【正文】 水平和裝備水平還有一些差距。前些年比利時(shí)MAGOTTEAUX公司研制出“Bimetal”鋼鐵雙金屬復(fù)合技術(shù)（耐磨層是硬度＞HRC61的高鉻鑄鐵，其他部位是αkn＞245 J/cm2的低碳合金鋼）；開發(fā)出“Duocast”復(fù)合技術(shù)，將高硬度高鉻鐵鑲嵌在球鐵中，生產(chǎn)出大型立磨的磨輥；研發(fā)“Xwin”技術(shù)在立磨高鉻合金磨盤（磨輥）表層鑲嵌高硬異質(zhì)顆粒。近年高硬度過共晶高鉻鑄鐵研發(fā)與應(yīng)用取得進(jìn)展，澳大利亞沃曼公司制造的A217高碳高鉻白口鑄鐵（%C，35%Cr）硬度超過HRC63，應(yīng)用于渣漿泵過流件，使用壽命大幅度提高。 耐磨損白口鑄鐵目前國外渣漿泵過流件、反擊破板錘等仍主要選用耐磨白口鑄鐵。國外迄今在大沖擊載荷磨料磨損工況，如圓錐式破碎機(jī)軋臼壁和破碎壁、旋回式破碎機(jī)襯板、電鏟鏟齒、大中型顎式破碎機(jī)顎板、大型錘式破碎機(jī)錘頭以及大中型濕式礦山球磨機(jī)襯板等仍主要選用奧氏體錳鋼。 鑄造鋼鐵耐磨材料工藝技術(shù)近年我國研制出磨球和磨段機(jī)械化和自動(dòng)化生產(chǎn)線。（5）耐磨損鋼鐵復(fù)合材料。（3）非錳系耐磨損合金鋼。耐磨白口鑄鐵的主要特點(diǎn)是高硬度和低韌性。 鑄造鋼鐵耐磨材料（1）奧氏體錳鋼。（3）落實(shí)相關(guān)科技創(chuàng)新激勵(lì)措施，保障科技人員、投資者和中介機(jī)構(gòu)的合法利益，調(diào)動(dòng)各方面投入的積極性。國內(nèi)有許多高校和科研單位從事鑄造復(fù)合材料的研究，但研究歷史較短，實(shí)驗(yàn)室研究多，中試和生產(chǎn)開發(fā)較少，從實(shí)驗(yàn)室向工業(yè)化發(fā)展還有較長的路。但目前鑄造有色金屬復(fù)合材料過窄的應(yīng)用領(lǐng)域已很難適應(yīng)現(xiàn)代工程結(jié)構(gòu)的要求。4 重點(diǎn)項(xiàng)目鑄造鋁、鎂、銅、鈦基復(fù)合材料應(yīng)用領(lǐng)域廣，但不同應(yīng)用領(lǐng)域?qū)Σ牧闲阅艿囊蟛顒e也很大。（5）注重應(yīng)用。（3）創(chuàng)新工藝。鑄造金屬基復(fù)合材料通常是以顆粒、晶須、纖維為增強(qiáng)體，進(jìn)一步探索控制增強(qiáng)體和基體界面行為的有效手段，優(yōu)化界面結(jié)構(gòu)，提高“界面”對(duì)材料性能的貢獻(xiàn)。 局部復(fù)合材料零件的失效常常是由于表面或局部部位的損傷引起，因此，只需要提高零件表面或局部區(qū)域的性能，就能有效延長零件的服役時(shí)間。進(jìn)一步完善攪拌法制備工藝，加快該技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化開發(fā)。因此，降低和抑制基體和增強(qiáng)相的相互作用是鑄造鈦基復(fù)合材料的組成和制備過程中需重點(diǎn)關(guān)注的問題。 銅基復(fù)合材料目前，雖然能用于制備銅基復(fù)合材料的增強(qiáng)體種類較多，但這些增強(qiáng)體與銅基體潤濕性不好，且生產(chǎn)成本偏高，因此，迫切需要尋找新的高性能、廉價(jià)的增強(qiáng)體材料，解決其與銅基體間的界面結(jié)合問題，開發(fā)新型的工藝簡單、成本低廉的銅基復(fù)合材料制造技術(shù)，提高材料的性能和生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本。高強(qiáng)韌鑄造鋁基復(fù)合材料（以A356合金為基體）應(yīng)達(dá)到以下主要指標(biāo)：室溫拉伸強(qiáng)度≥330 MPa，屈服強(qiáng)度≥275 MPa，伸長率≥12%；鑄件合格率≥98%。 問題分析與解決思路目前，復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)競爭非常激烈，隨著大量聚合物復(fù)合材料的發(fā)展，傳統(tǒng)金屬材料不僅需要自身的發(fā)展與完善，還面臨大量高性能非金屬材料的競爭。日本主要開發(fā)了鋁基復(fù)合材料在汽車零部件中的應(yīng)用。東南大學(xué)試制了陶瓷纖維增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料活塞，并將其應(yīng)用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、大馬力柴油機(jī)上，使活塞壽命提高了3～5倍，發(fā)動(dòng)機(jī)功率也明顯提高，汽車油耗和尾氣排放大大減少。重視發(fā)展具有我國自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的鑄造高溫合金，完善鑄造高溫合金體系。繼續(xù)加強(qiáng)鈦的推廣應(yīng)用，包括生物醫(yī)用鈦、汽車用鈦、建筑用鈦，船舶用鈦等。針對(duì)特殊性能、特殊結(jié)構(gòu)鋁合金鑄件，應(yīng)予專項(xiàng)重點(diǎn)支持。高溫度梯度定向凝固技術(shù)，可以使同一材料最大限度發(fā)揮材質(zhì)的潛力，也可以提高單晶葉片的合格率與生產(chǎn)率，使葉片可靠安全使用。鎂合金：高性能鑄造鎂合金成分優(yōu)化設(shè)計(jì)、計(jì)算；鑄造過程計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)。發(fā)展綜合性能優(yōu)異的單晶高溫合金，研究出超過現(xiàn)有合金強(qiáng)度和承溫能力的新型單晶高溫合金。能夠適合鑄造TiAl金屬間化合物的新的造型材料的開發(fā)。研發(fā)鎂稀土合金專用熔化、精煉、輸送一體化裝備，建立大型鑄錠連鑄裝備。以高強(qiáng)耐蝕的性能需求為導(dǎo)向，對(duì)銅合金進(jìn)行成分設(shè)計(jì)和組織結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，重點(diǎn)研究不同微量元素對(duì)腐蝕性能的影響，開發(fā)易鑄造的高強(qiáng)高耐蝕銅合金。高溫合金：對(duì)定向凝固柱晶高溫合金來說，系列化發(fā)展合金以適應(yīng)不同需求。鎂合金：以航空航天、國防軍工和汽車產(chǎn)品研制為牽引，以開展鎂稀土（尤其是重稀土）系和鎂鋰系新型合金的強(qiáng)化、耐熱機(jī)制研究與成分設(shè)計(jì)為核心，研制出高強(qiáng)耐熱鑄造鎂合金和超輕鑄造鎂鋰合金。3 發(fā)展重點(diǎn) 技術(shù)路線整體來看，技術(shù)路線還是以滿足目前國內(nèi)急需的高性能或者高附加值產(chǎn)品為目標(biāo)，開展從合金設(shè)計(jì)到相關(guān)的合金熔煉和鑄造工藝為技術(shù)路線，并且兼顧未來發(fā)展趨勢。鈦合金：以滿足對(duì)高溫高強(qiáng)為重點(diǎn)應(yīng)用目標(biāo)的高溫、高強(qiáng)鈦合金的開發(fā)和應(yīng)用，以深空探測、海洋和船舶低溫、耐腐蝕鈦合金為應(yīng)用目標(biāo)的鈦合金品種的開發(fā)，以醫(yī)療為目標(biāo)的生物鈦合金的開發(fā)，鈦合金熔煉所需的關(guān)鍵設(shè)備的自主創(chuàng)新，從而促進(jìn)鈦合金的全面應(yīng)用。銅合金：加強(qiáng)高強(qiáng)高導(dǎo)銅合金多元復(fù)合微合金化理論及相變機(jī)制研究，建立多元高強(qiáng)高導(dǎo)銅合金的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，針對(duì)超大型艦船用螺旋槳，鑄造時(shí)加強(qiáng)對(duì)合金元素的精確控制，解決鑄造缺陷問題，加強(qiáng)熔煉方式的轉(zhuǎn)變，減少能耗，實(shí)現(xiàn)綠色生產(chǎn)。在高性能和低成本的有色合金的研究、鑄造新工藝開發(fā)、相關(guān)熔煉和鑄造設(shè)備的研制方面能夠整體接近發(fā)達(dá)國家水平。利用這些關(guān)鍵設(shè)備開發(fā)新型能夠有明確應(yīng)用方向的鈦合金新品種。缺乏技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，建議對(duì)已開發(fā)成熟的合金系或成形技術(shù)積極申請(qǐng)制定國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。建立多元高強(qiáng)高導(dǎo)銅合金的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，研究高強(qiáng)高導(dǎo)銅合金成分與組織均勻性調(diào)控機(jī)理。整體來看，我們國家與發(fā)達(dá)國家相比還有差距，從合金設(shè)計(jì)、合金熔煉，到鑄造工藝及所用設(shè)備方面，都需要開展大量的研究。熔煉鑄造設(shè)備大多為真空自耗電極電弧凝殼爐，鑄造性能不好。國內(nèi)在針對(duì)鎂鋰合金的研究基礎(chǔ)薄弱。銅合金：在銅產(chǎn)品使用性能上和國外產(chǎn)品還有一定差距。又出現(xiàn)了第四代單晶高溫合金MCNG和EPM102。鈦合金：波音777上惠普4084發(fā)動(dòng)機(jī)和空中客車A330的惠普4168發(fā)動(dòng)機(jī)的塞子及噴嘴使用的也是β21S, 高強(qiáng)度鑄造鈦合金β21S的應(yīng)用使每架波音777飛機(jī)減重大約74 kg。新材料方面，7085鋁合金是Alcoa公司成功研制的一種新型超高強(qiáng)鋁合金。開發(fā)了系列合金和相應(yīng)的鑄造工藝，某些點(diǎn)上達(dá)到國際先進(jìn)水平，整體面上還是以跟蹤為主。目前，正在研制第二、三代定向凝固柱晶合金。鈦合金：開發(fā)了TC21高強(qiáng)韌鈦合金，為今后噸級(jí)工業(yè)規(guī)模鑄錠棒材的研制奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。CuNi10Fe銅鎳合金，以其良好的耐海水腐蝕性能和抗海生物污損性能應(yīng)用于海水管路系統(tǒng)。新材料方面，研發(fā)成功了顆粒增強(qiáng)SiCp鋁基復(fù)合材料。目前應(yīng)用最為廣泛的是鋁合金、鎂合金、銅合金、鈦合金和高溫合金。（2）推廣標(biāo)桿企業(yè)的先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，提升鑄鐵企業(yè)的整體水平。重視鑄件表面缺陷修復(fù)技術(shù)的研究。（2）工藝方面。m1/2)生產(chǎn)所需的技術(shù)與裝備問題；（2）高精度及精度保持性高的機(jī)床床身鑄件批量生產(chǎn)技術(shù)研究；（3）開發(fā)數(shù)字化鑄鐵車間制造執(zhí)行系統(tǒng)，建設(shè)數(shù)字化示范車間；（4）蠕墨鑄鐵在線檢測與控制技術(shù)研究；（5）等溫淬火球墨鐵件（要求等溫淬火時(shí)鹽浴槽溫度波動(dòng)范圍在177。（3）針對(duì)提高鐵液質(zhì)量開展研究，掌握鐵液精煉和凈化技術(shù)，以及高效穩(wěn)定的球化、孕育工藝及檢測手段。 技術(shù)進(jìn)步、自主創(chuàng)新（1）掌握大型及關(guān)鍵設(shè)備零部件的鑄造技術(shù)，實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化率98%以上。表1 各材質(zhì)鑄鐵件產(chǎn)量目標(biāo)年份鑄鐵件產(chǎn)量/萬噸灰鑄鐵球墨鑄鐵可鍛鑄鐵蠕墨鑄鐵產(chǎn)量/萬噸占比/%產(chǎn)量/萬噸占比/%產(chǎn)量/萬噸占比/%產(chǎn)量/萬噸占比/%20143380208012406020203500192055145041602702202536001700471700476021404鑄鐵企業(yè)數(shù)量：，到2025年達(dá)到6000家左右。注重人才培養(yǎng)、加強(qiáng)自主創(chuàng)新。（4）蠕墨鑄鐵應(yīng)用存在差距；（5）10t/h以上大型熱風(fēng)水冷連續(xù)式?jīng)_天爐的國產(chǎn)化及應(yīng)用；（6）環(huán)保意識(shí)差，污染大、操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度大。主要表現(xiàn)在：（1）普遍采用CAD/CAE/CAM，重視通過產(chǎn)品數(shù)值模擬和建立生產(chǎn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫等進(jìn)行產(chǎn)品和工藝的前期優(yōu)化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)數(shù)字化，鑄造自動(dòng)化水平普遍較高；（2）在造型、制芯方面，采用機(jī)械手，用視覺系統(tǒng)監(jiān)控組芯過程，鑄件尺寸精度高，加工余量??；（3）在鐵液熔煉方面，除了采用光譜分析之外，重視采用熱分析技術(shù)，對(duì)爐前鐵液質(zhì)量進(jìn)行精確控制，包括化學(xué)成分如碳含量、硫含量等，同時(shí)測量鐵液的N、H、O含量，鐵液質(zhì)量穩(wěn)定，化學(xué)成分波動(dòng)小；（4）采用電爐熔煉、喂絲法球化和孕育處理工藝，整個(gè)熔化、球化和孕育處理過程連貫，數(shù)字化程度高，沒有鎂光煙塵；（5）通過微量合金化和特殊的鐵液處理技術(shù)，能夠穩(wěn)定控制鑄件的組織和性能，內(nèi)在質(zhì)量好、精度保持性好；（6）排放低，環(huán)保達(dá)到國際先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)。第2章 鑄鐵1 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢鑄鐵量大面廣，企業(yè)近2萬家，2014年我國鑄鐵件產(chǎn)量為3380萬噸（其中，灰鑄鐵2080萬噸，球墨鑄鐵1240萬噸，可鍛鑄鐵60萬噸），%；球墨鑄鐵在鑄件中所占的比重由2004年的25%%。 關(guān)鍵技術(shù)研究高效率、高適應(yīng)性、高純凈度鋼液精煉技術(shù)和智能化AOD精煉系統(tǒng)；高效、節(jié)能、環(huán)保的鑄件熱處理及后處理技術(shù)和自動(dòng)化系列裝備；大型鑄鋼件3D無模造型技術(shù)及裝備；高溫合金燃?xì)廨啓C(jī)葉片精鑄芯殼制造技術(shù)與凝固梯度控制技術(shù)；大型二維電渣板坯制造技術(shù)；高品質(zhì)大型冶金軋輥制造技術(shù)。3 發(fā)展重點(diǎn) 技術(shù)路線分別從鑄鋼件開發(fā)與應(yīng)用領(lǐng)域、熔煉與鑄造領(lǐng)域、熱處理領(lǐng)域、裝備制造領(lǐng)域、產(chǎn)業(yè)共性技術(shù)創(chuàng)新體系建設(shè)領(lǐng)域開展工作，構(gòu)成合理技術(shù)路線。針對(duì)核電、燃機(jī)等領(lǐng)域用高端鑄件，建立以高端質(zhì)量為核心的研發(fā)及生產(chǎn)體系并形成數(shù)據(jù)積累機(jī)制以指導(dǎo)未來部件設(shè)計(jì)及制造，強(qiáng)化基礎(chǔ)工程數(shù)據(jù)積累及相關(guān)技術(shù)固化并在行業(yè)內(nèi)推廣。在大型核電設(shè)備中，主泵、核電汽輪機(jī)缸體等大型鑄鋼件多采用不銹鋼材料，其質(zhì)量要求極高，我國尚未掌握自主生產(chǎn)技術(shù)，基本依賴進(jìn)口。但生產(chǎn)線主要設(shè)備制造水平偏低，生產(chǎn)線先進(jìn)程度及技術(shù)含量有待提高。其中《綱要》中的13個(gè)領(lǐng)域的規(guī)劃內(nèi)容涉及到《中國制造2025》全部五個(gè)重大工程，覆蓋了高端裝備創(chuàng)新工程10大領(lǐng)域中的8個(gè)領(lǐng)域。“十三五”時(shí)期是深入實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略，加快建設(shè)創(chuàng)新型國家的關(guān)鍵時(shí)期。本刊在本期刊登《綱要》全文，以饋廣大讀者。在《中國制造2025》十大重點(diǎn)領(lǐng)域中，有8個(gè)領(lǐng)域與鑄造密切相關(guān)，甚至有些領(lǐng)域鑄造技術(shù)作為發(fā)展瓶頸，大部分領(lǐng)域都對(duì)鑄造技術(shù)有強(qiáng)烈的需求，或者需要鑄造技術(shù)和鑄造產(chǎn)品進(jìn)行支撐。《綱要》審定會(huì)于2015年10月25日在長沙召開，審議通過了修改后的《綱要》。編者按：2014年6月21日，經(jīng)中國機(jī)械工程學(xué)會(huì)鑄造分會(huì)（以下簡稱“全國鑄造學(xué)會(huì)”）第九屆理事會(huì)第三次理事長工作會(huì)議討論研究，決定編制《鑄造行業(yè)“十三五”技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》（以下簡稱“《綱要》”）?！毒V要》審查會(huì)于2015年5月17日在沈陽召開，對(duì)《綱要》每個(gè)專業(yè)領(lǐng)域進(jìn)行了認(rèn)真、嚴(yán)格的審查，提出了有針對(duì)性的修改和補(bǔ)充意見?！毒V要》由18個(gè)部分組成：鑄鋼、鑄鐵、鑄造有色合金、鑄造金屬基復(fù)合材料、鑄造耐磨材料、快速鑄造、熔模鑄造、壓鑄、反重力鑄造、擠壓鑄造、消失模鑄造、數(shù)值模擬、網(wǎng)絡(luò)制造、造型材料、鑄造裝備與檢測技術(shù)、環(huán)保與安全、汽車鑄件、鑄造標(biāo)準(zhǔn)。為了充分發(fā)揮《綱要》的指導(dǎo)作用，擴(kuò)大《綱要》在鑄造行業(yè)技術(shù)發(fā)展方面的影響，在全國鑄造學(xué)會(huì)第九屆理事會(huì)第四次理事長工作會(huì)議上決定將《綱要》在《鑄造》雜志上全文刊登。但是仍未解決我國鑄造行業(yè)“大而不強(qiáng)”的問題，一方面在大量出口低端鑄件的同時(shí)，仍需要進(jìn)口大量高端鑄件產(chǎn)品；另一方面在國防和國家重點(diǎn)工程建設(shè)急需的重大技術(shù)裝備的研發(fā)過程中，由于國外技術(shù)封鎖，關(guān)鍵鑄件常常成為制約相關(guān)領(lǐng)域發(fā)展的瓶頸。《綱要》由18個(gè)部分組成：鑄鋼、鑄鐵、鑄造有色合金、鑄造金屬基復(fù)合材料、鑄造耐磨材料、快速鑄造、熔模鑄造、壓鑄、反重力鑄造、擠壓鑄造、消失模鑄造、數(shù)值模擬、網(wǎng)絡(luò)制造、造型材料、鑄造裝備與檢測技術(shù)、環(huán)保與安全、汽車鑄件、鑄造標(biāo)準(zhǔn)。第1章 鑄鋼1 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢目前我國小型批量鑄件已普遍采用造型線生產(chǎn)，并初步具備以典型產(chǎn)品為核心的質(zhì)量技術(shù)體系。 國內(nèi)外的差距與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比，目前我國大型鑄鋼件生產(chǎn)在產(chǎn)品品種、工藝水平、質(zhì)量等級(jí)以及制造裝備等整體水平方面均存在著較大差距。未建立起以服役條件為指導(dǎo)的質(zhì)量及制造體系。（1）小件生產(chǎn)技術(shù)集成化，生產(chǎn)規(guī)?；?；（2）造型技術(shù)多樣化；（3）鑄造用砂高溫化；（4）粘結(jié)材料化學(xué)化、自硬化、無毒化；（5）鑄件本體材料合金化；（6）冶煉技術(shù)精煉化；（7）工藝設(shè)計(jì)模擬化；（8）熱處理技術(shù)智能化；（9）鑄鋼檢測技術(shù)可視化；（10）大型鑄鋼件生產(chǎn)技術(shù)高端化。特大型合金鋼錠的純凈、致密、均質(zhì)制造技術(shù)，曲面異形件電渣熔鑄成形技術(shù)、大型冶金軋輥復(fù)合成形技術(shù)、非均質(zhì)砂型3D打印工藝技術(shù)。5 政策建議建議在鋼液冶金質(zhì)量提升、新型造型材料應(yīng)用、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、綠色制造等幾大領(lǐng)域給予支持，對(duì)某些高端領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)以高端鑄造方法代替鍛造及其他制造方法的工程化評(píng)價(jià)給予支持。 國外發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢工業(yè)發(fā)達(dá)國家的鑄件產(chǎn)量已從金融危機(jī)中恢復(fù)過來，鑄造廠的任務(wù)飽滿，生產(chǎn)規(guī)模和專業(yè)化程度高，鑄件綜合質(zhì)量和技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益好。 國內(nèi)外的差距國內(nèi)鑄鐵廠除了多而分散、產(chǎn)能過剩、兩極分化外，與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比，差距主要表現(xiàn)在：（1）質(zhì)量的穩(wěn)定性、一致性差是我國鑄鐵件生產(chǎn)的突出問題：相同碳當(dāng)量，灰鑄鐵強(qiáng)度低1級(jí)；鑄件尺寸精度低12級(jí)，表面粗糙度差1級(jí)；廢品率高，鑄件的縮孔、縮松和變形問題日益突出；鑄鐵件的彈性模量和殘余應(yīng)力等指標(biāo)，長期未列入驗(yàn)收范圍；（2）鑄鐵行業(yè)專業(yè)化生產(chǎn)程度不高，數(shù)字化、智能化水平低；（3）大型、厚大斷面、高端鑄鐵件的質(zhì)量控制技術(shù)有待提高；。加強(qiáng)產(chǎn)