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第一篇 铸铁及其质量控制3

第一章　灰铸铁及其质量控制的一3

般原则3

第一节 基础知识3

一、铁-碳及铁-碳-硅状态图3

目录3

二、铸铁中常见元素对状态图上临界点位置的影响5

三、铸铁的结晶过程6

四、铸铁中常见的显微组织10

一、石墨12

第二节 金相组织及其控制的一般12

原则12

二、金属基体18

三、共晶团21

四、晶间化合物23

第三节 化学成分及其控制的一般27

原则27

一、碳与硅27

二、锰29

五、常用合金元素30

三、硫30

四、磷30

六、常见微量元素31

第四节 工艺因素的影响及其控制32

的一般原则32

一、铁水过热程度与静置温度及时间32

二、孕育处理33

三、冷却速度35

四、炉料36

第一节 孕育灰铸铁与普通灰铸铁37

第二章　孕育铸铁及其质量控制37

第二节 孕育灰铸铁机械性能的影38

响与控制38

第三节 金相组织的影响与控制39

第四节 化学成分的影响与控制41

第五节 炉前处理的影响与控制42

第六节 孕育铸铁的铸造性能、影43

响因素及其控制43

第三章　耐磨铸铁及其质量控制46

二、耐磨铸铁的种类与牌号47

一、加入的合金元素及含量47

铸铁47

第一节 灰铸铁的低合金化与耐磨47

三、耐磨铸铁的性能与分类48

四、耐磨铸铁的质量控制与选用48

第二节　高磷灰铸铁48

一、高磷灰铸铁机械性能的控制49

二、金相组织的影响与控制49

三、化学成分的影响与控制52

四、铸造工艺的影响与控制52

一、化学成分的影响与控制53

第三节 高硅碳比灰铸铁53

二、金相组织的影响与控制56

三、机械性能58

四、耐磨性能59

五、残余应力与变形59

六、铸造性能与经济效益61

第四节 钒钛灰铸铁62

一、钒和钛的性质与作用62

二、化学成分的影响与控制64

三、钒钛铸铁的发展牌号及其性能67

四、钒钛铸铁的耐磨性与耐磨机理70

第五节 硼灰铸铁72

五、钒钛化合物的相分析与检验72

一、硼的性质与作用73

二、硼对灰铸铁结晶的影响74

三、化学成分的影响与控制75

四、硼铸铁的耐磨机理78

六、硼铸铁中硬化相的结构、形态与检验79

七、硼铸铁中硬化相的检验81

八、硼铸铁的熔炼与浇注82

第六节 锡灰铸铁84

一、锡的性质与作用84

二、锡灰铸铁中化学成分的影响与85

控制85

三、锡对铸铁金相组织的影响及其86

组织控制86

五、硼铸铁中金相组织的影响与控制87

四、锡灰铸铁的耐磨性及耐磨机理88

五、含锡复合物的金相检验91

六、锡灰铸铁脆化机理的探讨92

第七节 磷铜钛耐磨铸铁92

一、磷铜钛灰铸铁的耐磨性92

三、金相组织的影响与控制93

二、机械性能及切削加工性能93

四、化学成分的影响与控制94

第八节 铬镍、铬铜与铬钼铜铸铁94

一、几个主要合金元素的作用94

二、化学成分的影响与控制95

三、金相组织的影响与控制96

第四章　球墨铸铁及其质量控制97

第一节 球状石墨的形态与结构98

第二节　球状石墨形成过程的机理100

一、表面张力说100

二、相间张力说101

三、气泡说103

四、吸附说104

五、净化说105

第三节 球状石墨的非自发成核106

第四节 球状石墨的生长过程107

第五节 阻止石墨球化的元素分类114

及其阻止机理探讨114

第六节 化学成分的影响及其控制115

一、碳与硅115

二、锰117

三、磷118

四、硫120

五、铜122

六、锡122

七、其它反球化元素122

第七节 金相组织的影响及其控制124

一、石墨124

二、基体127

三、晶间化合物136

第八节 工艺因素的影响及其控制137

一、总的原则137

二、熔炼技术138

三、球化及孕育处理141

第五章　蠕墨铸铁及其质量控制143

第一节 蠕墨铸铁的金相组织144

第二节 蠕虫状石墨生长机理146

第三节 蠕墨铸铁的机械性能、物146

理性能和铸造性能146

第四节 蠕墨铸铁的生产方法和质147

量控制147

一、缺陷的特征及影响153

第一节 铸件表面出现硬块153

第一部分 灰铸件的缺陷及其控制153

第六章　铸件的缺陷及其控制153

二、缺陷形成的机理及预防措施155

第二节 疏松156

一、缺陷的特征及影响156

二、缺陷形成的原因及防止措施157

第三节 气孔157

一、缺陷的特征及影响157

二、缺陷形成的原因及预防措施158

第二部分　球墨铸铁的常见缺陷及158

其控制158

第一节 皮下针孔158

一、缺陷的特征及影响158

二、形成原因158

三、针孔形成的机理及其预防措施159

三、防止措施160

第三节　缩孔与缩松160

一、缺陷的特征及影响160

一、缺陷的特征及影响160

第二节 皮下气孔160

二、影响皮下气孔形成的因素160

二、影响缩孔、缩松产生的因素161

第四节 夹渣161

一、缺陷的特征及影响161

二、影响夹渣形成的因素161

第五节 石墨漂浮162

一、缺陷的特征及影响162

二、影响石墨漂浮的因素163

三、石墨漂浮的机理及其预防措施163

二、反白口形成的机理及影响因素164

三、防止措施164

第六节 反白口164

一、缺陷的特征及其影响164

第七节 球化衰退与球化不良165

一、缺陷的特征及其影响165

二、球化衰退的原因165

三、预防措施165

第八节 金相组织。机械性能不符166

合要求166

二、组织结构的影响167

第一节 影响钢件塑性的主要因素167

一、化学成分的影响167

第七章 结构钢锻造的质量控制167

第二篇 钢的锻造及其质量控制167

三、温度的影响169

四、变形因素的影响169

第二节 锻造温度范围的控制169

一、始锻温度的控制169

二、终锻温度的控制170

第三节 锻前加热规范的控制170

第四节 钢加热时氧化与脱碳的171

控制171

第五节　锻件冷却速度的控制172

第六节　锻后热处理173

第七节　锻热淬火174

第八章　高合金钢及工具钢锻造175

的质量控制175

第一节 高合金钢锻造的特点175

第二节 锻造工艺的影响及其控制177

一、加热温度及透烧时间177

二、变形程度及变形方法179

三、冷却方法及随后热处理181

二、钢锭的缺陷184

一、钢锭的宏观组织184

三、钢材缺陷及其对锻轧的影响184

第九章　锻造缺陷及质量检验184

锻轧的影响184

第一节 钢锭的组织和缺陷及其对184

四、锻造对钢组织和性能的影响187

第二节 锻造缺陷及锻件质量检验188

一、锻造缺陷188

二、锻件质量检验190

第一节 调质用钢简介192

量控制192

第十章　调质钢的热处理及其质192

第三篇 钢的热处理及其质量控制192

第二节 钢中奥氏体晶粒度的控制194

一、奥氏体晶粒度的概念194

二、晶粒长大原理简介196

三、影响晶粒长大的因素196

四、组织遗传性问题198

五、奥氏体晶粒度的控制200

第三节 钢的淬透性及其性能201

一、影响淬透性的因素201

二、淬透性对组织和性能的影响202

第四节 危险尺寸与淬裂问题203

第五节 钢中回火脆性的控制204

一、低温回火脆性204

二、高温回火脆性208

第六节 钢的调质工艺217

第十一章　弹簧钢的热处理及质224

量控制224

第一节 弹簧钢的化学成分控制224

第二节 影响弹簧钢疲劳强度的224

因素224

第三节 弹簧钢的热处理227

一、热成型弹簧的热处理质量控制228

二、冷成型弹簧钢的热处理质量控制230

三、弹簧钢的喷丸强化231

第四节 弹簧钢热处理质量检验232

第十二章　轴承钢的热处理及质234

量控制234

第一节 铬轴承钢的化学成分控制234

第二节 影响轴承钢疲劳强度的236

因素236

一、均匀化退火237

第三节 铬轴承钢热处理及质量237

控制237

二、正火238

三、球化退火238

四、淬火和回火245

五、冷处理248

六、附加回火249

第四节 铬轴承钢热处理质量检验249

第五节 无铬轴承钢及其热处理252

第六节 特殊性能轴承钢的热处理252

第一节 模具钢中化学成分的控制259

第十三章　模具钢的热处理及质量259

控制259

第二节 冷作模具钢的热处理质量262

控制262

一、冷作模具钢的正火及质量控制262

二、冷作模具钢的低温退火及质量263

控制263

三、球化退火工艺263

四、淬火回火及质量控制263

一、热作模具钢退火及质量控制274

第三节 热作模具钢的热处理质量274

控制274

二、热作模具钢淬火回火及质量控制275

三、压铸模钢和热挤压模钢淬火回火及质量控制278

四、模具钢热处理注意事项283

第十四章 刃具钢的热处理及质量284

控制284

第一节 刃具钢中化学成分的控制284

第二节 刃具钢的牌号和应用285

一、刃具钢的正火286

二、刃具钢的退火286

第三节 刃具钢的热处理质量控制286

三、刃具钢的淬火回火及质量控制289

第四节 工具钢热处理缺陷及其质299

量检验299

第三节 气体软氮化302

第十五章　不锈钢的热处理及其310

质量控制310

第一节 奥氏体不锈钢的热处理310

第二节 铁素体不锈钢的热处理315

第三节 马氏体不锈钢的热处理319

第四节 不锈钢的氮化处理322

处理324

第五节 沉淀硬化型不锈钢的热324

控制329

第一节 渗碳用钢的成分及性能329

第十六章 钢的渗碳处理及质量329

第二节 渗碳钢渗碳前的预先处理331

第三节 渗碳钢的渗碳332

一、固体渗碳333

二、液体渗碳335

（一）浸渍液体渗碳法335

（二）电解渗碳法337

三、气体渗碳339

第四节 渗碳后的热处理348

第五节 真空渗碳349

第六节 离子渗碳354

第七节 渗碳零件的常见缺陷和控357

制方法357

第八节 渗碳钢的热处理质量检验359

第九节 钢的碳氮共渗371

第十节 渗碳和碳氮共渗中黑色组377

织的控制377

二、氮化用钢的种类384

一、氮化用钢的选择384

第十七章　钢的氮化处理及质量384

第一节 气体氮化384

控制384

三、氮化前的预先热处理386

四、氮化钢的氮化处理390

第二节 盐浴氮化398

第四节 离子氮化408

一、离子氮化的特点408

二、离子氮化的组织和性能409

三、离子氮化的原理与装置413

第五节 氮化质量的检查418

第十八章　钢的渗硼处理及质量425

控制425

第一节 渗硼方法425

一、固体渗硼425

二、盐浴渗硼426

三、电解盐浴渗硼427

四、气体渗硼428

第二节 渗硼后的热处理428

第三节 渗硼层的组织和性能429

第四节 钢件渗硼的控制因素431

第十九章 感应加热表面淬火质436

量控制436

第一节 概述436

第二节 淬火前对零件的要求436

第三节 感应加热表面淬火质量439

控制439

第四节 感应加热表面淬火常见质447

量问题447

检验449

第五节 感应加热表面淬火质量449

第二十章　钢中残留奥氏体的控452

制452

第一节 残留奥氏体的作用452

第二节 奥氏体的稳定化现象452

第三节 影响残留奥氏体的因素453

第四节 齿轮与残留奥氏体460

第五节 滚动轴承和残留奥氏体464

第六节 量规与残留奥氏体469

第七节 工具与残留奥氏体472