单重5吨高铅青铜大轴套浇注   摄影：李德成，摄于沈阳宇航

单重5吨高铅青铜大轴套毛坯  摄影：李德成，摄于沈阳宇航 

单重5吨高铅青铜大轴套成品   摄影：李德成，摄于沈阳宇航

       2018年1月18日，单重5吨的高铅青铜大轴套于沈阳宇航金属材料研究所再次成功浇铸。

       铸件概况：铸件轮廓尺寸φ1500×1500×50mm，材质为70Cu-5Sn-Pb25铸造高铅锡青铜。铸件毛坯单重5吨。本产品为大型重型装备的关键轴套，该产品的失效，将导致矿山、水泥、冶金、轧机的整条生产线停摆。

       技术难点：技术难度来源于70Cu-5Sn-Pb25高铅锡青铜固有凝固特性。70Cu-5Sn-Pb25高铅锡青铜的热学特性：

       液相线温度：940℃（估值，未查到文献报道的精确数据。数据取自美国金属手册，第九版第二卷，机械工业出版社，1994年4月P567，相近合金73Cu-7Sn-Pb20的液相线温度，不会导致原则性错误。）；

       固相线温度：800℃（估值，美国金属手册，第九版第二卷，机械工业出版社，1994年4月 P566给出的数据为900℃，疑似有误。800℃这一数据取自同一文献相近合金73Cu-7Sn-Pb20的固相线温度，不会导致原则性的错误。）；

       开始熔化温度：316℃。（数据来源：同上）。

       这就是说，凝固过程中，当温度低于固相线时，α固溶体完全凝固形成固体时，组织中仍然有大量的金属铅以液态形式存在。随着温度的降低，铸件体积收缩，铅被挤出组织，形成“锡汗”，分布在铸件表面。直到铸件温度低于316℃，固态组织中的铅才完全凝固。如果铸件的温度场不合理，或者凝固缓慢，那么在最后凝固的区域形成铅的大面积宏观偏析，导致铸件报废。这就是70Cu-5Sn-Pb25及这类高铅锡青铜的铸造技术难点所在。在过去的几十年里，中国铸造界的众多所谓主流铸造工作者几乎达成了这样的共识：这类合金的铸件，我国铸造不了。这一不负责任的论断，直接导致几十年来我国大型重型高端关键装备上所用的70Cu-5Sn-Pb25及类似的高铅锡青铜大型轴套轴瓦长期以来全部以非常高昂的价格从国外进口，给国家造成重大损失。但是，这些所谓的主流专家学者对此并不承担一毛钱的责任。更具讽刺意味的是，本文的作者，从本科、硕士、到博士再到博士后（肄业）的各个学习阶段，在中国几所著名大学的材料学院先后接受了几乎是最好的系统教育，身份划入中国主流铸造工作者行列，好象并无不当，在当时也相信“我国铸造不了大型高铅青铜铸件”的观点。沈阳宇航金属材料研究所自觉肩负振兴民族工业的重任，秉承科技报国的坚定信念，决意改变这一令中国整个铸造界蒙羞的局面，开始了高铅青铜大型轴套轴瓦铸造技术的艰难攻关，获得成功。

外国客人参观世界最大高铅青铜大轴套 摄影：汪丽，摄于中国沈阳宇航

外国客人认真检查大铜套  摄影：李德成，手机拍摄，2017年11月3日于沈阳宇航

       沈阳宇航金属材料研究所对中国高铅青铜铸造技术的贡献：沈阳宇航金属材料研究所完全掌握了78Cu-7Sn-Pb15、70Cu-5Sn-Pb25、73Cu-7Sn-Pb20等所有美国高铅青铜的整套熔炼铸造工艺技术。铸件尺寸精确，铸件内外表面光洁，没有“锡汗”，没有铅的宏观偏析。也没有缩松、气孔、夹渣、裂纹等其他铸造缺陷。铸造成功率达到100%。不但以适宜的价格满足了中国一重、北方重工、太原重工、鞍钢、宝钢、昆明钢铁等国内大型企业对该类产品的的需求，而且产品多次出口到国外的大型矿山、冶金、水泥、轧钢企业，为国家民族争得荣誉。

       宇航金属，科技报国