日本素形材雜志每年的第一期都專門介紹上一年的新技術(shù)發(fā)展，稱之為"雜志上的新素形材展覽"。2002年鑄造方面共介紹了22種，其中有2種獲得了政府及有關(guān)部門的獎(jiǎng)賞?，F(xiàn)簡(jiǎn)介如下：

一．利用鑄鐵特性制成的高音質(zhì)揚(yáng)聲器

揚(yáng)聲器的構(gòu)成主要有：擴(kuò)聲部分、電路和外殼。特別是在外殼方面，為了徹底控制其達(dá)到不振動(dòng)，利用了下述三種鑄鐵。

◆ 高碳片狀石墨鑄鐵。石墨含量高，且石墨片長(zhǎng)的鑄鐵。
◆ 共晶石墨鑄鐵。用連續(xù)鑄造法制造的共晶石墨鑄件，從內(nèi)部到外部都具有細(xì)密組織。
◆ 鑄鐵粉。鑄件拋丸清理的廢棄物。

外殼部分用鑄鐵制成的部件有三項(xiàng)：

1．安裝低音喇叭用的鑄鐵環(huán)。
在喇叭與前板之間裝高碳片狀石墨鑄鐵環(huán)，既提高剛性又可減振。

2．鑄鐵制豎振子和鑄鐵制減振桿，在項(xiàng)板
上裝共晶石墨鑄鐵棒形振子，并用減振桿固定前板、側(cè)板和里板。

3．鑄鐵粉夾層板。
將鑄鐵粉制成片狀?yuàn)A在兩配線板之間。 由于在以上三種構(gòu)造上下了功夫，抑制了外殼的有害共振，低音喇叭振動(dòng)板忠實(shí)按輸入信號(hào)動(dòng)作，從而使低音分辨能力達(dá)到前所未有的水平。

二．大型矩形球鐵隧道結(jié)構(gòu)段

采用矩形斷面的框架，與圓形斷面框架相比，隧道內(nèi)空間可以有效利用，掘土量也可以減少。但比圓形結(jié)構(gòu)段的彎矩大，因而要求有高的強(qiáng)度，也會(huì)有由于形狀復(fù)雜而致費(fèi)用高的問(wèn)題。為了解決這個(gè)問(wèn)題，日本京都地鐵東西線上首先采用了大型矩形斷面框架結(jié)構(gòu)段。隧道由無(wú)中柱的連接部分（57米）和有中柱的一般部分（703米）構(gòu)成。一般部分采用球鐵鑄造的結(jié)構(gòu)段。有中柱的矩形斷面結(jié)構(gòu)段，中柱與框架外圍接連部有很大的彎矩。據(jù)此斷面力來(lái)決定整體的斷面是不經(jīng)濟(jì)的。

因此僅在中柱的結(jié)合部用抗彎曲強(qiáng)度高的波形斷面，其他部位用經(jīng)濟(jì)的四柱梁斷面。經(jīng)過(guò)實(shí)物的環(huán)形載荷試驗(yàn)，彎矩、軸向力及變形分布等實(shí)測(cè)值與分析值基本相近，證明構(gòu)造是安全的。

三．耐磨的高合金麻口細(xì)晶粒鑄鐵軋輥

帶材熱軋機(jī)用的工作輥，前段到中段臺(tái)架都可用耐磨性好的低合金鋼軋輥。但后段臺(tái)架用低合金鋼軋輥就有可能發(fā)生事故的問(wèn)題?，F(xiàn)在也使用耐事故性好的高合金麻口細(xì)晶粒鑄鐵軋輥。為保持其耐事故性同時(shí)進(jìn)一步提高其耐磨性和保持表面質(zhì)量的能力，開(kāi)發(fā)了新型的高合金麻口細(xì)晶粒鑄鐵軋輥。新型軋輥的金相組織（面積比）是：30-40%的滲碳體，2-5%的石墨，其余為硬度HV480-520的基體。

新型軋輥中加入了原先高合金麻口細(xì)晶粒軋輥中沒(méi)有、而低合金鋼軋輥中含有的合金，并調(diào)整了化學(xué)成分。

低合金鋼中的合金，能和碳結(jié)合結(jié)晶出高硬度的MC型碳化物。另一部分固溶于基體中，強(qiáng)化基體?；w的硬度由原來(lái)的HV512提高到新開(kāi)發(fā)的HV568，提高了11%。

為提高耐磨性而添加的低合金鋼中含有的合金，是白口形成元素，因而會(huì)阻礙石墨結(jié)晶析出，而石墨又是保持其耐事故所必需的，因此對(duì)成分進(jìn)行了調(diào)整。

新開(kāi)發(fā)的軋輥（軋鋼2000噸）與過(guò)去的軋輥（軋鋼1250噸）軋鋼后，對(duì)表面進(jìn)行了檢查，確認(rèn)新開(kāi)發(fā)軋輥的磨損比過(guò)去的軋輥要少。而且過(guò)去的軋輥表面粗造度為11.9μm，新產(chǎn)品為Rmax6.9μm,表面質(zhì)量也有了改善。耐磨性用每磨損1mm的軋輥量來(lái)評(píng)價(jià)，新軋輥是過(guò)去軋輥的130‰。

四．可焊接、可熱處理的薄壁壓鑄摩托車架

摩托車的車架此前多是用板材、擠壓的型材或者鍛材制成的部件和重力鑄造的鑄件焊接組裝構(gòu)成的。但是，用板材和型材作出自由曲面受到一定的制約，重力鑄造在大型化和薄壁化方面也受到限制。從車架設(shè)計(jì)方面說(shuō)來(lái)，最好能作出理想的自由曲面，在強(qiáng)度上必要的部分厚一些，不必要的部分盡可能薄些，達(dá)到輕量、高剛性構(gòu)造。因此，研究開(kāi)發(fā)了薄壁大件也可成形，通過(guò)熱處理可獲得充分的強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率，而且可焊接組合的壓鑄件生產(chǎn)技術(shù)，并應(yīng)用于摩托車車架。

壓鑄是通過(guò)柱塞和缸體將鋁液高速注入壓型，能復(fù)制精度好的薄壁鑄件而且成形效率高的鑄造技術(shù)。不像板材、型材那樣鑄造后需要壓伸、擠壓等二次加工，壓鑄可以直接成形，從而可降低成本，能耗，對(duì)環(huán)境影響小。但是，一般壓鑄時(shí)，烙液中易于卷入空氣和氧化物，制品中含氣量高、缺陷多，進(jìn)行T6熱處理和焊接有困難。而且，薄壁部分凝固快，大型薄壁化時(shí)在填充性上也受到制約。針對(duì)上述問(wèn)題采用了以下措施。

1．壓型密封和真空排氣，壓型內(nèi)達(dá)到5Kpa程度的高真空時(shí)進(jìn)行鑄造，以抑制高速澆鑄時(shí)卷入空氣。
2．控制壓型溫度，薄壁時(shí)提高鋁液流動(dòng)性，可成形大件。
3．根據(jù)鑄件的形狀和壁厚，精確控制澆注速度，減少紊流。
4．鋁溶液凈化處理，減少活塞一缸體間的潤(rùn)滑劑，以極力控制產(chǎn)品中混入不純物質(zhì)。
5．用計(jì)算機(jī)對(duì)流動(dòng)、凝固進(jìn)行模擬分析以取得最佳的壓型設(shè)計(jì)方案。

采用以上措施后，壓鑄件的含氣量在3ml/100g以下，與重力鑄造的鑄件相當(dāng)，可進(jìn)行T6熱處理和焊接。一般鑄件壁厚以2.5mm左右為界限，現(xiàn)在壁厚1.5mm的也可成形，最大尺寸可到1.5m。

五．與透平罩殼成一體的排氣岐管。

在世界規(guī)模的競(jìng)爭(zhēng)中，汽車零部件降低造價(jià)是重要的議題。在鑄造方面，重要任務(wù)之一就是從設(shè)計(jì)自由度著手，發(fā)展一體化、中空化，以達(dá)到輕量化，降低造價(jià)的目的。

將汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的透平罩殼和排氣岐管一體化，從而省掉兩者相連結(jié)的法蘭等零部件，使重量減輕20%，造價(jià)降低30%。

透平罩殼鑄件要求有耐高溫氧化性和耐生長(zhǎng)性，而排氣岐管則主要是熱疲勞的壽命問(wèn)題。要解決這二個(gè)方面的要求。

在鑄鐵表面形成富硅層，可以提高耐高溫氧化性，經(jīng)試驗(yàn)加4%的硅即可達(dá)到此目的。而硅量在3.8%以上時(shí)，也可滿足耐生長(zhǎng)性的要求。

熱疲勞壽命受制品形狀和使用環(huán)境影響很大。大體上說(shuō)，硅量在3.5-5%時(shí)（特別是最高時(shí)）在各種條件下均可達(dá)到提高熱疲勞壽命。

球鐵含硅在4%以上時(shí)，有過(guò)共晶的傾向，應(yīng)注意鐵水的流動(dòng)性和產(chǎn)生石墨漂浮的問(wèn)題。對(duì)此，碳當(dāng)量（C+1/3Si）宜在5%以下。

因此，硅量在4-5%，碳量在3-5%以下時(shí)，可滿足兩方面的要求，而達(dá)到透平頂罩殼與排氣岐管整體鑄造的目的。

六．纖維增強(qiáng)的發(fā)動(dòng)機(jī)缸體

汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)要向輕量化、緊湊化、高性能化方向發(fā)展。

輕量化主要是發(fā)動(dòng)機(jī)中最重的缸體使用鋁合金，緊湊化主要是縮短缸體的各缸孔間的尺寸，以達(dá)到使缸體全長(zhǎng)縮短。高出力是同樣的缸體使缸徑擴(kuò)大從而增大排氣量，這與簡(jiǎn)潔化是兼容的。高性能化是使缸體整體鋁合金化，使缸孔的熱傳導(dǎo)好、變形小，從而提高發(fā)動(dòng)機(jī)效率，節(jié)約能源。

原來(lái)的缸體多用鋁合金壓鑄，鑲鑄鑄鐵缸套，不能滿足上述要求。因而開(kāi)發(fā)了整體鋁合金發(fā)動(dòng)機(jī)缸體，缸孔部分用纖維增強(qiáng)金屬。

缸孔部分用陶瓷纖維預(yù)制品，其間隙中浸入鋁合金液體，置換空氣而形成。預(yù)制品在壓型中定位，與過(guò)去用的鑄鐵襯套同樣。將預(yù)制品進(jìn)行預(yù)熱，固定在支撐物上，支撐物在壓型中定位。

另外，為使預(yù)制品的纖維間隙易于浸入鋁液，采用層流壓鑄法。為防止鋁液溫度降低，向壓射室涂敷粉狀潤(rùn)滑劑，壓型上涂敷粉狀離型劑。鑄造后可將支撐物回收反復(fù)使用。

七．降低制動(dòng)噪聲的高衰減制動(dòng)鼓材料

近來(lái)對(duì)汽車制動(dòng)噪聲的要求愈來(lái)愈嚴(yán)，在開(kāi)發(fā)高性能制動(dòng)材料時(shí)，在要求改善其可信賴性和耐久性的同時(shí)，也要提高其衰減性能。首先在其化學(xué)成分的選定上要使其在衰減性、強(qiáng)度、耐熱裂等方面都有優(yōu)良性能。

材料的化學(xué)成分及力學(xué)性能

選定的化學(xué)成分如上表所示。C當(dāng)量高，強(qiáng)度降低，因而添加少量Mn，Cr，Cu等元素補(bǔ)償。另外考慮了耐熱裂性和耐熱性，而加了Mo及Ni。

在控制片狀石墨鑄鐵的組織方面，石墨形狀為細(xì)長(zhǎng)的A型石墨，石墨大小均一而且多。在基體組織上為全珠光體，或者是珠光體和少量馬氏體（M）或具氏體的混合組織。

這項(xiàng)材料的衰減率的測(cè)定結(jié)果表明，測(cè)定值是Fe250的三倍以上，從而降低了制動(dòng)的噪聲，在耐裂性方面，裂紋深度改善了40%左右，長(zhǎng)度改善了15%左右。并成功地用于工業(yè)用車的制動(dòng)鼓的批量生產(chǎn)。

八．高強(qiáng)度、高延性的球墨鑄鐵

控制球鐵的基體組織，可改變其強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率，但要使兩者同時(shí)滿足要求則比較難。FCD700、800級(jí)高強(qiáng)度材料，延伸僅為2-4%?；w為貝氏體的FCAD900，是兩方面都具備的材料，但切削加工困難，難以推廣。如果有了強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率高、又可快速切削的球鐵，就可代替鍛鋼，使現(xiàn)在的產(chǎn)品輕量化，又可降低成本。過(guò)去也曾借助熱處理得到二相組織的球鐵，但有成本方面的問(wèn)題。

此處介紹的新材料是用現(xiàn)有生產(chǎn)線生產(chǎn)，不經(jīng)過(guò)熱處理，或用成本低的熱處理制得的球鐵（高級(jí)球鐵）。以FCD450的化學(xué)成分為基礎(chǔ)，僅添加Ni即可達(dá)到高強(qiáng)度，高伸長(zhǎng)率。

新開(kāi)發(fā)的合金與過(guò)去用的合金的力學(xué)性能比較

鑄鐵中加入少量的Ni可改善其對(duì)壁厚的敏感性，Ni是促進(jìn)鐵素體的元素，約在5%（質(zhì)量比）以上，即出現(xiàn)馬氏體。再增加Mn含量則析出貝氏體。Ni含量調(diào)到3%、鑄態(tài)下球狀石墨周圍殘存有鐵素體，在其周圍為珠光體。此時(shí)，特別是距石墨遠(yuǎn)的部分，組織變成細(xì)微的珠光體，而提高了強(qiáng)度，鐵素體的存在可以確保適當(dāng)?shù)难有裕蔀楦邚?qiáng)度、高延性，也就是由于Ni的鐵素體的促進(jìn)作用，Mn則促進(jìn)粒界偏析而生成細(xì)微的珠光體，從而使基體復(fù)合化，是此項(xiàng)合金的特點(diǎn)。

由于冷卻條件是鑄態(tài)的，壁厚受到限制，抗拉強(qiáng)度800Mpa、伸長(zhǎng)率10%時(shí)，冷卻速度約在0.1-1.0℃/sec范圍，也就是壁厚在7mm-90mm左右，很多汽車、電力機(jī)械的部件都可包括在內(nèi)。

九．球狀碳化物合金材料

——具有高韌性、高耐磨性的金屬材料

建筑、電力、煉鐵、水泥等行業(yè)使用的機(jī)械和裝置，為了提高其耐久性多使用耐磨材料。此類耐磨材料的硬度愈高，耐磨性就愈好，過(guò)去多用白口鐵和高鉻鑄鐵，金屬基體中有Fe—C系和Cr—C系高硬度碳化物析出。但是，提高耐磨性的碳化物非常硬，因而有其脆的負(fù)面特性。在金屬基析出的碳化物也表現(xiàn)為網(wǎng)狀和片狀，這種材料其本質(zhì)都是脆性材料，有沖擊性能差的缺點(diǎn)。因而要開(kāi)發(fā)耐磨性和韌性兼?zhèn)涞男虏牧稀?

鑄造工程中，對(duì)Fe—C—V系列或Fe—C—V—Si系的合金組成，適當(dāng)加以控制，金屬的基體中析出球狀細(xì)小的（3—8μm）含V碳化物，可大幅度改善以前金屬基體中所見(jiàn)到的碳化物。改善了由于片狀和網(wǎng)狀碳化物引起的應(yīng)力集中所產(chǎn)生的脆性。此外，含V碳化物（VC）的硬度也比原來(lái)碳化物高（威氏顯微硬度計(jì)硬度約為2700），耐磨性也更好。

這種金屬基體可按要求而制出。其耐磨性可以和鑄態(tài)馬氏體基體的高鉻鑄鐵相當(dāng)，而韌性可以高于高鉻鑄鐵。基體組織以貝氏體為主時(shí)，鑄態(tài)的沖擊韌度可達(dá)到20J/CM2以上。

十．建筑結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)度高韌性鑄鋼材料

建筑結(jié)構(gòu)的柱、梁結(jié)合部位，通常用焊接結(jié)構(gòu)。為了減少焊接工時(shí)，縮短工期，提高機(jī)能和設(shè)計(jì)水平，接口部位多采用鑄鋼件。近來(lái)，對(duì)這種鑄鋼接口部件的性能和輕量化要求日益嚴(yán)格，特別是阪神地震后，不僅要求強(qiáng)度，也要求有好的韌性。因而研究開(kāi)發(fā)了韌性強(qiáng)度都好的鑄鋼材料。

要兼有高強(qiáng)度和高韌性，對(duì)材質(zhì)的化學(xué)成分，熱處理?xiàng)l件都必須重新進(jìn)行研討。如表1所示，建筑件用鋼的力學(xué)性能與JIS焊接結(jié)構(gòu)用鑄鋼件標(biāo)準(zhǔn)制定值相比，不僅0.2%屈服強(qiáng)度和抗拉伸強(qiáng)度高，0℃下的夏氏沖擊值也是標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值的三倍以上。這可能是從建筑結(jié)構(gòu)的安全性著眼的。

為了保證表1中的要求性能，選定的化學(xué)成分見(jiàn)表2。鑄件應(yīng)經(jīng)切割、淬火和回火。淬火時(shí)的冷卻速度應(yīng)不低于90℃/min?；鼗鸷笕訙y(cè)定力學(xué)性能。

此材料已用于超大結(jié)構(gòu)的柱梁結(jié)合部鑄鋼件，重6.9噸的中空結(jié)構(gòu)，基本壁厚為100mm。要使冷卻速度為90℃/min，必須水淬。

表1 SCW620材料的力學(xué)性能的標(biāo)準(zhǔn)值和建筑用部件的要求值。

表1 SCW620材料的力學(xué)性能的標(biāo)準(zhǔn)值和建筑用部件的要求值。

十一．兼有耐磨性和耐腐蝕性的不銹鋼球狀碳化物材料

“延長(zhǎng)壽命”是鑄造等毛坯行業(yè)永遠(yuǎn)的課題。本公司以提高耐磨性、耐熱性和耐蝕性為目標(biāo)，成功地開(kāi)發(fā)了一種新材料，在韌性和耐蝕性良好的不銹鋼的基礎(chǔ)上，加入了分散的含釩的碳化物。此種材料與其他加入粒子的復(fù)合材料不同，是和京都大學(xué)、京都的研究所共同研究的。釩元素與氣體的親和力強(qiáng)，經(jīng)特殊的高速高溫熔化，析出碳化物，分子間或晶界有高的結(jié)合力，從而提高了耐久性。不銹鋼的耐蝕性好，但材質(zhì)軟，耐磨性低是其弱點(diǎn)。新材料以18—8不銹鋼為基礎(chǔ)，添加了多量的C和V，經(jīng)過(guò)特殊的熔化處理，使含釩的碳化物球狀化并均勻分布。不銹鋼基體比較軟，且有容讓性。其中有維氏硬度高達(dá)1800-3000，粒度3-10μm的細(xì)陶瓷粒子存在?；瘜W(xué)成分為3.0%C，8.0%Ni，18.0%C2，10%V。其力學(xué)性能比較如下

表1． 化學(xué)成分和孕育劑

注：稀土合金Fe—35%RE—33%Si Re的成分為：50%Ce—30%La—10%Nd
條件1是一般的Fc250低合金鑄鐵，條件2-4是復(fù)合添加了Cr、Mo、Cu的高合金鑄鐵。測(cè)定結(jié)果見(jiàn)圖1和圖2。使用石墨系孕育劑的條件1和條件2，孕育處理有減少白口深度的效果，高合金鑄鐵白口深度大，而且缸蓋表面也見(jiàn)到了白口。孕育條件改為“RE+S”（條件3）后，白口深度減少，鑄件表面也見(jiàn)不到白口。而且抗拉強(qiáng)度也超過(guò)了300Mpa。降低碳當(dāng)量（CE）的條件4，白口試片上的白口深度略有增大，但在鑄件上未見(jiàn)到白口，抗拉強(qiáng)度達(dá)370Mpa。

圖1合金添加量及孕育劑對(duì)白口深度的影響 圖2合金添加量及孕育劑對(duì)抗拉強(qiáng)度的影響

十四．由游離鎂量控制球化率

鐵水中的鎂，大體上可認(rèn)為有游離鎂的和夾雜鎂兩種狀態(tài)。在生產(chǎn)高質(zhì)量球鐵的現(xiàn)場(chǎng)，要明了是什么形態(tài)的，或者控制兩種形態(tài)是非常重要的。要明了是什么狀態(tài)的鎂對(duì)球化率有什么關(guān)系，在現(xiàn)場(chǎng)如何應(yīng)用是此項(xiàng)研究的目的。總鎂量（T·Mg）在六個(gè)階段用不同的白口鐵試樣作形態(tài)分析。

總鎂量（T·Mg）=ICP分析
夾雜物鎂量（I·Mg）=電解抽出作ICP分析
游離鎂量（F·Mg）=T·Mg—I·Mg

表1 白口鐵試料的化學(xué)成分（質(zhì)量%）

表1表明：F·Mg量和T·Mg的增減是相關(guān)的，而I·Mg量大體上是一定的，并不隨T·Mg量改變。

用PDA發(fā)光分析儀器，對(duì)氧和硫等有較強(qiáng)親和力的元素容易得知其形態(tài)，和想象的F·Mg與發(fā)光強(qiáng)度有好的關(guān)聯(lián)。能作高精度分析。F·Mg量與石墨球化率的關(guān)系，與抗拉強(qiáng)度的關(guān)系見(jiàn)圖1和圖2。

圖1 F·Mg量與石墨球化率的關(guān)系 圖2 F·Mg量與鑄鐵抗拉強(qiáng)度的關(guān)系

十五．可焊接的大型薄壁壓鑄件的制造技術(shù)

用壓鑄法熔融金屬必須在凝固前短時(shí)間內(nèi)充滿型腔，因而在射壓成型時(shí)會(huì)卷入了大量的空氣，從而有礙于力學(xué)性能、熱處理性和焊接性。汽車工廠，為使車體輕量化，今后將大量需求可焊的鋁合金壓鑄技術(shù)。為此，以汽車底盤中最難作的B支柱為試驗(yàn)品，對(duì)高真空壓鑄法進(jìn)行了研究。產(chǎn)品的平均厚度1.5mm，合金材料為自行開(kāi)發(fā)的AL-Si合金，取得的成果如下：

1．薄壁成型性：在設(shè)定的真空壓力下，制品的外觀見(jiàn)不到鑄造缺陷，有良好的薄壁成形性。但在型腔壓力低時(shí)，有部分未充滿。
2．強(qiáng)度特性：經(jīng)T6及其他固溶處理時(shí)，不發(fā)生起泡現(xiàn)象，由于熱處理，可使強(qiáng)度特性提高。破壞試驗(yàn)顯示：即使有大的變形，也不產(chǎn)生裂紋。
3．焊接性：經(jīng)氣體保護(hù)焊試驗(yàn)后，焊接效果與5052材料相同，無(wú)氣孔，斷面良好。經(jīng)YAG激光焊接，也與5052材料有大體相同的結(jié)果。
4．鉚接：試驗(yàn)用鉚釘是自行穿通的。用經(jīng)T6處理的材料鉚結(jié)時(shí)，未發(fā)生裂紋。對(duì)材料特性調(diào)正后，可用于自行穿通的鉚釘。

十六．改善發(fā)動(dòng)機(jī)性能，提高進(jìn)氣部件內(nèi)表面精度的技術(shù)

缸蓋和進(jìn)氣管道等是發(fā)動(dòng)機(jī)的重要部件，進(jìn)氣通路對(duì)氣流的阻力減少，就可以提高發(fā)動(dòng)機(jī)性能。這些通路一般都是用砂芯形成的，其表面粗糙度有一定的界限。此項(xiàng)工作的目的是：開(kāi)發(fā)一種能改善鋁鑄件內(nèi)表面粗糙度而且沒(méi)有偏差的簡(jiǎn)易方法。

采用的方法是將研磨材料裝入工件內(nèi)部，整體搖動(dòng)工件，使內(nèi)部表面的凹凸平滑。搖動(dòng)的振動(dòng)頻率及搖擺幅度可以調(diào)整。用四種不同的研磨材料，以不同振動(dòng)頻率，不同的搖擺幅度和處理時(shí)間進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果表明鋼球是最合適的研磨材料（見(jiàn)表）。

用進(jìn)氣岐管試驗(yàn)結(jié)果：處理前的表面粗糙度Ra7.1-18.0μm處理后達(dá)到0.9-3.6μm，外觀顯著平滑。

表：用各種研磨材料處理結(jié)果比較

十七．新型雙面壓實(shí)造型法

采用雙壓實(shí)造型法，可提高分型面及型箱附近的鑄型強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)鑄型強(qiáng)度均一化。另外，由于有同步脫模機(jī)構(gòu)可以提高脫模性能，制成無(wú)飛邊且加工量很小的的鑄件。由于附加有可變分型機(jī)構(gòu)，可擴(kuò)大造型機(jī)的使用范圍并使造型生產(chǎn)線緊湊。為了適應(yīng)一些難以緊實(shí)型砂的模樣和個(gè)別模樣的深部，開(kāi)發(fā)了組合式多觸頭壓頭的新型雙面壓實(shí)造型法。

由于壓頭是由多觸頭組，可對(duì)吊砂部位或模樣間的鑄型強(qiáng)度實(shí)施控制，但對(duì)特殊形狀的模樣，其局部的鑄型強(qiáng)度就難以控制了。為此，使組合式的觸頭可以個(gè)別控制。對(duì)需要提高鑄型強(qiáng)度部位，壓頭組合成凸起形狀，以提高目標(biāo)部位的強(qiáng)度。（見(jiàn)圖1）。此前的雙壓實(shí)法，A尺寸的高度變化的反應(yīng)差，不能確保鑄型的強(qiáng)度，（見(jiàn)圖2）。此前的雙壓實(shí)法是從鑄型的背面壓實(shí)和從模樣面壓實(shí)。從鑄型背面壓實(shí)，用組合式多觸頭壓頭，事先設(shè)定凸形狀進(jìn)行壓實(shí)。新開(kāi)發(fā)的雙面壓實(shí)造型法，鑄型背面的壓實(shí)用組合式多觸頭壓頭，先以平面狀態(tài)進(jìn)行壓實(shí)，然后再對(duì)目標(biāo)部分用多觸頭組合成凸起狀態(tài)進(jìn)行壓實(shí)。這樣雙面壓實(shí)，如圖2的先行壓實(shí)法那樣，組合壓頭的凸起部位的高度即使小些也可確保鑄型強(qiáng)度，并可控制局部的鑄型強(qiáng)度。

采用先行壓實(shí)的新雙面實(shí)造型法，由于可控制局部鑄型強(qiáng)度，使鑄型強(qiáng)度均一。可防止由于鑄型強(qiáng)度不均一而引起的漏箱和充填性不好而引起的鑄件表面缺陷。從而提高了濕型鑄件的尺寸精度和外觀精度。

圖1 壓實(shí)狀態(tài)和鑄型強(qiáng)度測(cè)定部位 圖2 組合壓頭凸起高度和鑄型強(qiáng)度關(guān)系

十八．提高表面穩(wěn)定性的濕型砂潤(rùn)滑劑

為了得到穩(wěn)定的鑄型表面，過(guò)去常在濕型砂加入各種添加劑，但都有使 水分高的傾向。由于添加劑的高水分化，造型后由于鑄型表面干燥而產(chǎn)生砂眼，小裂紋等缺陷。為了提高鑄型穩(wěn)定性，降低濕型砂中水分為目的而研究開(kāi)發(fā)了新的添加劑。并進(jìn)行了混砂試驗(yàn)和沖擊試驗(yàn)。

試驗(yàn)用的濕型砂的配比：澳大利亞砂100，混合膨潤(rùn)土8，2淀粉1．在此基礎(chǔ)上分別添加濕潤(rùn)劑（甲基纖維素和聚丙烯酸鈉）0.002、0.005、0.008，對(duì)其可緊實(shí)型，水分及 （表面安定度）進(jìn)行了測(cè)定（見(jiàn)圖1）無(wú)論可緊實(shí)型為何值，水分都低于基準(zhǔn)砂，表面安定度上升了5-7%。極微量的添加劑使砂的特性有顯著提高。

濕型砂GSM沖擊試驗(yàn)結(jié)果如圖2，由于添加了濕潤(rùn)劑在破壞率50%時(shí)錘重量大，耐沖擊性比基準(zhǔn)砂高。