烟台台海玛努尔核电设备有限公司 山东烟台 264003
摘要：铸造工艺是工业生产中的常用工艺，质量控制机构也是现在工厂中的常驻机构，质量控制机构主要进行的活动便是对工业产品进行质量检验，尤其是在新品研发、技术改进等具有创新性生产环节当中，由此可见质量控制活动的作用最大化必须建立在铸造工艺改进的基础之上，铸造工艺改进是促进科技、经济发展的有效动力，是符合工业市场和企业的发展需求，是促使企业效益最大化的有力保障，改进铸造工艺是政府、企业和市场共同期盼。因此应大力倡导工业化企业进行工艺改进。
关键词：铸造工艺；质量控制活动；应用；改进
在当前激烈的市场竞争下，企业为赢得更大的市场份额，就必须实行工艺改进以及质量控制，使产品的价值更加扩大化。工艺改进与质量控制便是工业市场的两大制胜法宝，一方面工艺改进的成果需通过质量的控制才能得以彰显，另一方面工艺的成功改进也可以有效的减少质量控制的工作力度。
1、提出问题
向柱塞泵由于效率高、结构紧凑、额定压力高、高频率运动等工作特点，因此在为向柱塞泵制作零件时也要求其材料必须具有较强的耐磨性和耐冲击性以及耐疲劳性，并还要求其性能必须具有超强的稳定性等，以及在制成零件经历淬火后硬度仍不可低于49HRC和至少60%以上的基体珠光体含量，球墨铸铁在这些要求下成功竞选为向柱塞泵零件制作的首选材料。但是当下的生产工艺在生产球墨铸铁时面临着损耗严重、成本过高和生产周期较长，以及基体珠光含量不达标和经历过淬火过后硬度低于49HRC等问题，据相关统计由于生产工艺落后、质量不达标的问题导致报废率已接近80%，这严重影响着向柱塞泵的广泛推广使用，影响着企业的生产效益，必须通过铸造工艺的改善提高铸件质量，进而促进向柱塞泵的广泛推广使用[1]。
2、原因分析
据统计在经历过淬火过后的球墨铸铁件的不良现象主要有淬不硬、裂纹、针孔和球化不良等，而最大的问题便是淬火后零件不硬，在反复试验中我们发现导致这一问题产生的原因便是基体珠光含量不稳定，而造成基体珠光含量不稳定的原因便是加工中所需要的火工序控制不稳。
3、制定对策
由于火工序的不稳定性导致最终的零件发生高概率性的淬不硬现象。故而决定改变原有的生产方式，尝试采用铸态球墨铸铁生产工艺进行生产，进而减少球墨铸铁件的报废率。
4、实施方案
4.1熔炼设备的准备
开启熔炼设备，并使其熔化率达到3t/每小时，并选择酸性试剂进行冲洗火炉。
4.2根据配比准备相应的原材料
向火炉中置入的每批料的比例为：200g的本溪或林县Q12新生铁；球铁回炉料100kg；MFe 1kg;1.6%的稀土镁合金；10-15mm的粒度；0.35%电解铜；0.4%的孕育剂75SiFe；5-10mm的粒度；再以800kg作为每包铁液的标准，然后采用堤坝的形式进行浇包修筑，确保每包铁液的重量达标。
4.3铁液出炉温度
1420℃-1450℃作为铁液的出炉温度区间，1360℃是浇注温度。
4.4试样检验
浇注温度既已确定为1360℃，便可选用单铸试棒进行拉伸试验，铸造方式可以选择不加任何形式的热处理的干型铸造，然后直接测验定力学性能，通过从铸件的本体分割金相试块将每包的原铁液和处理后的铁液进行化学分析和对比，根据铸态球墨铸铁生产工艺的优劣对比，确定铸态球墨铸铁生产工艺的可行性。
4.5实验环境
为了缩小试验结果偏差，故而试验需要选在气压、温度等都相对适宜且稳定的试验环境中进行[2]。
5、效果检查
在将上例实施方案反复试验过后，此类试验的置信度已超过95%，这已经远远超过了规定的标准。
在整个铸件过程中珠光体的含量比原有的标准还超出15%，石墨球的等级瞬间跃居三级标准，为保证石墨球断面的硬度处于均匀状态，石墨球在操作中要保证为6-7级；通过对石墨球实行等级分层促使珠光体数量始终处于一个相较稳定的区间内，且珠光体内部组织也处于均匀分布的状态，经历过淬火之后，更是发现相较以前有了不少改善：（1）铸态球墨铸铁生产工艺生产的产品报废率比以前工艺生产报废率有明显减少，（2）生产工期也大为缩短，比原有工艺的生产工期节省了4天还不止，（3）人员成本减少，原有的生产工艺比现在的生产工艺多需要2名生产工人，（4）现有工艺生产的产品更具有耐磨性质，（5）在质量方面现有工艺生产的产品质量更加的上乘、也更加的稳定。
6、质量控制
铸态球墨铸铁生产工艺的研制成功实属不易，为此进行了大量的的时间、人力、物力等各方面投入，所以在后期批量生产的过程中，为保证铸态球墨铸铁的质量必须要在进料、配比等各阶段必须严格按照规定标准执行。关于铸态球墨铸铁的标准化生产，可以分7点进行管控。
（1）在进行铸造工艺改进中材料选择时，需先符合工艺改进中的各种材质、质量、尺寸等需求，再经过质量的检测，最后在进行价格、运输等方面的考量，待确定后进行一定时间内的定点采购（新生产工艺诞生之前）。针对铸态球墨铸铁生产工艺所需原材料的含量必须严格按照改进后的工艺标准执行，如磷含量0.05%-0.06%，Q12新生铁含量1.00%-1.40%等。其次在生产工艺的管理方面，回炉料中所需要的球铁不仅是要一样牌号的球铁，而且所有的球铁必须保证完整与干净，不可以被锈蚀更不可以被混有砂、泥、油、污等其它杂质在其中。
（2）原材料中的硅、錳、磷三者不仅可以有效的降低铸态球墨铸铁的韧度，还可以使其脆性提高，促使温度转变，因此受硅、錳、磷三者对铸态球墨铸铁的影响，在工艺改进过程中磷含量不可以超过0.07%，錳含量最高也只能为0.5%，硅的含量也应该始终保持在1.8%-2.1%的区间内。
（3）在工艺改进中为促使孕育增硅的孕育效果最大化，可以进行2次孕育。第一次是在生铁槽内对刚出炉的原铁液实行孕育处理，第二次是通过将0.1%的75SiFe粉放在倒转浇包或者是浇注时的浇包口进行二次孕育（这种孕育方式也叫做瞬时孕育方式），这样的孕育方式可以使孕育增硅有事半功倍的效果。
（4）在整个工艺改进过程中，铜的用量要求更高、更精准，一方面铜量过低，不仅会降低珠光体量，还会因为珠光体量下降促使铸态球墨铸铁的硬度、耐磨程度以及强度都会下降，另一方面铜量过高，会使铸态球墨铸铁在经过淬火后出现高频率淬裂的现象。因此含铜量应始终保持在0.44%-0.46%为最佳。
（5）工艺改进中的浇包底部脱硫处理技术，在操作时需先以冲入法的形式将适量的石灰石加入火炉中进行炉外脱硫处理，再加入0.4%的苏打作为脱硫剂。
（6）在整段造工艺改进中石墨始终不可处于漂浮状态，因此应当注重碳含量的控制。
（7）铸造焦炭可以有效保证铁液的温度以及可以使硫含量易于控制[3]。
7、巩固措施
为巩固铸态球墨铸铁生产工艺以及促使铸态球墨铸铁可以批量性生产，可以将工厂的生产标准、生产流程引用到铸态球墨铸铁生产中，为提高铸态球墨铸铁在每个环节的生产良率，需要针对生产的每个环节的生产工艺再次进行细致的摸查，根据产品的具体问题进行分析，找出生产工艺中存在的问题，对症下药完成再一次的工艺改进，进而提高了铸态球墨铸铁生产的总良率，为企业赢得更大的效益空间。
结束语
工业的长久性发展离不开铸造工艺的改进，唯有经过不断的铸造工艺改进才能优化资源，提高资源利用率；增强产品性能，赢得更大的市场份额；减少产品生产成本，扩大企业的效益空间；促进企业长久发展，帮助企业升级转型。当然铸造工艺的成功改进也离不开质量管控，将二者结合起来可使改进成果更加理想。
参考文献：
[1]吴爽,卢明亮.质量控制活动在铸造工艺改进中的应用[J].农家参谋,2018(03):197.
[2]刘绍忠.质量控制活动在铸造工艺改进中的应用实例[J].工业工程与管理,2004(06):116-118+124.
[3]朱凤婉,陈玉兰,蔡凤娟,唐小珍.品管圈活动在过氧化氢低温等离子灭菌质量控制中的应用[J].实用医技杂志,2019,26(07):951-952.