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勿以恶小而为之，勿以善小而不为。——刘备

消失模铸铁件显微夹渣的预防

一、概述

消失模铸造是将与铸件尺寸形状相似的泡沫模样粘结组合成模样簇，涂刷耐

火涂料并烘干后，埋在干燥的石英砂中振动造型，在负压下浇注，使模型气化，

液体金属占居模型位置，凝固冷却后形成铸件的新型铸造方法，又称为干砂实型

负压铸造，国外称之为EPC（Expendablecastingproces），是目前较为先进

的铸造工艺之一。

我国消失模铸造开始于20世纪80年代，在借鉴国外消失模铸造技术的基础

上，经历了几十年的研究、发展，逐渐形成了具有鲜明中国特色的消失模铸造技

术和生产格局，发展的道路虽然历经曲折、反复，但在众多科研人员的不懈努力

下，消失模铸造技术的发展还是极其明显的，特别是在2009年前后，由于消失

模装备技术和原辅材料国产化的实现，并形成了系列化和产供销一条龙的生产格

局，从而加速了消失模铸造工艺在我国铸造行业的应用。据不完全统计，到2009

年，我国消失模铸件的产量已达到42.7万t，最大的单件消失模铸件达到12t。

虽然消失模铸造得到了飞速发展，但由于各个生产厂家技术封闭，以及未能像传

统铸造技术形成统一的行业标准，从而造成各消失模生产厂家各有特色，这在一

定程度上也限制了消失模铸造的发展，同国外的消失模生产水平存在一定的差距。

虽然消失模铸造同传统的砂型铸造相比，减少了混砂、起模、修型、下芯、

合箱等工序，避免了所述工序对工件造成的质量问题，大幅度提高了铸件的尺寸

精度，降低了表面粗糙度；同精密铸造相比，生产工序、生产环境相对简单，成

本低，但是由于消失模铸造采用实型模样浇注，充型过程中存在复杂的物理反应

和化学反应，同其他工艺生产的铸件一样，消失模铸件不可避免地将产生各类铸

造缺陷，其中由于显微夹渣存在于铸件基体内部，不易直观地检验发现，二是通

过较复杂的检验手段和破坏铸件才能发现，所以消失模铸件显微夹渣成为消失模

铸造的难题。

二、消失模铸铁件显微夹渣的存在形式

夹渣是铸件缺陷的一种，俗称渣眼，传统铸造工艺铸件的夹渣一般因为熔炼

铁液不纯净而形成的。消失模工艺铸件的除了铁液不纯净形成夹渣外，还会因工

艺不完善，以及浇注过程中模样的残渣造成铸件夹渣，且夹渣一般多集中在铸件

的表皮下和过度圆角处，形状有线条状、片状、块状等，颜色为黑色。由于非加

工面的夹渣难以发现，所以对铸件质量的危害性也较大。

我公司采用消失模工艺生产ⅢB型铁座的初期，由于铁座为非加工铸件，为

保证铁路运输的安全，我们做了大量的破坏性检验，将铁座的各部位进行切割检

验，发现铁座尾部与工作面的连接处靠近边缘部位A（见附图）不是光滑洁净的

金属面，而是有不规则黑色物体，通过显微镜观察，判定为夹渣。由于夹渣极微

小，如不仔细观察难以发现，在显微镜下观察，所占比例在10%左右。

勿以恶小而为之，勿以善小而不为。——刘备

夹渣部位

根据铁座的使用状况，此处为铁座使用过程中的主要受力部位，由于夹渣缺

陷的存在，会使夹渣处的力学性能大幅降低，从而无法保证线路的安全性，因此，

夹渣缺陷成为铁座是否采用消失模工艺生产的一个重要决定因素。

三、消失模显微夹渣分析

消失模铸造工艺的主要工序为：模样簇的制作（模样制作→模样组合→涂刷

涂料→模型簇烘干）、埋模、熔炼和浇注等4道工序。依据夹渣缺陷生成的机理，

我们认为造成夹渣缺陷的原因主要有三个方面：一是熔炼后铁液内部的熔渣未能

清理干净，