中國(guó)機(jī)械科學(xué)研究院房貴如先生在“變鑄造大國(guó)為鑄造強(qiáng)國(guó)”一文中指出：“……說(shuō)明了我國(guó)已跨入鑄造大國(guó)行列，但距離實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、高附加值的集約化鑄造生產(chǎn)目標(biāo)還有相當(dāng)大的差距”[見(jiàn)2001年《鑄造雜志》，由房貴如先生發(fā)表的“變鑄造大國(guó)為鑄造強(qiáng)國(guó)”論文第1頁(yè)摘第3行]。

《鑄造手冊(cè)》第四卷第一章緒論明確指出：……顯然研究開(kāi)發(fā)造型材料的新品種，生產(chǎn)供應(yīng)符合鑄造生產(chǎn)所需要造型材料，以及合理選用各種造型材料，對(duì)于提高鑄件質(zhì)量，降低成本，提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率和改變鑄造生產(chǎn)面貌有著現(xiàn)實(shí)和深遠(yuǎn)的意義。毛坯精化及近無(wú)加工余量鑄造、潔凈以及高效生產(chǎn)一直是世界各國(guó)鑄造工作者追求的共同目標(biāo)。

目前用于鑄造生產(chǎn)的鑄型鑄造方法有砂型鑄造、石膏型鑄造、陶瓷型鑄造、熔模鑄造，消失模鑄造、石墨型鑄造、金屬型鑄造。

在上述鑄造方法中，唯有金屬型這一固體永久鑄型能一型萬(wàn)件，不用反復(fù)造型、清鏟，能達(dá)到大批量、優(yōu)質(zhì)、高效、高產(chǎn)、高附加值、省力、清潔、安全的生產(chǎn)鑄件的要求。

金屬型這一固體永久鑄型雖然能夠大批量生產(chǎn)鑄件，但是由于金屬型耐火度、荷重軟化開(kāi)始點(diǎn)低，很容易被澆入的鋼鐵合金液熔融、軟化、變型等，不僅能損壞鑄型，也能損壞鑄件，所以金屬型只能鑄造結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的鋼鐵鑄件。[《鑄造手冊(cè)》第六卷第198頁(yè)左側(cè)“鑄造工藝應(yīng)用范圍2第四行]。

上述表明了占鑄件總量80％、結(jié)構(gòu)復(fù)雜鋼鐵鑄件的大批量、低耗、優(yōu)質(zhì)、高效、高產(chǎn)、高附加值、近無(wú)加工余量、力學(xué)性能接近同種材料鍛件水平，省力、清潔、安全鑄造成型是世界鑄造業(yè)一大技術(shù)難題。

二、技術(shù)領(lǐng)域：

“無(wú)機(jī)非金屬固體永久鑄型”鑄造，是鑄造技術(shù)領(lǐng)域的一種鑄型鑄造工藝方法的發(fā)明。

三、

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
：

其特征是：以無(wú)機(jī)非金屬物質(zhì)硅(Si)礦石和碳化硅(SiC)人工合成化合物物質(zhì)為基本原料，經(jīng)無(wú)機(jī)非金屬固體耐火材料常規(guī)生產(chǎn)方法的原料煅燒、破粉碎、細(xì)磨、篩分、配料、混合、成型、干燥、高溫?zé)Y(jié)主要工序，制成極其堅(jiān)固的“無(wú)機(jī)非金屬固體永久鑄型”進(jìn)行鑄造生產(chǎn)。

[注：由細(xì)粉狀硅(Si)和碳化硅(SiC)混合物制成的“無(wú)機(jī)非金屬固體永久鑄型”坯 體，在電爐中于1300℃～1350℃氮?dú)鈿夥障录訜嶂瞥伞盁o(wú)機(jī)非金屬固體永久鑄型”。Si和N₂反應(yīng)生成的氮化硅(Si₃N₄)形成極其堅(jiān)固的結(jié)合物將碳化硅顆粒結(jié)合起來(lái)(反應(yīng)燒結(jié))]。

“無(wú)機(jī)非金屬固體永久鑄型”的性能：

1、鑄型荷重軟化開(kāi)始點(diǎn)高，大于1800℃，碳化硅熔點(diǎn)是2827℃，氮化硅熔點(diǎn)是1900℃，熱膨脹系數(shù)2.5×10^-6/℃，不被澆入的鋼鐵等高熔點(diǎn)合金液熔融、軟化、變形；

2、鑄型耐壓強(qiáng)度高(耐壓強(qiáng)度大于200MPa，1000℃時(shí)抗拉強(qiáng)度為19MPa)，熱震穩(wěn)定性好(900℃水冷大于100次)，氣孔率為15～20％，體積密度為2.55～2.6/g/m³，彈性模量為180GPa，鑄型極其堅(jiān)固，不易被澆入鋼鐵等高熔點(diǎn)合金液熱沖擊產(chǎn)生裂紋，破碎；

3、鑄型熱導(dǎo)率好，莫氏硬度為9，鑄型型腔表面不易被鋼鐵高熔點(diǎn)合金液沖刷剝落，磨耗；

4、鑄型對(duì)各種化學(xué)物質(zhì)都穩(wěn)定，抗氧化能力優(yōu)于純碳化硅，耐腐蝕。

“無(wú)機(jī)非金屬固體永久鑄型”的鑄造特點(diǎn)：

1、鑄型不易被澆入的鋼鐵等高熔點(diǎn)合金液熔融、軟化、變形、裂紋、破碎、腐蝕，能生產(chǎn)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的鋼鐵等高熔點(diǎn)合金鑄件；

2、鑄型極其堅(jiān)固，經(jīng)久耐用，經(jīng)組合可生產(chǎn)大、中、小鋼鐵等高熔點(diǎn)合金鑄件；

3、鑄型極其堅(jiān)固，經(jīng)久耐用，不用反復(fù)造型清鏟，省工、省力、省物、省能源、省時(shí)間，極大的提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率，鑄造總成本可降低75％；

4、鑄型極其堅(jiān)固，在澆入鋼鐵等高熔點(diǎn)合金液時(shí)，無(wú)掉砂，跑火現(xiàn)象，鑄件成品率可達(dá)95％以上；

5、鑄型型腔表面平滑整潔，耐剝落，耐腐蝕，耐磨耗，鑄型熱膨脹系數(shù)小，鑄型熱震性尺寸精確穩(wěn)定，能長(zhǎng)期生產(chǎn)近無(wú)加工余量或無(wú)余量尺寸精密的鋼鐵等高熔點(diǎn)合金鑄件。極大的提高機(jī)加生產(chǎn)效率和合金液出品率(約占鑄件重量的15％)；

6、鑄型堅(jiān)固耐用，可安裝金屬外殼固定在機(jī)械上，實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，自動(dòng)化生產(chǎn)，進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率，減輕工作者的勞動(dòng)強(qiáng)度，保障生產(chǎn)安全；

7、鑄型高溫耐壓強(qiáng)度大于200MPa，經(jīng)擠壓鑄造方法，可生產(chǎn)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，力學(xué)性能接近同種黑色金屬鍛件水平的鑄件(金屬型直接沖擠壓所需臨界壓力最高是120MPa。此技術(shù)是鑄造業(yè)一大難題。)；

8、鑄型極其堅(jiān)固，經(jīng)久耐用，不用反復(fù)造型、清鏟，在鑄造生產(chǎn)全過(guò)程中無(wú)聲、無(wú)煙、無(wú)塵、無(wú)毒、無(wú)鑄造垃圾、無(wú)矽肺病、清潔、安全，徹底改變苦、累、臟、亂、差的鑄造生產(chǎn)面貌和改善社會(huì)環(huán)境。

本發(fā)明“無(wú)機(jī)非金屬固體永久鑄型”鑄造，是鑄型鑄造技術(shù)領(lǐng)域的一種鑄型鑄造技術(shù)發(fā)明，它解決了占鑄件總量80％大、中、小結(jié)構(gòu)復(fù)雜鋼鐵等高熔點(diǎn)合金鑄件的大批量、高產(chǎn)、低耗、優(yōu)質(zhì)、高效、高附加值、近無(wú)加工余量、無(wú)加工余量尺寸精密、力學(xué)性能接近同種黑色金屬材料鍛件水平、省力、清潔、安全、鑄造成型難這一世界鑄造業(yè)重大技術(shù)難題！

四、附圖說(shuō)明：

圖1是《無(wú)機(jī)非金屬固體永久鑄型鑄造鋼質(zhì)1″截止閥示意圖》

圖2是《無(wú)機(jī)非金屬固體永久鑄型低壓鑄造鋼質(zhì)近無(wú)加工余量有齒齒輪毛坯件示意圖》

五、具體實(shí)施：

金屬型鑄造也稱永久鑄型鑄造，是固體永久鑄型鑄造的常規(guī)鑄造方法。

“無(wú)機(jī)非金屬固體永久鑄型”鑄造，是屬于固體永久性鑄型鑄造方法中的一種鑄型鑄造方法，除造型材料不同于金屬型，其鑄型由專業(yè)生產(chǎn)廠家生產(chǎn)可訂貨購(gòu)入外，其鑄造工藝過(guò)程、鑄件設(shè)計(jì)、鑄造工藝等技術(shù)理論基本與金屬型鑄造相同，也就是說(shuō)無(wú)機(jī)非金屬固體永久鑄型鑄造可按金屬型這一固體永久性鑄型常規(guī)鑄造技術(shù)理論實(shí)施。

這一創(chuàng)新技術(shù)將會(huì)給我國(guó)創(chuàng)造豐厚財(cái)富。