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1、机械制造工艺XX年第1期中国机械制造工艺协会2010第1期总第183期要目新的一年展望虎年领导讲话温家宝同意新华社专访评论清晰与贴近，信心与希望协会要闻中国机械制造工艺协会及早安排工艺成果评审活动工艺论坛李郁华浅谈产学研合作会员园地凤凰里磐的新东:一新装备、新工艺、新流程、新面貌征文选登长寿命连铸机铸坯热送犍道的研制中国机械侏U造工艺f办会主办展望虎年yuum*间XI新的一年I、闾1WWIIU1*都说2009年是极富挑战的一年，是建国以来经济形势最为困难的一年，没有言过事实上。经济领域的每个细胞，包含生产企业、管理部门、营销机构都经历了应对这场国际金融危机带来的灾难性的考验。就机械制造行业目前
2、呈现稳固向好的局面看，也全是全国努力拼搏的结果。从去年下半年，对加强技改、结构调整、转变经济进展方式的呼声已经铺天盖地，接近年底更是如此。技术改造尽管以投资为前提，但许多有眼光的企业多年来一直坚持装备的更新改造，市场竞争力随着产品研发与制造水平不断提高，取得骄人的进步。比如媒体报道过的，沈阳机床股份有限公司通过技术改造成为国内规模最大的机床制造企业，产品覆盖全国，并出口80多个国家与地区；大连重工起重集团引进德国变桨变速恒频双馈风力发电机组先进技术，进行风电新能源国产化与产业化技术改造，如今已成为国家兆瓦级风电机组研制基地，风电装机容量居中国第一位；特变电工沈阳变压器集团有限公司作为我国特高电
3、压变压器类产品制造、研发与出口的基地，正实施特高压交直流输变电装备产业技术升级建设项目，去年初以来已制造了6台百万伏特高压变压器，组装出中国第二台向上士80OkV特高压换流变压器，并成功中标美国AES公司两台500千伏双分裂变压器,在特高压领域，技术己超越ABB、西门子，达到国际领先水平；辽宁新风企业集团有限公司汲取德国技术，实施柴油机高压共轨系统项目，自主研发具有世界一流水平的柴油机电控高压共轨系统，将建成中国最大的高压共轨生产基地，一举打破该产品依靠进口的被动局面，同时将实现产品出口。这种事例好有很多。但是，在企业基础不牢又有市场的诱惑下，不搞外延式的扩容式技改，仍潜心提高内在技术能力、打
4、造自身核心竞争力方面下功夫，确实需要层次更高的睿智与韬晦的决心才成。比如北方一个工业大省，用技改促进工业进展，让技术改造充分发挥作用，拉动工业投资，促进产业升级，确实起到推动该省工业经济进展动力的作用，但在重大工业项目实施建设，对全省工业结构调整具有重要牵动作用的重大工业技改项目共计427项中，投资型的船舶、汽车、电子信息、石化、钢铁与有色金属在总资金投入上竟占了89.3%。另一个南方省份，鼓励企业广泛使用新工艺、新技术、新设备与新材料（“四新”）进行技术改造，以拉动工业投资，促进了产业升级，本来是好事。但据说一个钢铁企业，通过“技改再造”年生产能力从400万吨“跳跃式增长到”600万吨；另一
5、个改造后新增产能铁420万吨，钢400万吨，材300万吨。粗钢、平板玻璃等的产能过剩已众所周知，这样“大干快上”岂不让人担心。有报道说这个省的竞争能力、工艺与装备水平、技术源与产品附加值四大问题依然未获解决。调整结构不是一个新话题。从上个世纪80年代，机械制造行业就打过“三大战役”，其中就有产品结构的翻身仗。当时号召企业将经营管理模式由“橄榄型”（指开发、设计与服务在外的纯生产型企业）向“哑铃型”（两头在内，制造尽量外包）进展。木刊去年12期说到哈尔滨电机从十几年前干合同60%的活，拿合同30%的钱的分包角色与如今在大型空冷水电机组领先国外3至5年的水平，有天壤之别，这正是打了“翻身仗”。现在
6、，并非所有的大型骨干企业都做到了这一步。从浅层次看，企业的产品要升级，就要研发新产品，更新装备，这都需要投入较多的人、财、物力；从深层次来看，首先要有优秀的、创新型的人才团队，同时需要有一个良好的培养人才的平台与鼓励科技人员施展才能的软环境，还要有稳固的技术源。前者可用资金来衡量与完成，而后者就不是能够用资金堆砌，不能靠三、五年时间所能打造成功的了。吉利的李书福近来说，他等了十年，现在该他赚钱了。若真如此，往常就是他蓄势与厚积的过程吧2010年怎么干？经济结构调整应该是主题之一。中国工业报的一位记者评论中央经济工作会议的意义时说得好：“转变经济进展方式这个问题，过去给人的感受确实是一万年太久，
7、往常的提法叫转变经济增长方式，口号喊了几十年，但收效甚微，基本的状况是说的多做的少，只听楼梯响，不见人下来wo“1997年亚洲金融危机爆发后，中国经济进展的传统模式依然故我，以至于经济的对外依存度越来越高，政府占有的资源越来越多”。他的文章说：“此次国际金融危机的爆发，实质上是对不合理的经济进展方式的冲击。我国经济面临的很多困难与问题根源于经济进展方式转变的缓慢与滞后，长期以来要紧依靠物质投入、外延扩张的传统经济进展方式，再也不能继续下去了”。工业与信息化部把明年规模以上工业增加值增长的预期指标定在11%左右，是积极的与实事求是的，表达了经济工作的着力点已经不再盲目追求更高的速度。要实行经济进
8、展方式的转变，管理部门首先要有这种着眼点的转变。工信部明年的工作包含一一把转变进展方式作为明年经济工作的主线，把贯彻落实十大重点产业调整与振兴规划为要紧内容，把调整产业结构放在更加突出的高度；积极应对气候变化，开展低碳经济试点；推进企业兼并重组、淘汰落后与抑制部分行业产能过剩，加强工业行业节能降耗、减排治污。高耗能、高排放、高污染与产能严重过剩的现象，再也不能继续下去了，确保实现万元工业增加值能耗降低7%左右的预期指标;推进两化融合，显著提升工业产品科技含量与制造水平,大力进展先进制造业与工业生产性服务业；加大研发投入，加大自主创新力度与进一步促进中小企业进展等。总之，做好明年经济工作，特别是
9、要更加注重提高经济增长质量与效益，更加注重推动经济进展方式转变与经济结构调整，更加注重推进改革开放与自主创新、增强经济增长活力与动力，刚刚到来的2010年是实施“十一五”规划的最后一年。做好今年经济工作，关键在于增强加快经济进展方式转变的自觉性与主动性，重点要在促进进展方式转变上下功夫，不断在经济进展方式转变上取得实质性进展。这对夺取应对国际金融危机冲击全面胜利、保持工业经济平稳较快进展、为“十二五”规划启动实施奠定良好基础，非常重要。对企业来说也是今后为数不多的一次再生机会吧。编辑部I领导讲话I温家宝同意新华社专访m*n12月27日中共中央政治局常委、国务院总理温家宝27日下午在中南海紫光阁
10、，就当前经济形势、明年我国经济工作等问题同意了新华社独家专访。关于让科技引领中国可持续进展问题，他谈到：“我一直讲，中国的经济问题，根本上还是结构性的问题。就是我常说的，我们经济上还存在着不平衡、不协调、不可持续的问题。但是这些问题的焦点还在于如何调整经济结构，包含第一二三产业的结构、地区结构、投资与消费的结构。更为重要的就是要运用科技的力量来转变进展方式，这是中国经济进展的关键之所在。我在基层看到工人在车床旁工作，我对他们讲，每一个部件，它的精确性、它的工艺水平，都反映着或者者说都深烙着一个民族的精神。只有那些勇于创新同时精益求精的民族才是最有希望的民族。中华民族的希望也就在这里。”关于解决
11、产能过剩问题，他说：“解决产能过剩最重要的就是要采取经济的手段、环境保护的手段、法律的手段与必要的行政手段，来淘汰落后的产能，限制过剩产能的进展。特别是要限制高耗能、高污染产业的进展。另外一个方面是人们不太重视的，那就是通过技术改造使过剩的产能在一些新的领域发挥新的作用，这就需要加大技术改造投入。总之，淘汰落后产能务必站在战略的高度，从全球经济的视野来加以把握。”;评论:川.m;清晰与贴近，信心与希望一读温家宝总理同意新华社专访报道有感本刊评论员充满挑战、危险的2009年刚刚度过。就在岁末的12月27日，温总理同意了国家通讯社一一新华社的专访。正如一些媒体所言，他的答记者问，使人感到“清晰与贴
12、切”，给人民带来信心与希望。当记者问及世界经济结构大调整与温总理近期一篇讲话一一让科技引领中国可持续进展时，温总理回答说“中国的经济问题，根本上还是结构问题，更重要的就是要运用科技的力量来转变进展方式，这就是中国经济进展的关键之所在紧接着温总理又讲了使装备制造产业也结合制造工艺工作者感到振奋的一段话：“我在基层看到工人在车床上工作，我对他们讲，我说每一个部件，它的精确性、它的工艺水平都反映着，或者者说都深烙着一个民族的精神，只有那些勇于创新同时精益求精的民族才是最有希望的民族。中华民族的希望也就在这里。”部件精确性，我们可懂得为：尺寸精度、材质与表面质量的“精确”，所有的部件做到“精确”，就够
13、得上“精品”；工艺水平是指：部件精良与产品品质的高低，只有精湛的工艺与先进的技术，才能保证生产过程做到优质、高效，实现较低的成本、低耗、绿色无污染的社会效应与可持续进展。温总理把每一个部件的精确与工艺水平，提升到中华民族的精神与希望的高度，对我们始终奋战在工艺战线的广大工艺工作者来说，无疑是极大的鼓舞与鞭策。!协会要闻1中国机械制造工艺协会及早安排工艺成果评审活动中机艺协为了给基层企业与工艺人员做好工艺成果评审的申报工作提供服务，于去年12月15日印发了关于组织申报2010年度“中国机械工业科学技术奖”与工艺成果评审推荐工作的通知（中机艺协（2009）第025号），通知说：为贯彻中央关于加强技
14、术创新决定与科教兴国、人才强国战略，大力振兴装备制造,进展中国特色新型工业化的战略部署精神，促进机械制造工艺技术创新，提高工艺与装备水平。根据中国机械工业联合会工作安排，我协会结合中国机械工业科学技术奖的申报、推荐工作，归口受理全国机电行业机械制造工艺技术及装备领域优秀成果项目。对收到的工艺成果项目，经我协会组织专家评审，颁发证书予以表彰，对其中优秀项目向中国机械工业科学技术奖励办公室推荐，受到企业与工艺科技工作者支持与参与。通知就2010年度申报推荐工作事项明确了下列九项工作：一、中报（推荐）范围：1 .机械制造工艺（含新材料应用）技术及装备的发明成果；2 .机械制造工艺（含新材料应用）技术
15、及装备的应用开发成果；3 .机械制造工艺（含新材料应用）技术及装备的转化推广应用成果；4 .工艺工作在完成技术引进消化汲取、重大及新产品开发与生产技术准备、计算机应用与工艺信息化、工艺标准、工艺检测、节能降耗减排、技术改造、质量工艺攻关、工艺定额及节能节材、安全环保与工艺管理技术等方面取得的重要工艺工作成果。二、申报（推荐）的条件与办法：按照中国机械工业科学技术奖励办法的规定执行。三、申报（推荐）材料：机械制造工艺科技成果统一按下列内容与格式报送申报（推荐）材料：1 .中国机械工业科学技术奖推荐书；2 .科技成果鉴定证书、验收报告或者评估报告，专利证书与有关工艺成果投入生产应用的有关凭证；3
16、.已获经济效益证明（有财务公章的证明）；4 .用户使用或者社会效益证明；5 .科技成果研究报告；6 .科技成果查新报告。推荐书及附件一式五份，并按上述顺序排列装订成册，其中一套完整材料务必是原件,装订后推荐书勿另附加封面。四、申报单位在按上述要求提交申报（推荐）材料的同时，认真填写本文件附件。其中“项目简介”一栏的内容是用于网上、公告公开宣传，字数操纵在800100O个汉字以内，保密责任自负，同时提供12张能表达项目内容的彩色照片，尺寸：10CmXI4cm,清晰度300（请在照片背面注明项目名称），并将中国机械工业科学技术奖推荐书、基本情况、项目简介与照片刻录成光盘，与项目推荐材料同时报送到中
17、国机械制造工艺协会技术部。五、我协会对各有关单位申报的工艺科技成果，将组织工艺专家评审组，按照项目的技术水平、对行业技术进展的作用与推广的意义等，进行评审分等。根据评审结果由本协会进行颁证、表彰，在行业组织交流推广。对其中的优秀成果，负责向中国机械工业科学技术奖励办公室推荐。七、费用：每个申报推荐项目需缴纳评审费300元。请申报单位将上述费用按下列地址汇出并在“用途”或者“附言”栏中注明“工艺成果评审费”字样与汇款人工作部门与姓名，以便及时邮寄有关发票。开户银行：中国工商银行北京礼士路支行户名：中国机械制造工艺协会帐号：0200003609014456387通讯地址：北京市西城区三里河路46号
18、邮政编码：100823电话（传真）：010-68517418八、申报截止日期：2010年3月15日。九、为帮助企业提高成果申报材料的编写水平，如对成果、申报材料有需要帮助的问题，请与我协会技术部联系。本项机械制造工艺科技成果属部级专业科技成果。企业推荐工艺成果，是提高从事机械制造工艺工作的工程技术人员的积极性与制造性，使优秀人才脱颖而出，从而增强其人才资源优势与竞争能力的有效举措与途径。望各单位高度重视，抓紧时间，制造条件，积极组织推荐、申报。申报资料及附件请寄：中国机械制造工艺协会技术部联系人：单忠德战丽吕鹏地址：北京市海淀区学清路18号邮编：100083电话：010-82415124；82
19、415109传真：010-82415124附件：一、基本情况项目名称完成单位要紧完成人单位地址（邮编）推荐等级所属行业联系人电话传真电子信箱计算机编号标识码注：计算机编号、标识码栏目由奖励工作办公室填写。二、项目简介（项目名称）（项目简介内容：8001000个汉字）I工艺论坛I浅谈产学研合作李郁华m*it*m*三机械制造工艺（会刊）在去年岁末的专家观点栏目刊发了中国机械工业报装备制造（2009.四期）的“浅谈产学研合作的成败”的专题文章，该文论述了产学研的合作及事实上效等有关情况、问题与期望。我基于个人的懂得，认为产学研的合作，直接关系到科学创新工作的进程与水平，科技成果转化的成功率，是众所关
20、注与值得探讨的重大议题。对此，本人仅就个人所见，谈些看法与建议，以冀能引起重视与深入探讨。近些年来，国家大力倡导推进科技创新工作，并明确指出：科技创新要以企业为主导,市场为导向，组织产学研相结合，实现科技创新的科学进展、顺利实施。这里明确指出了产学研的合作（结合）以企业为主体，确立了企业在产学研合作中的主体地位，实质上是指明了科技创新是“为了谁”与“依靠谁”的问题，即科学创新的出发点与落脚点，能够认为这是我国科技创新活动长期实践的科学总结与有关政策的英明所在。形成企业主体地位的原因众多，其中要紧有下列几个方面：第一、企业是社会化生产基地，通过企业生产力资源要素整合实施生产，产出产品，制造价值与
21、进展新的生产力，企业生产是科技创新的重要载体与创新人员展施才能的要紧阵地。突出企业主体地位，加快生产力进展，推动工业化建设与社会进步。第二、企业是生产要素优化组合、组织工艺实施阶段的技术活动的现场。中国科学院路甬祥院长曾在陆燕芯同志论述工艺工作的序言中指出：“工艺是科技成果转变为现实生产力的物化手段”。总体而言，企业应是科技成果的要紧同意体，学、研则是科技成果的提供者、转让者。科技成果应该、而且必需通过企业工艺实施阶段（工艺装备、方法与过程的活动）的物化过程，实现其由潜在向现实的生产力转变。科技成果纳入企业生产工艺、标准，形成商业效益，达到创新真正意义上的价值，产学研合作的成果提升了企业的制造
22、水平与能力，实现企业技术进步、不断推进社会生产力的进展并丰富了产学研合作新的形式与内容，并将它推向新的阶段。第三、科技创新是以市场为导向。企业面对市场、服务市场又影响市场，企业的经济技术指标有赖于生产工艺技术的支撑，也取决于市场需求。产品质量、成本、制造周期与新产品技术储备、绿色制造、安全生产、节能降耗等工艺环节都是科技创新的内容与学、研部门攻关的课题。市场导向是指市场提出并引领着产学研合作的内容，而产学研合作的成功有利于形成企业的核心技术，提高产品制造水平，增进企业的市场竞争能力，满足了市场需求，继而为实现制造大国向制造强国的转变奠定坚定的基础。完全能够相信，只要遵循上述正确原则，不断总结经
23、验，解决好前进中存在的问题，产学研的合作之路会越走越宽，我国装备制造业科技自主创新与振兴，必将会突飞猛进,前景喜人！e胤M*Hl间、1会员园地J凤凰涅磐的新东汽一献备、新工艺、新流程、新面貌、闾在2008年512汶川地震中，东方汽轮机有限公司是受灾最为严重的央企。被温总理称之“站起来的真正巨人”的东汽人，在灾后的一个月完成了征地，8月份就开始了新东汽基地的建设。今年5月12日往常东汽新基地将全部建成投用。09年工艺年会上，东汽邹总关于东汽抗灾-重建奋战精神的发言，余音犹在。两个月后的年底，位于四川德阳八角井的东方汽轮机有限公司新基地，于新年到来的前8小时正式启用。2009年，东汽销售收入首次突
24、破100亿元大关。全年累计完成产品产量2928.05万千瓦以上，风电机组1331台，完成工业总产值167.47亿元，完成工时2554.57万小时，创东汽有史以来新高。新年过后10天，公司新基地完成了广场建设的最后工序一一花岗石铺设，又过10天，这座新兴工业城迎接了象征重生的首届职代会。有媒体说新东汽的重建速度是以天、小时，甚至分钟来计算的，并不夸张。新东汽的装备现代化水平将大幅度的提高；生产工艺的流程将更加先进、合理；物流更加顺畅，管理上也更快捷、高效。由于东汽重建的基本原则与思路是：“按最佳的流程，最合理的布局，最低的运行成本，建设一流的东方汽轮机新基地”。随之而来的则是东汽产品品种的变化，
25、新装备基地能够满足未来火电与核电进展的需要。新基地在环保与可持续进展方面做足了文章，在建设过程中力求减少对环境的影响，使用再生处理，对粉尘、有害气体与废液进行处理后达标排放。让人惊讶的是，整个厂区看不到一个烟囱。厂区内建立了能源综合利用示范系统，设计了雨水搜集装置，使得雨水能够重复利用。厂区总体工艺流程以总装车间为中心，结合地形特点及工艺流程的要求与物流特点，规划形成了由南向北，由西向东简洁顺畅的物流线路。规划重点考虑了企业可持续进展的能力，重点突出试验、研发能力的建设。关于技术含量不高、产品产量需求不大与粗加工工序，将充分利用周边的社会资源，实行外扩生产。更值得一提的是重视人才培养工程。为加
26、快专业技术人员的培养力度，促进人才全面进展，东汽材料研究中心实施了材料技术工作“项目工作制”，打破了原先“一岗定终身”、技术人员缺乏交流的不利局面，拓展、提升了技术人员的业务能力。能上能下、奖惩分明的考核措施，进一步激发了技术人员的工作热情，工作效率与工作质量明显提高。东汽在能源、技术领域取得新成就也是顺理成章的事，在传统的火力发电机组站稳市场时，东汽已把目光投向绿色环保型能源开发，以大容量机组与新产品、可再生能源为主,重点扩大核电、风电、燃机市场，积极向太阳能与海水淡化等朝阳行业拓展，走火电、核电、气电、风电、太阳能“多电并举”之路。东汽公司的领军人豪迈地说：新东汽将会成为我们国家重型装备工
27、业的一个领军企业，也会成为国际上装备水平最先进、工艺流程最先进的企业之一。历史将证明，通过灾难洗礼、饱含感恩与回报的东汽人一定会开创东汽迈向国际一流电力设备企业的历史新篇章！本刊综合稿11*uuiwHwY“正文选登I寿命连铸机铸坯热送相道的研制%MTgw1边建学2杨彬1张杰哲薛纪二2王国强张晶陈建华（L中国农业机械化科学研究院2.邯郸新兴重机有限公司）按：方坯连铸，继而是大型板坯连铸机，是冶金装备中从引进技术、消化汲取再创新，到拥有自由知识产权，是大型冶金装备国产化第一个成功项目。因其技术进步快，国产化比例高，经济效益好，推进了我国炼钢连铸比的提升速度。近年来“连铸机轻压下”工艺的进展，也有助
28、于冶金技术短流程工艺的进步。热送辐道是连铸机易损件之一，其寿命的提高有较大经济效益。本文获厦工杯征文一等奖，特予转载，有少量删节。续铸钢是冶金工业重要的节能工艺，它具有降低能源消耗、节约工序、缩短流程、提高金属收得率、生产过程实现机械化与自动化，产品质量高的特点。据统计我国连铸比已超过96%,远高于世界平均连铸比水平，标志着我国连铸生产已进入世界先进行列。连铸坯热送热装技术应用不仅进一步发挥了连铸生产节约金属（减少铸坯氧化量约O.92kg/M2）的优越性，而且减少轧钢工序，缩短生产周期，大幅度降低轧钢能源消耗。据测算节约能源达到68%以上。伴随着世界能源日渐匮乏，连铸坯热送热装技术必定成为冶金
29、工业普遍使用的节能生产工艺。连铸机铸坯热送掘道是连铸机的重要部件，热送转包含足馄、托馄、导辑、拉拔辐与矫直辐，依靠这些辑组支撑铸坯的持续凝固、变形压送、强力拉拔与矫直。通常辐身由硅锦格铝低合金钢锻造加工，材质经调质后制成。热送辐道工况与要紧失效形式如下：（1）辐道同时承受水冷/热坯作用，辐面温度通常超过500C,辐身内侧与冷却水温度相近，易在冷/热交变应力下使根体生成龟裂。（2）辑面在高温高湿作用下易被氧化，氧化表面在压应力下与碎裂的铸坯表面氧化皮粘叠形成渣瘤，使辐身失圆。（3）氧化皮碎粒在压应力下对辐身造成磨粒磨损，未剥离的氧化皮则造成摩擦磨损，使辐身磨失工作截面。（4）在高温火焰切割区的转
30、身除被高温火焰切割烧灼造成熔沟外，还被熔融的金属液粘熔形成沟壑与钢瘤，使转身损坏并失圆。这些失效形式严重影响了辐子的使用寿命，据统计，根子的平均使用寿命约3个月。频繁的检修与更换短道也增加了连铸机停机率，因此亟待研制与开发适用于连铸机铸坯热送工况的优质辐道。1.长寿命连铸机铸坯热送辐材质选择针对连铸机铸坯热送辐在服役中承受特殊恶劣工况引起的失效原因，选择低铝铝无限冷硬球铁作为连铸机铸坯热送辐材料。该材质具有下列特点：（1）在表层区金相组织中弥散分布着（Cr,Fe）心型合金碳化物，其显微硬度可达1500HV1800HV,远高于铸坯氧化皮的显微硬度，可有效抵抗铸坯氧化皮造成的高温磨粒磨损与摩擦磨损
31、。（2）在金属基体中弥散分布着圆整，细小的石墨球，这些石墨球不仅提高材质的热导率使根身快速分散高温火焰切割烧灼热量，避免局部过热而导致熔沟外，还与火焰切割形成的金属液不润湿，避免金属液粘熔形成钢瘤；石墨球的存在还起到隔离剂的作用，避免了与碎裂的铸坯表面氧化皮粘叠形成渣瘤。（3）无限冷硬球铁的抗压强度与抗小能量多次冲击韧性优于低合金钢，习惯于连铸机铸坯热送辑在服役中受压应力与较小能量的冲击载荷。（4）材质中弥散分布的石墨球起减震作用，降低震动与噪声，使辐道运行平稳。（5）球铁较好的热导率使辐身温度不致超过相变温度，组织与性能稳固，内应力小；在球铁的金相组织中，伴随着石墨球的铁素体可使萌生的疲劳裂
32、纹尖端钝化，有效阻止裂纹的扩展，起到提高抗疲劳性能的作用，使球铁盥体生成裂纹倾向小。（6）球铁的耐水腐蚀性能优于钢类材质，适合连铸机铸坯热送辐服役的高温高湿工况。2.连铸机铸坯热送辐材质成分选择为了习惯连铸机铸坯热送辑服役工况，希望低铭铜无限冷硬球铁具有较高强度与韧性、较高的表层区硬度同时硬度落差小，与生产成本低等特点。因此拟使用喷水冷却铸型的离心铸造工艺生产辑体。喷水冷却铸型具有对球化铁水结晶的激冷作用，可使材质表层一定壁厚范围内金相组织弥散分布着合金碳化物与球状石墨共存，使其具有较高的硬度，较好的耐磨性；内层区因激冷作用小基本无碳化物分布，组织特点是珠光体为主，铁素体为辅，有较高强度与韧性
33、，保证扭矩传递。为达到上述目的，进行了如下材质成分选择。2.1碳(C)碳是促进石墨化元素，在石墨球化过程中碳含量较高时，形成的石墨核心数量多，可细化石墨并提高石墨球的圆整度。但含量过高，阻碍碳化物的析出，铁素体增加，难以形成结晶过冷倾向，工件表层不易形成碳化物。故应操纵在3.33.6%范围内。2.2硅(Si)硅是显著促进一次结晶强石墨化元素，硅增加石墨结晶核心，石墨球径细小，提高球铁的机械性能；Si元素对铁素体基体的强化作用使球铁的高温抗拉强度提高；以孕育剂的方式加入的硅，能够使石墨球更加圆整，有利于增加*昆道材质的强韧性；但是过多的含硅量使得珠光体量减少，铁素体量增加，降低材料的强度与硬度，
34、也不易形成成分过冷度，减少或者消除辐体表层的碳化物相，辑体的耐磨性降低，因此硅应操纵在1.82.1%内。2.3钵(Mn)镒在一次结晶过程中提高一次碳化物的产生与一次碳化物稳固性；也有利于稳固与细化珠光体，显著地提高材料的机械强度；但镒易在共晶团界面上产生偏析，其浓度可达共晶团内部的10倍，过量的偏析加剧该处的晶格畸变，使其韧性急剧降低，降低材料的韧性。故其含量应在0.50.8%范围内。2.4铭(Cr)铭是强碳化物形成元素，在合金球铁中由于碳含量较高，铝含量超过02%,就会出现(Cr,Fe)心型合金型碳化物，使球铁硬度升高耐磨损，此类合金型碳化物在中温下性能稳固，适合铸坯热送工况；溶入固溶体的格
35、可强化基体，细化共晶团；格元素显著提高合金球铁的抗疲劳性能，使铝铸态球铁具有超群的抗疲劳性能。铝元素也增加材质的耐蚀性与耐热性，但过量的倍易形成共晶碳化物，增加材质脆性，因此为了使球铁获得良好的综合性能，格元素应操纵在0.30.5%范围内。当筒体壁厚240三n时宜操纵在上限。2. 5-(Mo)铝是强烈促进珠光体组织形成元素，同时细化珠光体组织；对铁素体产生固溶强化作用，球铁的室温强度与高温强度均随Mo元素的加入量而提高，其耐热疲劳性能也同步提高。但过量的铝可造成偏析倾向，在晶界上形成高硬度与稳固的含铝碳化物的倾向增加，将降低球铁的塑性。因此宜操纵在0.20.3%范围内。3. 6磷(P)磷在铁中
36、的溶解度很低，偏析倾向十分严重，易与铁化合形成磷共晶。三元磷共晶的熔点只有953C,在铁水凝固过程中一直保持液态，最后被推到晶界，会在晶界形成脆性相一一磷共晶薄膜，可引起辐体碎裂。因此要限制磷在0.07%范围内。4. 7硫(三)硫是反球化元素，与镁、稀土等球化元素有很强的亲合力，形成镁的硫化物，因其比重小而上浮到铁液表面，而这些硫化物与空气中的氧发生反应，硫被还原，又回到铁液,再重复上述过程，从而进一步降低了镁与稀土含量，使球化衰退。镁与稀土硫化物易在辐体内产生夹渣、气孔等铸造缺陷，降低有效载荷面积。因此硫的含量通常要求小于0.019%,原铁水中硫的含量通常要求小于O.035%o5. 8镁(M
37、g)镁是要紧的球化元素。镁在铁水中的残留量超过0.035%时，就能够使石墨球化。镁在铁水中脱硫、脱氧，有利于铁水净化；但当Mg20.055%时，球铁气孔倾向明显增加；当镁残留量超过0.07%时，会偏析于晶界，生成MgG、AC3、蛇通等，削弱晶界机械性能。镁应限制在O.039O.055%范围内。2 .9稀土（RE）轻稀土元素中的铀与重稀土中的轨对石墨球化有显著作用，沸点均比镁高，加入铁水中时，不可能引起铁水喷溅；铀与轨基稀土元素有比镁更强的脱硫脱氧能力，生成的硫化稀土、氧化稀土等化合物熔点高、稳固性好；稀土元素与铁水中的球化干扰元素（AhSb、TI、Pb、Bi、等）也能形成稳固的化合物，因此含稀
38、土的球化剂比纯镁球化剂的抗干扰能力强并可强化球化效果，抗球化衰退能力也强。但是稀土元素在铁液中加入过多，会抑制共晶晶粒的成长，加重白口倾向，甚至会出现异性石墨，抗拉强度与延伸率也随之降低。因此要将稀土元素限制在0.015-0.025%范围内。3 .辑体材质的熔炼与浇铸3.1 辐体材质的熔炼熔炼设备使用3吨中频感应电炉，炉衬用石英耐火材料砌筑，以减少元素的烧损。用瑞士ThermoElectronSA公司生产的ARL4460真空直读光谱仪检测铁液化学成分。用伯一钱伯快速热电偶测定熔炼温度用光学金相显微镜观察球铁中各相组织与形貌，用HX-1OOOTM/LCD型号显微硬度计测定金相组织的显微硬度。用球
39、铁专用生铁、废钢与球铁回炉料按照材质要求的含碳量加9%的碳烧损率计算配料，使用的炉料要确保硫磷含量不超标。铝铁合金放在炉底，使具有高熔点的铝铁合金在熔炼过程中完全熔解（铝的收得率按照98%计算）。随后将球铁专用生铁、废钢与球铁回炉料依次放入炉内。在开始熔化形成铁液初期即用覆盖剂保护液面，覆盖剂形成熔渣层，一方面隔绝空气免氧化、保温，另一方面粘缚铁液里异相质点等杂质元素，使铁液达到净化的目的。当铁水温度升至1300C时用通过烘烤的FeSi75合金调整铁水的含硅量，使铁水的硅含量达到LO1.1%范围内。随后用通过烘烤的高碳辂铁合金调整铁水的含铭量，按照材质要求的含铝量加6%的烧损率计算配料，使铁水
40、的含铭量达到要求范围内。在成分调整期间使用高功率用电制度，以加快合金的熔化并快速升温，达到省电省时、少氧化的目的。用直读光谱仪检测铁液化学成分，检测结果符合工艺要求时将铁水快速升温至1410C15时出炉球化，用冲入法工艺进行球化孕育处理。用FeSiMg8RE2球化剂，粒度：525mm进行球化处理，球化剂化学成分见表1。球化剂的加入量根据真空直读光谱仪检测的铁水硫含量计算，当原铁水中硫的含量在工艺要求范围内，使用该种球化剂时，用下列公式计算球化剂的加入量（当原铁水中硫的含量超过工艺要求上限时此公式不适用，应修改系数值）。W=360S/MgW：球化剂的加入量（）S：原铁水中硫含量（%）Mg：球化剂
41、中镁含量（）表L球化剂化学成分（）名称MgRESiMnCaAlTiFeFeSiMg8RE27.861.6740.92.11.230.870.49余量用FeSi75合金进行一次孕育处理，粒度：525mm,加入量根据冲入法工艺Si收得率95%的量计算，使材质的含Si量达到工艺要求的范围内。浇注温度操纵在13101330C,浇注时用0.15%FeSi75合金(粒度0.71.6mm)进行浇口杯随流孕育。6. 2辐体浇铸针对托辐与导辐的辐体进行浇铸试制，因辐体为厚壁筒形，适合用离心铸造方法制造。铸造成型时金属液体可依靠离心力致密充型，并迫使低密度的非金属夹渣向内壁排出，易于机械清除；离心力造成的重力系数
42、G比自然重度大几十倍，在金属液体凝固期间，内层未凝金属液体可依靠离心力强力补充外层己凝固金属的体收缩留下的晶间缩孔与缩松，使辑体材质致密。浇铸试制使用热模法卧式离心机，铸型用20CrMo钢制造。铸型对球化铁水的激冷作用可使晶粒细化有助于提高辐体的抗热疲劳性能与机械性能;适度的激冷还可弥补成分过冷度偏小造成馄体表面层中碳化物量不足的情况。在铸型内表面喷涂0.80.9mm厚的硅藻土水基涂料,其适度的低导热率不仅能够保护铸型而且可防止辐体材质内层产生白口组织影响机械性能与机加工性能。铸型的喷涂温度操纵在190220C范围内，浇注时铸型温度应不低于100C。铸型的港注转速按下列公式计算：n=299n：
43、铸型转速(rpm)G：重力系数，取6070(当辐体壁厚24Omm时宜操纵在下限)r：辐体内孔半径(cm)用此公式计算的铸型转速作为基本转速，取基本转速的80%值作为开始浇注的铸型转速。铁水浇注速度5060kgSec,当完成铁水浇注量的约70%时，将铸型转速升到基本转速，完成浇注一分钟后开始对铸型外表面喷水，加强铸型冷却能力。铸型基本转速的保持时间与根体壁厚有关，当混体壁厚3240mm厚时，保持时间29分钟；根体壁厚每增加10mm,保持时间增加约3分钟。保持时间完成后将铸型转速调到基本转速的30%,继续喷水冷却，直到辐体温度降至约700时停机拔出混体，趁热放入退火炉内进行自然冷却，当冷却到500
44、C时进行人工去应力时效处理，时效处理温度为500oC20C,时效处理时间与辐体壁厚有关，壁厚每增加20mm,时效处理时间增加1小时。时效处理时间完成后转体自然降温到200下列出炉空冷。7. 辐体的质量与性能7.1 辐体材质的化学成分试制的辑体材质经真空直读光谱仪检测，其化学成分列于表2表2.辐体材质的化学成分CSiMnCrMoPSMgRE托辑1#3.511.970.660.430.250.0680.0130.0510.017托馄2#3.551.890.750.390.270.0670.0170.0470.015导耨1#3.502.010.710.400.280.0630.0140.0520.0
45、17从表2可见，滚题材之的化学成分与材质要求的操纵范围相一致，其化学成分属于亚共晶，具有成分过冷倾向，但因其靠近共晶点，激冷程度较弱，在充分孕育的情况下内层区能够进行较充分的石墨化。混体材质中P元素量较高，已接近材质要求的操纵范围的上限，但由于共晶团数量多，晶界体积大，再加上铸型激冷使得磷共晶积聚动能弱化，即以弥散状态分布在金属基体中。金相检测中也未发现成块或者成膜的磷共晶组织。4 .2辐体材质的金相组织与机械性能用光学金相显微镜检测试制辐体材质的金相组织，其表层区球化率96%,石墨球细小均匀，平均直径约14um,单位面积球数约600个;合金碳化物呈弥散状态分布，用显微硬度计测定其显微硬度，其
46、值为1510HV左右，它们的数量约占视场的9乐向内层区方向数量逐步减少，到距表层15mm处其数量仅占视场的2%,再向内约5mm,其数量降到0.5%下列；内层区石墨球平均直径约15u叫单位面积的球数变化不大。金属基体以珠光体为主，少量的铁素体伴随石墨分布。混体材质的肖氏硬度（HSD）在表层区为5755,其趋势是向内层区方向逐步降低，在距表层15mm处已降至31。内层区为2927,形成了预想的表层冷硬，心部强韧的材质。试制辐体材质的抗拉强度660690MPa,延伸率在2.63.2%范围内，优于普通铸造球铁的机械性能。5 .辑体铸件的质量与装配离心铸造的辑体铸件表面质量好、壁厚均匀，经探伤检测后证实
47、其组织致密无气孔、无夹渣、裂纹等缺陷。经硬度检查，整支混体表面硬度差不大于3肖氏硬度（HSD）。与原低合金钢锻件比较，根体铸件尺寸精度高，加工余量小，加工余量只相当于原低合金钢锻件16乐。对辐体表层进行机加工时由于合金碳化物的存在，需要选择丫类或者G类机加刀具。热送辐装配是根体与钢轴用钢法兰与球铁圆柱销进行销焊联接，结构合理刚性好，承受扭矩与冲击力大，输送热坯平稳顺滑。经铸坯1米高度的坠落实验，热送盥组未受到冲击损坏。6 .装机试验装机试验以成组对比方式进行。运行期间，球铁热送辐的震动与噪声明显低于锻钢热送盥。球铁热送辐克服了锻钢热送辐被高温切割火焰灼熔的缺点，辐面未发现熔沟；根除了热铸坯被高温切割火焰熔化的钢液粘凝在辑面上的现象。通过长期运行监测，无限冷硬球铁热送转的表面温度低于锻钢热送辐的6-9%,远离相变温度，也降低了冷/热交变应力。据运行监测统计,锻钢与无限冷硬球铁热送辑辐面萌生裂纹的起始时间分别为7080天与560580天，平均使用寿命由90天增加到600天，提高了5.6倍。7 .经济效益分析按年产100万吨连铸热坯中型炼钢车间计算，600天使用热送轻备件，原锻钢件16100元/吨约500吨，球铁备仅75吨9100元/吨
