑄鐵柔化術(shù)制造球墨鑄鐵的規(guī)律，這對(duì)世界冶金史作重新分期劃代具有重要意義。

 

 

1、特點(diǎn)

 

球鐵鑄件有優(yōu)良的機(jī)械、物理性能,它可以有各種不同的強(qiáng)度、硬度、韌性配合的綜合性能,還可兼具一種或多種特殊性能,如耐磨、耐高溫和低溫、耐腐蝕等.鑄件的重量和尺寸范圍都很寬,重量最輕的只有幾克,最重的可達(dá)到400噸,壁厚最薄的只有0.5毫米,最厚可超過1米,長(zhǎng)度可由幾毫米到十幾米,可滿足不同工業(yè)部門的使用要求。

 

２、應(yīng)用領(lǐng)域

 

球鐵鑄件的用途非常廣泛，目前已運(yùn)用到五金及整個(gè)機(jī)械電子行業(yè)等，而且其用途正在成不斷擴(kuò)大的趨勢(shì)。球鐵是一種良好的耐磨材料，其耐磨性能優(yōu)于灰鑄鐵和碳素結(jié)構(gòu)鋼。因此,國(guó)內(nèi)外都用它來制造氣缸體、活塞、曲軸、齒輪及機(jī)床床身等易磨損零件。略……

 

 

一、原材料生產(chǎn)規(guī)模

 

2000-2011年7月中國(guó)生鐵產(chǎn)量  單位：萬噸

 

二、原材料生產(chǎn)區(qū)域結(jié)構(gòu)

 

2011年1-7月中國(guó)生鐵生產(chǎn)區(qū)域結(jié)構(gòu)圖

 

三、原材料生產(chǎn)規(guī)模預(yù)測(cè)

 

2011-2015年中國(guó)生鐵產(chǎn)量預(yù)測(cè)    單位：萬噸

 

 

一、產(chǎn)品原材料價(jià)格分析

 

目前山東地區(qū)鑄造生鐵價(jià)格在4150元/噸左右，球墨鐵價(jià)格在4100元/噸左右；河北地區(qū)球墨鑄鐵價(jià)格相對(duì)混亂基本在4100-4170元/噸；山西地區(qū)價(jià)格在4000-4020元/噸；徐州地區(qū)鑄造生鐵價(jià)格在4100元/噸左右，球墨鐵價(jià)格在4000-4050元/噸。

 

二、產(chǎn)品原材料價(jià)格走勢(shì)預(yù)測(cè)

 

鑄造生鐵行情走弱主要有以下幾方面原因：

 

第一，前期價(jià)格上漲根基不穩(wěn)，上一輪價(jià)格上調(diào)主要是原材料推波助瀾而并非需求帶動(dòng)，此次鐵精粉價(jià)格出現(xiàn)下調(diào)則生鐵市場(chǎng)理所應(yīng)改會(huì)出現(xiàn)一定程度的回落；

 

第二，鋼材、鋼坯、廢鋼等關(guān)聯(lián)品種行情走弱，煉鋼生鐵價(jià)格也出現(xiàn)一定程度回調(diào)；

 

第三，廠家和下游終端客戶資金壓力均大，由于當(dāng)前國(guó)內(nèi)貨幣政策以及國(guó)內(nèi)外經(jīng)濟(jì)形勢(shì)的影響，本年度除了需求外廠家最大的困擾便是資金問題。

 

但是就目前情況來說，鑄造類生鐵市場(chǎng)深度下跌的可能性也不大：

 

第一，當(dāng)前廠家?guī)齑嫫毡椴桓?，并且由于部分企業(yè)的轉(zhuǎn)產(chǎn)煉鋼生鐵市場(chǎng)整體產(chǎn)量有多縮減；

 

第二，由于新疆運(yùn)力問題，截至明年三月左右新疆生鐵南下的量都會(huì)非常有限甚至沒有，所以再在一定程度上減少了市場(chǎng)供給；

 

第三，當(dāng)前廠家利潤(rùn)非常微薄，除非資金、庫存等多重壓力迫不得已廠家才有可能大幅下調(diào)出廠價(jià)格。所以就目前情況來看，市場(chǎng)向上幾無動(dòng)力，向下走弱已經(jīng)在所難免，但是跌幅有限。

 

三、價(jià)格走勢(shì)對(duì)企業(yè)影響

 

鑄造生鐵價(jià)格下降，市場(chǎng)需求并沒有明顯下降的跡象。只是在鋼材價(jià)格、生鐵部分廠家降價(jià)后受心理驅(qū)使稍微降低了采購量和采購節(jié)奏。略……

 

 

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、晶粒粗大問題。

 

３）鑄件裂紋問題嚴(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，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。

 

７）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%。

 

８）環(huán)境污染嚴(yán)重、作業(yè)環(huán)境惡劣

 

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。

 

９)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)企尤其是軍工企業(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)，新人才的來源日益困難。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。

 

 

我國(guó)球鐵鑄件鑄造業(yè)正處在從鑄造大國(guó)向球鐵鑄件鑄造強(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)鑄件出口的龍頭企業(yè)。

 

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

 

加強(qiáng)球鐵鑄件鑄造業(yè)的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究，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)模擬等先進(jìn)技術(shù)的采用以穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量。國(guó)內(nèi)過分強(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。

 

深入開展大型球鐵鑄件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。

 

2、開發(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。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，確保球鐵鑄件鑄造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

 

3、構(gòu)建共性技術(shù)和高技術(shù)傳輸平臺(tái)

 

１）針對(duì)企業(yè)存在的共性問題，提高產(chǎn)品的合格率和工藝出品率，降低能耗和原材料消耗，實(shí)現(xiàn)綠色鑄造。支持科研單位面向生產(chǎn)需求、著力解決生產(chǎn)實(shí)際問題，這應(yīng)當(dāng)成為鑄造技術(shù)研究的主攻方向。

 

２）建立高技術(shù)傳輸平臺(tái)。開發(fā)關(guān)鍵件的鑄造技術(shù)，實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。通過與國(guó)外的研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)合作，引進(jìn)消化高新鑄造技術(shù)，與工廠一道開發(fā)關(guān)鍵件的鑄造技術(shù)研究，并轉(zhuǎn)化為新產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)。

 

４、注重能源與環(huán)保立法

 

鑄造行業(yè)勞動(dòng)條件惡劣，對(duì)環(huán)境的危害也較大。應(yīng)加大政策法規(guī)對(duì)這方面的限制力度，環(huán)保勞保的準(zhǔn)入門檻也應(yīng)升高，已有的技術(shù)落后、污染嚴(yán)重的鑄造廠點(diǎn)應(yīng)關(guān)閉。提高從事冶煉、澆注和清理作業(yè)的工人和臨時(shí)工的待遇，并為其提供保險(xiǎn)。加強(qiáng)能源的科學(xué)管理，加強(qiáng)節(jié)能技術(shù)改造或高耗能設(shè)備的更新?lián)Q代。

 

５、制定人才政策，加強(qiáng)技能培訓(xùn)

 

由于鑄造是個(gè)苦臟累的行業(yè)，待遇也低，因此學(xué)生不愿學(xué)，工人不愿干，許多跨入這個(gè)行業(yè)的人也想盡辦法跳槽，造成人才短缺。國(guó)家應(yīng)從長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮，制定吸引和穩(wěn)定人才的政策。針對(duì)目前許多高校不設(shè)鑄造專業(yè)的情況，可采取企業(yè)委托培養(yǎng)及廠校聯(lián)合辦學(xué)方式培養(yǎng)人，并且要特別重視對(duì)其計(jì)算機(jī)軟件的培訓(xùn)。通過建立全國(guó)性和地區(qū)性的技術(shù)培訓(xùn)基地，提高技術(shù)人員和工人的鑄造水平。同時(shí)還要加強(qiáng)鑄造企業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)和管理人員的培訓(xùn)，使其掌握現(xiàn)代管理知識(shí)，建立起現(xiàn)代管理體系，使企業(yè)依靠管理出效益。

 

６、注重自主創(chuàng)新

 

加大球鐵鑄件鑄造企業(yè)的重組和結(jié)構(gòu)調(diào)整，進(jìn)行專業(yè)化生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)地域化聚集，壯大龍頭企業(yè)，使中小企業(yè)圍繞產(chǎn)業(yè)鏈集聚，實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)配套、特殊工序裝備、檢測(cè)設(shè)備、信息網(wǎng)絡(luò)、環(huán)保設(shè)施等資源共享；充分權(quán)衡當(dāng)?shù)氐馁Y源、人力、資本和市場(chǎng)，把握優(yōu)勢(shì)，突出集群的特點(diǎn)。在企業(yè)、產(chǎn)品集聚的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)信息的集聚、人才的集聚、技術(shù)的集聚，甚至競(jìng)爭(zhēng)的集聚，產(chǎn)生規(guī)模效應(yīng)。不應(yīng)盲目地購買技術(shù)、設(shè)備和產(chǎn)品，必須加強(qiáng)自主創(chuàng)新，生產(chǎn)更多滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防安全的高精尖鑄件，并將材料研究融入其中，參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)。略……

 

 

一、生產(chǎn)規(guī)模預(yù)測(cè)

 

2011-2015年中國(guó)球鐵鑄件產(chǎn)量及同比增長(zhǎng)    單位：萬噸

 

二、市場(chǎng)需求預(yù)測(cè)

 

2011-2015年中國(guó)球鐵鑄件需求量及同比增長(zhǎng)    單位：萬噸

 

 

球墨鑄鐵件的最大用戶是汽車業(yè)和城市建設(shè)各行業(yè)的輸水、氣用管道。今后5～10年中國(guó)的汽車和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)將有大發(fā)展，球墨鑄鐵件的增長(zhǎng)勢(shì)所必然。

 

在鑄鐵產(chǎn)量縮減的情況下，球墨鑄鐵在鑄鐵件中所占的比率依然在增大。在西方發(fā)達(dá)國(guó)家，通常用球墨鑄鐵件取代部分灰鑄鐵件和可鍛鑄鐵件。我國(guó)球墨鑄鐵鑄件產(chǎn)量比較低，占鑄鐵件的比例遠(yuǎn)小于發(fā)達(dá)國(guó)家。此外，我國(guó)球墨鑄鐵件在質(zhì)量和生產(chǎn)穩(wěn)定性方面的差距也較大。我國(guó)球墨鑄鐵生產(chǎn)較突出的問題是材質(zhì)強(qiáng)韌性上、缺陷多，其原因除爐料、球化處理方法和球化劑等因素外，主要是球化處理前對(duì)鐵液含硫量要求過松。因此，為使我國(guó)球墨鑄鐵生產(chǎn)能有大幅度的增長(zhǎng)，必須大力實(shí)施能穩(wěn)定提供質(zhì)量可靠的優(yōu)質(zhì)球墨鑄鐵件的配套技術(shù)。略……