国内外发展现状及发展趋势
1.1 国内发展现状及发展趋势
铸铁量大面广，企业近2万家，2014年我国铸铁件产量为3380万吨（其中，灰铸铁2080万吨，球墨铸铁1240万吨，可锻铸铁60万吨），占当年铸件总产量4620万吨的73.2%；球墨铸铁在铸件中所占的比重由2004年的25%增至2014年的26.8%，球墨铸铁与灰铸铁的比例由0.497上升到0.596。我国铸铁行业在原辅材料、工艺装备、生产技术、检测控制等方面均已具备生产高端铸铁件的能力。
（1）质量控制和检测（特别是在线检测）水平稳步提升；
（2）原辅材料供应品种和质量有了很大改善；
（3）计算机CAD、CAM、CAE和炉前热分析等技术手段日益受到重视，应用逐步增加；
（4）部分骨干企业的规模、装备和技术水平已达到世界一流水平，并在国际竞争中取得明显优势；
（5）部分产品的性能达到了国际先进水平；
（6）高铁机车转向架轴箱、变速箱、电机壳等零件，风电轮毂、底座和数控机床横梁等关键零部件已批量生产和应用；
（7）年产铸铁件万吨以上、生产设备较先进、质量较稳定的厂已达上百家，多采用电炉或冲天炉-电炉双联熔炼，配有炉前氮氢氧测定仪、真空直读光谱仪和扫描电镜等先进的设备和检测手段；
（8）一大批企业使用了国际水平的熔化、造型和检测设备。
1.2 国外发展现状及发展趋势
工业发达国家的铸件产量已从金融危机中恢复过来，铸造厂的任务饱满，生产规模和专业化程度高，铸件综合质量和技术经济效益好。主要表现在：
（1）普遍采用CAD/CAE/CAM，重视通过产品数值模拟和建立生产基础数据库等进行产品和工艺的前期优化设计，实现产品研发设计数字化，铸造自动化水平普遍较高；
（2）在造型、制芯方面，采用机械手，用视觉系统监控组芯过程，铸件尺寸精度高，加工余量小；
（3）在铁液熔炼方面，除了采用光谱分析之外，重视采用热分析技术，对炉前铁液质量进行精确控制，包括化学成分如碳含量、硫含量等，同时测量铁液的N、H、O含量，铁液质量稳定，化学成分波动小；
（4）采用电炉熔炼、喂丝法球化和孕育处理工艺，整个熔化、球化和孕育处理过程连贯，数字化程度高，没有镁光烟尘；
（5）通过微量合金化和特殊的铁液处理技术，能够稳定控制铸件的组织和性能，内在质量好、精度保持性好；
（6）排放低，环保达到国际先进标准。
“中国制造2025”已经公布，它的终极目标是把互联网、物联网引入制造业，使产品的生产达到高技术、高质量、高效率、智能化。未来铸造行业的发展趋势是向大型化、轻量化、精确化、智能化、数字化、网络化及清洁化的方向发展，而技术含量高的高端铸铁件将成为发展方向。
1.3 国内外的差距
国内铸铁厂除了多而分散、产能过剩、两极分化外，与工业发达国家相比，差距主要表现在：
（1）质量的稳定性、一致性差是我国铸铁件生产的突出问题：相同碳当量，灰铸铁强度低1级；铸件尺寸精度低1-2级，表面粗糙度差1级；废品率高，铸件的缩孔、缩松和变形问题日益突出；铸铁件的弹性模量和残余应力等指标，长期未列入验收范围；
（2）铸铁行业专业化生产程度不高，数字化、智能化水平低；
（3）大型、厚大断面、高端铸铁件的质量控制技术有待提高；。
（4）蠕墨铸铁应用存在差距；
（5）10t/h以上大型热风水冷连续式冲天炉的国产化及应用；
（6）环保意识差，污染大、操作人员劳动强度大。
1.4 问题分析与解决思路
加强新材料、新工艺和新技术的研发和推广应用。提升企业的数字化、智能化水平，采用先进的管理软件和方法。加强产品结构、产业结构调整，实现产品专业化和经济规模化。注重人才培养、加强自主创新。轻量化、清洁化生产，走可持续发展的绿色铸铁行业发展之路。
发展目标
2.1 铸铁行业规模
铸铁产量持平或略有增长（其中，普通灰铸铁产量减少，球墨铸铁、蠕墨铸铁产量增加），铸铁材质结构持续改善。各材质铸铁件产量目标，见表1。
铸铁企业数量：从目前1.7万家到2020年减少到1万家左右，到2025年达到6000家左右。
企业平均产量规模：到2020年，从1926吨/家增加到3500吨/家；2025年，平均规模为6000吨/家。
2.2 铸铁种类
到2020年，球墨铸铁件年产量占铸铁件总产量的比例达41%以上，球墨铸铁与灰铸铁之比达到0.75，ADI铸件年产量占球墨铸铁件产量5%以上，蠕墨铸铁产量达到70万吨，高端铸铁件占铸铁件产量的20%以上。到2025年，球墨铸铁件占铸铁比例达到47%以上，球墨铸铁与灰铸铁之比达到1.0，ADI件年产量占球墨铸铁件产量10%以上，蠕墨铸铁产量达到140万吨，高端铸铁件占铸铁件产量的25%以上。
2.3 技术进步、自主创新
（1）掌握大型及关键设备零部件的铸造技术，实现国产化率98%以上。
（2）实现核电、轨道交通和汽车等关键、复杂、高精度铸铁件的批量生产。
发展重点
3.1 技术路线
（1）通过对大型及关键铸件生产中关键技术的研究，掌握生产的核心技术，并将技术加以推广应用，从而提升我国铸铁行业的整体制造水平。
（2）开展新材料的研发和机理研究，进而掌握高性能新材料的制备技术和相关理论知识，并针对新材料制定相应标准，提升我们的行业地位。
（3）针对提高铁液质量开展研究，掌握铁液精炼和净化技术，以及高效稳定的球化、孕育工艺及检测手段。
3.2 技术研究
3.2.1 关键技术研究
我国高档数控机床、核电、高铁、机器人等战略新兴产业的发展对铸件的质量、可靠性、精度保持性和可追溯性等提出了新的、更高要求，需要加强关键技术研究。
（1）超大断面球墨铸铁件技术与装备研究，超大断面球墨铸件指重量超过100 t, 壁厚在300 mm以上，要求组织：球化级别2~3级，铁素体含量≥90%，碳化物+磷共晶≤0.5%；如QT400-18材质铸件的性能指标要求在-40 ℃的冲击功≥12 J。解决百吨级球墨铸铁核废料罐(要求断裂韧性KIC≥50 N/mm2·m1/2)生产所需的技术与装备问题；
（2）高精度及精度保持性高的机床床身铸件批量生产技术研究；
（3）开发数字化铸铁车间制造执行系统，建设数字化示范车间；
（4）蠕墨铸铁在线检测与控制技术研究；
（5）等温淬火球墨铁件（要求等温淬火时盐浴槽温度波动范围在±5 ℃之内）稳定生产技术与装备研究；
（6）铸铁材料、铸造工艺数据库系统的研究与推广应用；
（7）10t/h以上大型热风水冷连续式冲天炉研制与生产应用；
（8）大型、复杂、精密、低成本铸铁件制造技术的集成创新。
3.2.2 共性技术研究
（1）材质方面。研发高性能的新材料，除开发新产品外，还应加强对铸铁技术基础理论的研究，形成完整的理论、技术以及生产资料，主要有：硅强化铁素体球墨铸铁；等温淬火球墨铸铁（ADI）；蠕墨铸铁；高强度高韧性珠光体球墨铸铁；高强度低温高韧性铁素体球铁；高强度高弹性模量低应力灰铸铁；特种性能要求铸铁，如耐磨、耐热、耐蚀、-190 ℃超低温铸铁及功能材料等；建立完善的铸铁材料数据库，为机械设计师等提供全面可靠的数据，选择最佳材料。
（2）工艺方面。研究近净成形工艺，提高铸件的精度和表面质量；确保铸件轻量化的造型与制芯工艺；采用不同工艺措施提高铁液质量，获得高温、纯净铁液；完善“短流程”熔炼工艺，使高炉铁液直接应用于铸管等铸件的大批量生产；提高生产过程数字化和智能化水平来提高铸件产品质量稳定性和一致性；建立行业通用或针对企业生产实际的铸造工艺管理数据库。
（3）质量方面。加强企业对工序技术规范的制定以及以后智能化生产可用的生产数据的记录、管理、分析等，建立生产过程数据管理与分析系统；加强铸铁件应力与变形的研究，逐步把弹性模量和残余应力等指标纳入验收范围；完善对高端铸件产品的质量控制指标;重视铸件表面缺陷修复技术的研究。
重点项目
4.1 重点项目
重点项目见表2，主要应用在高档数控机床、核电、高铁、机器人等战略新兴产业所需要的高性能铸件及其关键制造技术。
百吨级球墨铸铁核废料罐；核电、轨道交通、高铁用高档球墨铸铁件；高档数控机床用高精度及高精度保持性机床铸铁件；高气密性液压铸件；-50 ℃及以下低温球墨铸铁件；ADI齿轮和曲轴；8MW风电铸件；长20 m左右大型机床铸件；蠕墨铸铁发动机缸体、缸盖、制动盘、制动鼓；大型船用发动机机体；大型燃气轮机铸铁件。
政策建议
（1）继续实施智能装备制造发展专项等科研政策，支持铸造行业数字化车间、数字化工厂建设，推进铸铁行业的重点领域和重点企业的发展。
（2）推广标杆企业的先进技术和经验，提升铸铁企业的整体水平。
（3）重视铸铁行业的作用和地位，对生产中亟需解决的共性问题应给予支持、立项。