熔模鑄造不銹鋼鑄件表面最容易產生麻點、麻坑的缺陷，改善這些缺陷鑄造工作者都感到較為棘手，產生此類缺陷往往會牽涉到系統的鑄造工藝環節，所以必須持續地進行工藝改善，勇于實踐，從中找到分析問題和解決問題的方法。
　　1 產品結構及澆注系統
　　我們試制外商的燃氣機葉片，此葉片的內、外形狀呈幾何曲面，整體面積達303cm2，最大壁厚20mm,最薄壁厚2.8mm，見圖1所示。材質類似于日本牌號SCS1，化學成分：C：0.08%~0.10%（外商要求≤0.08%）， Mn：0.60%~0.80%，Si：0.20%~0.50%，Cr：12.0%~13.0%，Ni：0.4%~0.6%，Al：0.1%~0.3%，P：0.04%，S：0.03%。

圖1 葉片簡圖

　　此件雖然葉片的局部壁厚比較懸殊，但就整體而言，此產品還是屬于薄壁件，考慮采取底注式狹縫內澆口，葉片的厚壁處放在上方，與橫澆道相連接，形成較強的垂直方向的重力，以利補縮，生產實踐證明，該澆注系統的設計是合理和可行的，可以排除麻點、麻坑的產生與澆注系統有關。見圖2、圖3和圖4所示。

　　2 耐火材料的優選試驗

　　2.1 鋯英材料良莠難辨
　　葉片的制殼、焙燒和澆注工藝簡介：面層硅溶膠與鋯英粉的粉液比1：3.4，漿料粘度值40~42s，撒鋯英砂；第二、三層做預濕，采用莫來粉漿料，撒莫來砂；第四、五層不做預濕，采用莫來材料；最后用莫來漿封層；模殼焙燒溫度1100℃；澆注溫度1650℃～1670℃，抬包澆注。
　　經多次試澆，葉片上麻點、麻坑的缺陷始終嚴重存在，我們開始懷疑鋯英材料可能有問題，由于缺乏分析儀器，難以知曉鋯英材料的具體化學成分，質量控制的依據只能憑供應商的一紙“質保書”。于是，我們另行選擇采購鋯英粉和鋯英砂的渠道，從新配漿料、仍按原工藝規程制殼、焙燒和澆注，麻點和麻坑有減少，但是還沒有得到消除。多年來，鋯英材料應用于面層制殼己經成為主流工藝，供應商看準此商機，魚目混珠，謀取暴利。
　　當鋯石中若是ZrO2含量<65%，而且含有Ca、Mg、K、Na氧化物，耐火度會急劇下降，鋯石含有Fe會產生麻點和孔洞缺陷，己經成為鑄造工作的共識。再說到Si，鋯石是ZrO2-SiO2二元相礦物，高溫時會分解析出無定形的SiO2，或者稱作為“硅析”，此類氧化物具有相當高的活性，會與金屬液中的某些元素起化學反應，是鑄件表面產生麻點等的重要原因之一。面層制殼采用劣質鋯英粉漿+撒鋯英砂，焙燒前后涂層致密度的狀況，見圖5和圖6。

圖5 焙燒前的面層涂層的狀況

圖6 焙燒后的面層涂層的狀況

　　2.2 剛玉材料優勢凸顯
　　追朔當年采用硅酸乙酯水解液+剛玉粉，面層撒白剛玉砂，背層撒棕剛玉砂生產高溫合金航空產品、精密軍工產品，對剛玉材料至今仍然頗為親睞，面對鋯英材料不適應葉片材質特性的情況下，選擇了剛玉材料。制殼工藝如下：
　　硅溶膠+專用白剛玉粉，面層漿料之粉液比：1：3.15，粘度值：33s~36 s， 面層撒砂：80~120目專用白剛玉砂 第二層做預濕，采用第一層的漿料，粘度17s~18 s，撒80~100目專用白剛玉砂。第三層做預濕，采用第一層的漿料，粘度18~19s,撒40~70目專用白剛玉砂。第四層不做預濕，采用莫來粉漿，撒30~60目莫來砂。第五層不做預濕，莫來粉漿，粘度14s,撒16~30目莫來砂。用莫來粉漿封層。
　　該工藝方案澆注后，只是在補縮澆口位置的葉片壁厚最厚處局部出現少量的麻點，見圖7所示。從此工藝改善實踐中獲到二個啟發，一是，α—Al2O3電熔白剛玉在高溫下呈堿性或中性，抗酸堿的作用能力強，在氧化劑、還原劑及金屬液的作用下不發生變化的優良的化學穩定性，控制金屬液的氧化。二是，莫來石中的雜質Fe2O3、活性金屬氧化物CaO、MgO和堿性氧化物Na2O、K2O、TiO2對面層的滲透，對惡化鑄件表面質量的嚴重性。

　　3 氧化條件的改善試驗
　　3.1 澆注后扣箱加廢蠟
　　麻點和麻坑缺陷的產生，一般會從金屬液與涂層發生化學反應的角度去分析問題，去實施相關工藝措施。
　　在采用鋯英材料作面層時，考慮到SCS1材質的液相線較高，葉片的壁厚又較薄，澆注溫度始必要高一點，容易誘因麻點和麻坑的產生，澆注后，實施扣箱加廢蠟的改善措施，二組模殼為一箱，在模殼上撒50g廢蠟屑，將鐵箱倒扣把模殼封閉在具有還原性的一氧化碳氣氛中緩慢冷卻。
　　用專用剛玉材料作面層的模殼，也做過扣箱加廢蠟的試驗。
　　實踐證明，扣箱加蠟的舉措，對低碳含量的類似SCS1不銹鋼葉片表面消除麻點、麻坑效果甚微。
　　3.2 加固層漿料中加石墨
　　從理論上講，模殼澆注后，還原性氣氛對鑄件表面的細化和缺陷的防止是有好處的。雖然“扣箱加蠟”的措施效果甚微，在持續工藝改善中，我們還是做了“漿料加石墨”的試驗。
　　在第三層的莫來粉漿料中加入質量分數為5%的石墨，攪拌均勻，因石墨粉的粒度為270~320目，與莫來粉漿料融合得很好，漿料無結塊、無沉淀、無反應，涂掛性沒有影響，不妨礙粘度值的測定。
　　在第三層的專用剛玉粉漿料中也同樣加入石墨粉，漿料的性狀同上。 澆注后，發覺加石墨沒有效果。
　　我們將“扣箱加蠟”和“漿料中石墨” 的方法同時使用， 質檢結果，對葉片表面麻點、麻坑缺陷的消除毫無效果。
　　4 冷卻條件的改善試驗
　　4.1 澆注后，對厚壁處吹氣冷卻
　　經過氧化條件改善試驗，我們覺得分析問題和解決問題的思想方法必須更新，應該將注意力放到葉片存在著壁厚差異的特性上來考慮采取改善措施，采用剛玉材料涂制前三層后，麻點和麻坑缺陷大為減少，僅僅是少量的集中在葉片的最厚處，而且是在靠近補縮澆口的下部，很明顯這是局部過熱所致，應該調整思思路從改善模殼冷卻條件方面去查原因、想辦法。
　　仍然采用專用剛玉材料涂制前三層的模殼，澆注完畢，用Φ8的橡皮管通入壓縮空氣，對準葉片的最厚部位吹氣，進行局部強制冷卻，吹氣時間1min。質檢表明，吹氣冷卻有效果，僅剩極少數的麻點和麻坑，缺陷還是在葉片最厚的位置，沒有徹底解決。
　　4.2 澆注后，對厚壁處噴水冷卻
　　局部強制冷卻的思路得到驗證后，我們進一步采用噴水的方法，澆注完畢，用Φ8的橡皮管通入自來水，對準葉片的最厚部位噴水，加大局部強制冷卻的力度，噴水時間1min。
　　質檢報告顯示，葉片的凹面上、凸面上，特別是厚壁部位徹底消除了麻點和麻坑，因麻點和麻坑缺陷所造成的廢品率降至為0。見圖8所示

　　5 大平面上設置工藝釘
　　在解決和改善鑄件表面麻點和麻坑缺陷的同時，還有一個龜裂缺陷。
　　龜裂，我們一直認為不是什么大問題，可以說是到了掉以輕心的地步，當時把精力全部放在解決麻點和麻坑上。總認為，解決龜裂只要加強對面層、二層的溫度、濕度和干燥時間的控制，龜裂就能克服，所以，我們用心地對干燥室的環境要素和涂層的干燥時間嚴格加以控制，可是，龜裂缺陷一直得不到徹底根除。
　　原因何在，原因在我們沒有透過現象看本質，嚴格控制干燥室的環境參數和涂層干燥時間固然重要，更應該研究葉片的曲面特性。
　　葉片的曲面以大圓弧線構成，相對趨向于平面化，整個扇形平面達303cm2，而且呈凹凸雙面型，就熔模鑄造的范疇來說，算得上是大平面了，勢面大，壁厚薄，這就是該葉片產品的特性所在，必須要采取相應的工藝措施，否則，模殼在焙燒澆注之后，涂層開裂、折斷、變形、起撓肯定是難以避免的。
　　改善措施是：在葉片蠟模的凹面和凸面上，分別焊上若干個小圓柱。
　　這些小圓柱子將大平面分割成多個小平面，小平面有利于面層漿料與蠟模的結合，有效地防止面層分層、開裂，對后續的涂層來說，工藝釘猶如一副骨架，能提高涂層與涂層之間的結合力，模殼的整體強度也有所提高，目前，龜裂缺陷得到解決。葉片上的工藝釘見圖9-1、圖9-2所示，葉片鑄件見圖9-3所示。

　　6 心得與討論
　　6.1 通過對葉片麻點麻坑缺陷持續改善的工作實踐，筆者體會，根據不同產品的特性，不同結構的零件，要區別研究，摒棄傳統觀念，解放思想，試試自己的分析理念和實踐方法。
　　6.2 面對各種各樣的鑄件缺陷，鑄造工作者分析問題和解決問題的能力至關重要，筆者認為，勤于學習，勇于實踐，善于總結這固然十分重要，然而，在分析問題的時候，要有科學的思想方法，要用辯證的，唯物的哲學思想作指導，才能思路準確，抓住本質，舉一反三。
　　6.3 選用高純剛玉做面層、二層、三層制殼耐火材料，配之局部冷卻措施，可以解決特殊的馬氏體不銹鋼葉片鑄件麻點、麻坑的鑄造缺陷；對于大平面薄壁鑄件，采用增設工藝釘的方法，能夠解決鑄件表面的龜裂缺陷。見圖9-3