1．概述——歷史與現狀
用金屬型生產鐵基合金鑄件始于中國。考古發現我國鑄鐵件用鐵型（古稱“范”）生產始于戰國（距今2200～2300年），用銅范鑄造鐵器最早為漢代（距今1800年），到清代（距今200～300年）鐵范鑄鐵技術不斷完善，用鐵范鑄造鐵炮。龔振麟著《鑄炮鐵模圖說》是世界發現最早的系統論述金屬型鑄造鑄鐵件的專著。美國Eaton公司最早獲鐵基合金金屬型（Ferrous Permanent mold-FPM）工藝專利已是 1932年。近幾十年全世界FPM不斷發展。歐洲FPM鑄件占6％～8％，有報道蘇聯1980年FPM鑄件占鑄鐵件9.7％，歐、美、日等FPM件主要用于汽車、機床、空氣壓縮機和液壓件等；近年中國由日本引進空調壓縮機鑄件FPM生產線；印度、加拿大、巴西、馬來西亞等國也都引進過FPM生產線。1994年日本本田公司開發投產了年產近4000t優質球墨鑄件轎車轉向節的FPM自動生產線，使FPM技術應用進入一個新階段。（提升鑄件質量就用好低硫焦炭）
2．金屬型鑄鐵技術特點及關鍵
FPM與非鐵合金金屬型鑄造主要區別和難點在于：鑄鐵是金屬-非金屬共晶合金，急冷下鑄態金相組織更難控制，澆注溫度高，金屬型設計和生產更難，且金屬型壽命更短，生產率又不易滿足大量生產需要。無論鑄態還是熱處理后使用，金屬型鑄鐵件鑄態金相組織控制對鑄件性能都至關重要。
金屬型冷卻速度是砂型的數十倍到數百倍，直接影響鑄鐵形成獨特組織。控制高冷卻速度下鑄態金屬型鑄鐵組織的因素很多，綜合解決好以下這些因素除獲預期鑄態金相組織外，可大大提高生產率和金屬型壽命從而降低成本、增加效益并擴大金屬型鑄鐵應用范圍，是發展金屬型鑄鐵技術的關鍵。
（1）鑄鐵化學成分 表1為金屬型灰鑄鐵和球墨鑄鐵典型化學成分、金相組織和性能。碳當量（CE）：尤其薄壁又高冷卻速度下金屬型鑄鐵的CE宜高（4.9％～5.0％），但為防止低溫冷脆及有利強化孕育，原鐵液中Si應控制在2.2％～2.8％（質量分數，余同）且直取下限，絕不能高于3.5％。也有薄壁球鐵件原鐵液低C（ 2.7％）低Si（2.0％）的成功實例。
表1 典型金屬型鑄鐵化學成分、組織與性能

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