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第一章 铸铁件生产方法3

1 引言3

目录3

2 造型过程4

湿型铸造6

硬砂型铸造6

壳型铸造7

陶瓷型铸造8

消失模铸造8

永久型铸造8

真空型铸造8

离心铸造10

连续铸造10

压力铸造10

3 砂芯制造工艺10

油砂方法11

壳芯法11

热芯盒法11

冷芯盒法11

CO2制芯法11

5 浇注和落砂12

6 清理方法12

4 熔化方法12

自硬砂芯法12

7 选择模样工装13

模样的类型14

砂芯工装16

模样装配、维修和保管16

第二章 经济分析和采购19

1 引言19

铸造厂的类型20

技术的进展20

2 功能研究21

适合于功能的形状和尺寸22

快速转变成成品22

最有效地放置金属23

满足最大销售要求的最佳外形23

将复杂的零件制造成一个整体24

改善可靠性25

3 经济分析26

生产节约26

节省切削加工27

节约重量27

节省工程时间29

模具、夹具的节省29

迅速的工作效率30

间接费用或管理费用的节约31

可锻铸铁32

磨粒磨损32

4 铸铁的六种基本类型32

灰铸铁32

球墨铸铁34

高合金铸铁35

白口铸铁35

蠕墨铸铁36

5 铸件的一些设计优点36

单位成本低36

高流动性、低收缩率、设计灵活性36

可广泛选择的性能37

6 购买因素和成本分析39

影响铸件成本的直接因素39

影响铸件成本的间接因素42

尺寸余量和公差43

铸造表面光洁度45

工程和采购要求45

标准技术条件49

第三章 技术条件、检验和试验52

Ⅰ 技术条件52

技术条件的出处52

材料与铸件53

技术条件的种类54

附加的要求55

标准技术条件55

Ⅱ 铸件的检验62

抽样检验方案62

质量方面62

机械性能试验64

Ⅲ 试验64

铸件的健全性66

第四章 铸铁冶金学71

Ⅰ 铸铁的成分71

Ⅱ 铸铁的类型71

白口铸铁72

可锻铸铁72

灰铸铁73

球墨铸铁74

蠕墨铸铁75

高合金铸铁75

Ⅲ 基体组织75

铁素体75

珠光体76

碳化物77

其它组织77

Ⅳ 共晶团尺寸78

Ⅴ 铁－碳－硅系78

碳当量80

化合碳81

硫81

锰81

磷81

微量元素81

合金81

Ⅵ 凝固82

孕育83

凝固速度的影响83

热分析83

石墨的形态84

Ⅵ 铸铁的实验室技术86

石墨的尺寸86

硬度试验87

金相样品87

抗拉试验88

参考文献88

第五章 铸件设计90

Ⅰ 使用设计90

成形工艺和金属91

强度或精度的设计93

应力分布95

噪音和震动97

灰铸铁的设计97

压载荷97

特殊铸造工艺的设计100

设计评价102

铸件图纸103

铸件的标志104

机加工的位置104

Ⅱ 生产设计104

铸型设计104

制芯设计111

使铸件完善性的设计113

经济性设计114

参考文献118

第六章120

第一节 灰铸铁的机械性能120

Ⅰ 影响机械性能的因素120

显微组织120

成分120

断面效应121

Ⅱ 灰铸铁的分级121

Ⅲ 硬度122

Ⅳ 拉伸性能123

影响强度的因素124

抗拉强度的测定128

硬度与抗拉强度的关系130

屈服强度132

弹性和变形133

Ⅴ 压缩性能136

Ⅵ 拉应力与压应力的综合140

Ⅶ 剪切和抗扭强度142

Ⅶ 抗弯性能144

Ⅸ 疲劳性能144

疲劳数值145

疲劳裂纹生长速度147

综合应力147

合金化和热处理149

预应力149

温度影响149

环境影响150

X 减振性151

Ⅺ 断裂韧性152

冲击试验153

带有尖锐缺口试样的断裂155

Ⅺ 高温性能156

材料选择157

短时间的高温工作157

蠕变159

应力断裂159

生长165

氧化和起皮166

热疲劳168

XⅢ 低温性能171

参考文献173

第二节 可锻铸铁的机械性能179

Ⅰ 性能范围179

Ⅱ 影响机械性能的因素179

显微组织179

成分180

断面效应180

Ⅲ 硬度180

Ⅳ 拉伸性能181

Ⅴ 弹性模量182

Ⅵ 压缩性能183

Ⅶ 剪切和抗扭性能184

Ⅶ 减振性184

Ⅸ 疲劳性能185

X 断裂韧性185

冲击试验185

热镀脆性或回火脆性187

尖锐缺口试样的断裂187

Ⅺ 高温性能188

Ⅻ 低温性能192

参考文献193

显微组织196

成分196

Ⅰ 影响机械性能的因素196

第三节 球墨铸铁的机械性能196

球铁的牌号197

Ⅱ 硬度198

Ⅲ 断面敏感性和合金化198

Ⅳ 拉伸性能199

Ⅴ 抗压强度204

Ⅵ 剪切和抗扭性能204

Ⅶ 弹性和减振性204

Ⅷ 综合应力205

Ⅸ 持久或疲劳性能206

X 断裂韧性210

用冲击试验测定韧性213

断裂韧性215

Ⅺ 高温性能217

材料选择218

温度的影响218

生长和氧化或起皮219

短时间高温性能221

蠕变与断裂－应力性能222

热疲劳226

低温性能229

参考文献229

第四节 蠕墨铸铁的机械性能233

Ⅰ 引言233

Ⅱ 拉伸性能和硬度233

显微组织的影响235

成分的影响235

Ⅴ 弹性模量和减振性237

断面效应237

Ⅲ 压缩性能237

Ⅳ 剪切性能237

Ⅵ 疲劳性能239

Ⅶ 冲击性能240

Ⅶ 高温性能240

参考文献244

第七章 白口及高合金铸铁246

Ⅰ 引言246

Ⅱ 耐蚀铸铁246

镍合金铸铁250

高硅铸铁252

Ⅲ 用于高温的高合金铸铁254

用于高温的镍合金铸铁255

用于高温的高硅铸铁257

用于高温的铝合金铸铁263

用于高温的铬白口铸铁271

Ⅳ 用于抗磨损的合金白口铸铁275

规范276

Ni-Cr白口铸铁；镍硬铸铁276

(Ni-Hard)276

高铬白口铸铁279

钼合金高铬白口铸铁280

成分、硬度和显微组织283

参考文献284

密度287

第八章 物理性能287

热膨胀288

比热289

熔化潜热290

热导率290

电导率295

磁生296

无磁铸铁301

声学性能302

铁水的性能302

参考文献303

Ⅰ 铸铁的耐蚀性306

铸铁怎样受腐蚀306

第九章 腐蚀和磨损306

耐蚀铸铁的种类307

大气腐蚀307

烟气腐蚀309

水的腐蚀309

对土壤的耐腐蚀性312

酸的腐蚀314

在碱中的腐蚀318

在盐溶液中的腐蚀318

熔融金属的腐蚀319

有机化合物和硫化物的腐蚀319

Ⅱ 铸铁件的耐磨性320

磨损的类型320

磨损试验和评定321

附着或摩擦磨损324

参考文献327

第十章 铸铁件的热处理331

Ⅰ 一般原理331

钢与铸铁的对比331

铸铁的种类332

临界温度范围333

产生残余应力的原因334

Ⅱ 消除内应力334

铸态无应力状态335

消除应力的必要性335

消除应力的原理336

应力消除温度337

自然时效337

振动337

Ⅲ 退火338

高温退火340

中温退火340

低温退火（铁素体化处理）340

合金铸铁的退火341

两阶段退火341

Ⅳ 正火343

应用343

工艺344

对性能的影响345

合金铸铁345

Ⅴ 淬火345

淬透性346

工艺351

达到的性能354

Ⅵ 珠光体可锻铸铁356

珠光体可锻铸铁的工艺356

珠光体可锻铸铁的性能357

冶金特性359

Ⅶ 表面淬火处理359

淬火硬化工艺360

淬火的加热方法360

扩散淬火361

Ⅷ 热处理的温度控制364

Ⅸ 铸铁件热处理的气氛366

参考文献367

第十一章 焊接370

Ⅰ 前言370

Ⅱ 影响焊接质量的因素371

熔合区371

部分熔化区和热影响区372

焊件准备374

预热374

应力374

气孔374

热输入376

熔敷技术376

保护渣、焊药和气体377

焊后热处理377

Ⅲ 电弧焊法377

电焊条选择378

特殊的电弧焊法378

气体保护电弧焊379

预热380

堆焊隔离层380

熔化极气体保护焊380

机械性能381

熔化极惰性气体保护短路过渡电弧焊法383

Ⅳ 气焊法386

用铸铁焊条进行气焊386

粉末焊接387

非熔化焊（钎焊）389

Ⅴ 奥氏体铸铁391

Ⅵ 其它熔合焊接法392

铝热焊392

铸造金属焊接（浇焊）393

铁与钢的熔接铸造393

双金属铸造394

电阻焊接法395

其它焊接法396

Ⅶ 固相焊接法396

摩擦焊396

压焊397

Ⅷ 表面覆盖层397

堆焊金属397

焊接方法398

热喷焊399

Ⅸ 硬钎焊及软钎焊400

接头准备400

硬钎焊合金和焊剂400

加热401

软钎焊402

Ⅹ 切割法402

氧气切割法402

电弧切割法404

参考文献405

第十二章 铸铁件涂层408

Ⅰ 前言408

Ⅱ 净化408

机械净化408

非机械净化408

化学净化410

Ⅳ 电镀411

Ⅲ 临时性防腐411

镀镉412

镀铬413

镀铜414

镀铅414

电镀镍414

非电解镀镍415

镀锌416

镀锡416

电镀锡镍417

电镀黄铜和青铜417

Ⅴ 热浸镀金属417

镀锌法417

热镀锡418

镀铝419

铅和铅合金镀层419

Ⅶ 扩散法涂层421

渗铝涂层421

渗铬涂层422

渗磷镍涂层422

渗氮涂层422

渗锌涂层422

Ⅶ 转化涂层422

磷酸盐涂层422

氧化物涂层423

铬酸盐涂层423

Ⅸ 搪瓷424

Ⅹ 液体有机涂层425

磁漆425

清漆426

水性漆426

橡胶基制品427

沥青类材料427

悬浮液428

新颖的饰面428

涂敷工艺方法428

Ⅵ 火焰喷涂金属和陶瓷429

Ⅺ 干粉末有机涂层431

参考文献433